地球科學(xué)概論第十一章地球環(huán)境

1、第十一章第十一章 地球的環(huán)境地球的環(huán)境 第一節(jié)第一節(jié) 地球的大氣環(huán)境地球的大氣環(huán)境 第二節(jié)第二節(jié) 地球的水環(huán)境地球的水環(huán)境 第三節(jié)第三節(jié) 地球的生態(tài)環(huán)境地球的生態(tài)環(huán)境 第四節(jié)第四節(jié) 地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)環(huán)境 第五節(jié)第五節(jié) 地理環(huán)境地理環(huán)境 環(huán)境環(huán)境既有空間的概念，也有物質(zhì)組成的概念既有空間的概念，也有物質(zhì)組成的概念。在現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)中，把。在現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)中，把環(huán)境環(huán)境定義為以某個(gè)事定義為以某個(gè)事物為中心的周圍的一切事物。物為中心的周圍的一切事物。 我們通常說的環(huán)境，是以人類為中心事物我們通常說的環(huán)境，是以人類為中心事物的。因此，的。因此，一般把一般把人類環(huán)境人類環(huán)境定義為以人為中心定義為以人為中心事物的

2、周圍一切生物和非生物的、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和事物的周圍一切生物和非生物的、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和上層建筑的綜合體。上層建筑的綜合體。 人類環(huán)境人類環(huán)境可分為人類的自然環(huán)境可分為人類的自然環(huán)境( (簡稱簡稱自自然環(huán)境然環(huán)境) )和人類的社會(huì)環(huán)境和人類的社會(huì)環(huán)境( (簡稱簡稱社會(huì)