環(huán)境保護(hù)導(dǎo)論第二章(七)生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

1、1七、七、生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用n（一）全面考察人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響（一）全面考察人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響n（二）充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力（二）充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力n（三）綜合利用資源和能源（三）綜合利用資源和能源n（四）在環(huán)境保護(hù)其他方面的應(yīng)用（四）在環(huán)境保護(hù)其他方面的應(yīng)用2n（一）全面考察人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響（一）全面考察人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響n必須利用生態(tài)系統(tǒng)的必須利用生態(tài)系統(tǒng)的整體觀念整體觀念，充分考察，充分考察各項(xiàng)活動(dòng)各項(xiàng)活動(dòng)對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，并決定對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，并決定對(duì)該活動(dòng)應(yīng)采取的對(duì)策，以防患于未然。對(duì)該活動(dòng)應(yīng)采取的對(duì)策，以防患于未然。 3

2、nCase1:埃及的阿斯旺水壩埃及的阿斯旺水壩n阿斯旺水壩位于尼羅河下游第一瀑布區(qū)，阿斯旺水壩位于尼羅河下游第一瀑布區(qū)，1970年建成。壩高年建成。壩高110米，長(zhǎng)米，長(zhǎng)3600米，水庫跨埃及、米，水庫跨埃及、蘇丹兩國(guó)，有蘇丹兩國(guó)，有2/3在埃及，在埃及境內(nèi)稱納賽在埃及，在埃及境內(nèi)稱納賽爾湖，是世界最大的人工湖。爾湖，是世界最大的人工湖。4n歷史狀況：歷史狀況：尼羅河發(fā)源于埃塞俄比亞，流經(jīng)蘇尼羅河發(fā)源于埃塞俄比亞，流經(jīng)蘇丹和埃及而入地中海，在入海口有寬丹和埃及而入地中海，在入海口有寬100km的的三角洲，埃及三角洲，埃及3300萬人口集中此地。萬人口集中此地。n尼羅河定期泛濫，淹沒河谷，沖洗鹽

3、分，為尼羅河定期泛濫，淹沒河谷，沖洗鹽分，為地中海輸送養(yǎng)分，使三角洲保持新生肥力。地中海輸送養(yǎng)分，使三角洲保持新生肥力。5n水壩之利：水壩之利：n尼羅河不再泛濫尼羅河不再泛濫n廉價(jià)電力廉價(jià)電力n灌溉農(nóng)田灌溉農(nóng)田n控制旱澇控制旱澇 6n水壩之弊：水壩之弊：n尼羅河兩岸的綠洲及下游失去肥源，土壤鹽漬化；尼羅河兩岸的綠洲及下游失去肥源，土壤鹽漬化；n由于尼羅河河口供沙不足，河口三角洲平原向內(nèi)陸由于尼羅河河口供沙不足，河口三角洲平原向內(nèi)陸收縮；收縮；n海水養(yǎng)分減少，沙丁魚海水養(yǎng)分減少，沙丁魚19651965年年1500015000噸噸19681968年年500500噸噸最后絕跡。最后絕跡。n下游變靜止

4、下游變靜止“湖泊湖泊”，血吸蟲病發(fā)病率，血吸蟲病發(fā)病率80%80%以上。以上。7 Case2:長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程8三峽工程被列為全球超級(jí)工程之一，有世界三峽工程被列為全球超級(jí)工程之一，有世界“十大之最十大之最”： 1 1、世界防洪效益最為顯著的水利工程。、世界防洪效益最為顯著的水利工程。2 2、世界最大的電站。、世界最大的電站。3 3、世界建筑規(guī)模最大的水利工程。、世界建筑規(guī)模最大的水利工程。4 4、世界工程量最大的水利工程。、世界工程量最大的水利工程。5 5、世界施工難度最大的水利工程。、世界施工難度最大的水利工程。6 6、施工期流量最大的水利工程。、施工期流量最大的水

5、利工程。7 7、世界泄洪能力最大的泄洪閘。、世界泄洪能力最大的泄洪閘。8 8、世界級(jí)數(shù)最多、總水頭最高的內(nèi)河船閘。、世界級(jí)數(shù)最多、總水頭最高的內(nèi)河船閘。9 9、世界規(guī)模最大、難度最高的升船機(jī)。、世界規(guī)模最大、難度最高的升船機(jī)。 1010、世界水庫移民最多、工作最為艱巨的移民建設(shè)工程。、世界水庫移民最多、工作最為艱巨的移民建設(shè)工程。9n長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程有利影響：長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程有利影響：n防洪：防洪：使下游荊江大堤的防洪能力，由防御十年一遇的洪使下游荊江大堤的防洪能力，由防御十年一遇的洪水，提高到抵御百年一遇的大洪水，防洪庫容在水，提高到抵御百年一遇的大洪水，防洪庫容在73220億億立方

6、米之間。立方米之間。n發(fā)電：發(fā)電：三峽水電站每年的發(fā)電量相當(dāng)于三峽水電站每年的發(fā)電量相當(dāng)于4000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤完萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所發(fā)出的能量，主要供應(yīng)華中、華東、華南、重慶全燃燒所發(fā)出的能量，主要供應(yīng)華中、華東、華南、重慶等地區(qū)。水電清潔無污染，減少排放二氧化碳等地區(qū)。水電清潔無污染，減少排放二氧化碳1億多噸。億多噸。n航運(yùn)：航運(yùn)：三峽工程位于長(zhǎng)江上游與中游的交界處，能夠較為三峽工程位于長(zhǎng)江上游與中游的交界處，能夠較為充分地改善重慶至武漢間通航條件，滿足長(zhǎng)江上中游航運(yùn)充分地改善重慶至武漢間通航條件，滿足長(zhǎng)江上中游航運(yùn)事業(yè)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。通航能力可以從現(xiàn)在的每年事業(yè)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。通航能力可以從

7、現(xiàn)在的每年1000萬萬噸提高到噸提高到5000萬噸。萬噸。10三峽工程不利影響：三峽工程不利影響：（1 1）淹沒土地）淹沒土地u三峽水庫淹沒涉及湖北、重慶兩省市三峽水庫淹沒涉及湖北、重慶兩省市2020個(gè)區(qū)市縣個(gè)區(qū)市縣的的277277個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、16801680個(gè)村、個(gè)村、63016301個(gè)組，有個(gè)組，有2 2座城市、座城市、 1111座縣城、座縣城、116116個(gè)集鎮(zhèn)需要全部或部分重建。個(gè)集鎮(zhèn)需要全部或部分重建。u移民：移民：113113萬萬11n（2）毀壞歷史名城）毀壞歷史名城n從宜昌到重慶的長(zhǎng)江沿岸，坐落著很多歷史悠久的城市，從宜昌到重慶的長(zhǎng)江沿岸，坐落著很多歷史悠久的城市，他們凝固了

8、從春秋時(shí)代以來幾千年的中國(guó)古代文化。他們凝固了從春秋時(shí)代以來幾千年的中國(guó)古代文化。n如屈原和昭君的故鄉(xiāng)秭歸、還有巴東、云陽、奉節(jié)、巫如屈原和昭君的故鄉(xiāng)秭歸、還有巴東、云陽、奉節(jié)、巫山這些旅游名勝所在地的城市，都將被無情地摧毀。被山這些旅游名勝所在地的城市，都將被無情地摧毀。被三峽工程淹沒的，更有三峽工程淹沒的，更有3000年以上歷史的大西古鎮(zhèn)。年以上歷史的大西古鎮(zhèn)。12（3 3）淹滅無價(jià)古跡）淹滅無價(jià)古跡u不管是纖夫們上千年心血在岸邊拉出的石槽，還是架不管是纖夫們上千年心血在岸邊拉出的石槽，還是架在水邊運(yùn)行了上千年的鹽渠；不論是各民族古人的墓在水邊運(yùn)行了上千年的鹽渠；不論是各民族古人的墓葬群，

9、還是長(zhǎng)江兩岸的摩崖石刻，都是無價(jià)的瑰寶。葬群，還是長(zhǎng)江兩岸的摩崖石刻，都是無價(jià)的瑰寶。u多少文物將永遠(yuǎn)葬身水下，多少遺跡、在還沒來得及多少文物將永遠(yuǎn)葬身水下，多少遺跡、在還沒來得及發(fā)掘的情況下就要被摧毀。發(fā)掘的情況下就要被摧毀。13（4 4）自然遺產(chǎn)被破壞）自然遺產(chǎn)被破壞u象大寧河小三峽這樣的旅游勝地被淹沒，大三峽最雄偉象大寧河小三峽這樣的旅游勝地被淹沒，大三峽最雄偉的地方，被攔腰截?cái)嗔说牡胤?，被攔腰截?cái)嗔?75175米。神農(nóng)架自然保護(hù)區(qū)周遍的米。神農(nóng)架自然保護(hù)區(qū)周遍的自然資源被破壞。自然資源被破壞。（5 5）珍稀物種的滅絕）珍稀物種的滅絕n直接受淹沒影響的陸生植物物種有直接受淹沒影響的陸生植

10、物物種有120120科、科、380380屬、屬、560560種。種。 14n通過以上例子說明：通過以上例子說明：n“生態(tài)學(xué)的一個(gè)中心思想是生態(tài)學(xué)的一個(gè)中心思想是整體和全局整體和全局的概的概念念”。n不僅考慮現(xiàn)在，還要考慮將來；不僅考慮本地不僅考慮現(xiàn)在，還要考慮將來；不僅考慮本地區(qū)，還要考慮有關(guān)的其他地區(qū)；要在時(shí)間和空區(qū)，還要考慮有關(guān)的其他地區(qū)；要在時(shí)間和空間上全面考慮，統(tǒng)籌兼顧。間上全面考慮，統(tǒng)籌兼顧。15（二）充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力（自凈能力）（二）充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力（自凈能力）n生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力 ：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)一部分出現(xiàn)了當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)一部分出現(xiàn)了問題或發(fā)生機(jī)能異常時(shí)

11、，能夠通過其余部分的調(diào)問題或發(fā)生機(jī)能異常時(shí)，能夠通過其余部分的調(diào)節(jié)而得到解決或恢復(fù)正常。節(jié)而得到解決或恢復(fù)正常。n結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)。 16nCase:土地處理系統(tǒng)土地處理系統(tǒng)n土壤及其中微生物和植物根系土壤及其中微生物和植物根系對(duì)污染物具有綜合對(duì)污染物具有綜合凈化能力，可以利用來處理城市污水和一些工業(yè)凈化能力，可以利用來處理城市污水和一些工業(yè)廢水。廢水。n廢水通過地表漫流、灌溉或滲濾等方式排入土地廢水通過地表漫流、灌溉或滲濾等方式排入土地系統(tǒng)，進(jìn)行最終的處理。系統(tǒng)，進(jìn)行最終的處理。n土地處理系統(tǒng)主要由預(yù)處理設(shè)施、貯水湖、灌溉土地處理系統(tǒng)主要由預(yù)處理

12、設(shè)施、貯水湖、灌溉系統(tǒng)、地下排水系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)、地下排水系統(tǒng)等組成。 17降雨不透水層河蒸發(fā)植被地下水回注井下水道處理和貯存湖城市污水土地系統(tǒng)處理示意圖污水土地系統(tǒng)處理示意圖18n土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)制土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)制 n植物根系植物根系的吸收、轉(zhuǎn)化、降解與合成等作用；的吸收、轉(zhuǎn)化、降解與合成等作用；n土地中土地中真菌、細(xì)菌等微生物真菌、細(xì)菌等微生物還原的降解、轉(zhuǎn)化及還原的降解、轉(zhuǎn)化及生物固定化等作用；生物固定化等作用；n土壤中土壤中有機(jī)和無機(jī)膠體有機(jī)和無機(jī)膠體的物理化學(xué)吸附、絡(luò)合和的物理化學(xué)吸附、絡(luò)合和沉淀等作用；沉淀等作用；n土壤的土壤的離子交換離子交換作用；作用；n土壤的土壤的機(jī)

13、械截留機(jī)械截留過濾作用過濾作用; ;n土壤的土壤的氣體擴(kuò)散或蒸發(fā)氣體擴(kuò)散或蒸發(fā)作用作用 19成份成份灌溉灌溉滲濾滲濾漫流漫流BOD9885-8995COD805080懸浮物懸浮物989892總氮總氮850-5070-90總磷總磷80-9060-6540-80金屬金屬9550-9550微生物微生物989898總?cè)芙夤腆w總?cè)芙夤腆w0-300-100-30土地處理系統(tǒng)的去除效率估計(jì)值土地處理系統(tǒng)的去除效率估計(jì)值% %n土地處理系統(tǒng)的凈化效果土地處理系統(tǒng)的凈化效果 20u氧化塘是各式處理氧化塘是各式處理塘的俗稱，其作用機(jī)塘的俗稱，其作用機(jī)理主要是理主要是通過各物種通過各物種間的相互作用形成食間的相互作

14、用形成食物鏈生態(tài)系統(tǒng)，物鏈生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)污對(duì)污水中的污染物進(jìn)行有水中的污染物進(jìn)行有效的處理和利用。效的處理和利用。 氧化塘氧化塘2122u適用于中、小城市和土地資源豐富的地區(qū)。適用于中、小城市和土地資源豐富的地區(qū)。u勝利油田外排污水處理均采用氧化塘處理技術(shù)，目前勝利油田外排污水處理均采用氧化塘處理技術(shù)，目前能基本達(dá)標(biāo)排放。能基本達(dá)標(biāo)排放。u優(yōu)點(diǎn)：可以用于處理各種污水，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、優(yōu)點(diǎn)：可以用于處理各種污水，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。氧化塘法氧化塘法u缺點(diǎn)：需要較大的占地面積。缺點(diǎn)：需要較大的占地面積。23n（三）綜合利用資源和能源（三）綜合利用資源和能源n問題：現(xiàn)代

15、的問題：現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大多是單一的過程，片工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大多是單一的過程，片面強(qiáng)調(diào)單純的產(chǎn)品最優(yōu)化問題，導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重面強(qiáng)調(diào)單純的產(chǎn)品最優(yōu)化問題，導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重污染與破壞。污染與破壞。n解決辦法：解決辦法：運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)原理，建立運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)原理，建立閉路循環(huán)閉路循環(huán)以實(shí)現(xiàn)資源和能源的綜合利用，杜絕浪以實(shí)現(xiàn)資源和能源的綜合利用，杜絕浪費(fèi)與無謂的損耗。費(fèi)與無謂的損耗。 24n3R原則：原則：nRedusenReusenRecycle251.1.生態(tài)工藝生態(tài)工藝n生態(tài)工藝生態(tài)工藝資源和能源的浪費(fèi)最少，排出的廢棄資源和能源的浪費(fèi)最少，排出的廢棄物最少，而且是這些廢棄物完能被自然界的動(dòng)

16、植物最少，而且是這些廢棄物完能被自然界的動(dòng)植物所分解、吸收或利用物所分解、吸收或利用 。nCase:造紙工業(yè)閉路循環(huán)工藝流程造紙工業(yè)閉路循環(huán)工藝流程26造紙工業(yè)循環(huán)工藝流程示意圖造紙工業(yè)循環(huán)工藝流程示意圖27n2.生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè) n石油農(nóng)業(yè)石油農(nóng)業(yè)n目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際上是能源消耗和利用目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際上是能源消耗和利用的過程，用高能量換取高產(chǎn)量，產(chǎn)量增加的過程，用高能量換取高產(chǎn)量，產(chǎn)量增加1%，耗能增加，耗能增加2.5%n每個(gè)農(nóng)村勞動(dòng)力養(yǎng)活人數(shù)每個(gè)農(nóng)村勞動(dòng)力養(yǎng)活人數(shù)n美國(guó)美國(guó)56人，德國(guó)人，德國(guó)49人，加拿大人，加拿大44人，法人，法國(guó)國(guó)26人，日本人，日本17人。人。28n石油農(nóng)業(yè)的后果

17、石油農(nóng)業(yè)的后果n加重能源危機(jī)，美國(guó)每公頃玉米生產(chǎn)耗加重能源危機(jī)，美國(guó)每公頃玉米生產(chǎn)耗5656升石油；升石油；n加劇自然生態(tài)破壞，機(jī)械操作，破壞速度快；加劇自然生態(tài)破壞，機(jī)械操作，破壞速度快；n化肥、農(nóng)藥，嚴(yán)重污染。美國(guó)化肥、農(nóng)藥，嚴(yán)重污染。美國(guó)364364種害蟲對(duì)種害蟲對(duì)6060種農(nóng)藥種農(nóng)藥有抗藥性。有抗藥性。29n生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)n生態(tài)農(nóng)業(yè)：生態(tài)農(nóng)業(yè)：有效地有效地利用生態(tài)學(xué)原理利用生態(tài)學(xué)原理，最大限度，最大限度地把無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物。地把無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物。 nCase1:菲律賓的菲律賓的瑪雅農(nóng)場(chǎng)瑪雅農(nóng)場(chǎng)（Maya Farms）30莊稼地豬場(chǎng)加工廠居民區(qū)污泥加工污泥貯留池沼氣廢物沼氣廠牛場(chǎng)沉

18、降槽鴨場(chǎng)養(yǎng)魚池飼料加工液態(tài)肥料糞便糞便莊稼廢棄物雜草樹葉漿液沉降渣馬雅農(nóng)場(chǎng)的廢物循環(huán)途徑31Case2:珠江三角洲地區(qū)?；~塘珠江三角洲地區(qū)?；~塘生產(chǎn)方式：蠶沙（蠶糞）喂魚，塘泥肥桑，栽桑、養(yǎng)蠶、養(yǎng)魚三者有機(jī)結(jié)合，形成桑、蠶、魚、泥互相依存、互相促進(jìn)的良性循環(huán).32n（四）在環(huán)境保護(hù)其它方面的應(yīng)用（四）在環(huán)境保護(hù)其它方面的應(yīng)用1 1闡明污染物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律闡明污染物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律n隨著生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和食物鏈的復(fù)雜生態(tài)過程，污隨著生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和食物鏈的復(fù)雜生態(tài)過程，污染物質(zhì)不斷遷移、轉(zhuǎn)化、積累和富集。染物質(zhì)不斷遷移、轉(zhuǎn)化、積累和富集。n通過污染物在生態(tài)系統(tǒng)中遷移和

19、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，可以通過污染物在生態(tài)系統(tǒng)中遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，可以弄清污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境危害的范圍、途徑和程度。（如北弄清污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境危害的范圍、途徑和程度。（如北極的愛斯基摩人體內(nèi)檢出極的愛斯基摩人體內(nèi)檢出DDTDDT） 332 2環(huán)境質(zhì)量和生物監(jiān)測(cè)、生物評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量和生物監(jiān)測(cè)、生物評(píng)價(jià)n一般監(jiān)測(cè)手段的弱點(diǎn)：一般監(jiān)測(cè)手段的弱點(diǎn)：n儀器不能連續(xù)監(jiān)測(cè)，以部分?jǐn)?shù)據(jù)代替全年的情況；儀器不能連續(xù)監(jiān)測(cè)，以部分?jǐn)?shù)據(jù)代替全年的情況；n監(jiān)測(cè)結(jié)果不能反應(yīng)綜合污染情況。監(jiān)測(cè)結(jié)果不能反應(yīng)綜合污染情況。n生物監(jiān)測(cè)可以彌補(bǔ)以上不足。生物監(jiān)測(cè)可以彌補(bǔ)以上不足。34n利用植物對(duì)大氣污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)利用植物對(duì)大氣污染進(jìn)行監(jiān)

20、測(cè)和評(píng)價(jià) n二氧化硫：紫花苜蓿、棉株、胡蘿卜等；二氧化硫：紫花苜蓿、棉株、胡蘿卜等；n氟化物：唐菖蒲、葡萄等；氟化物：唐菖蒲、葡萄等；n臭氧：煙草；臭氧：煙草；n二氧化氮：煙草、番茄等；二氧化氮：煙草、番茄等；n氯氣氯氣: :白菜、菠菜等。白菜、菠菜等。 35n用水生生物監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)水體污染用水生生物監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)水體污染 n污水生物體系法污水生物體系法：根據(jù)各個(gè)水域中生物體：根據(jù)各個(gè)水域中生物體系的組成，可以判斷水體的污染程度。系的組成，可以判斷水體的污染程度。36污水類型污水類型 在顯微鏡下觀察到的生在顯微鏡下觀察到的生物物 指示生物指示生物 新排出的城市生活污水新排出的城市生活污水和類似的工業(yè)污水和類似的工業(yè)污水 纖毛蟲纖毛蟲1050000鞭毛蟲鞭毛蟲10002000（變形蟲類（變形蟲類01000）細(xì)菌、真菌大量細(xì)菌、真菌大量 腐生草履蟲，豆形蟲，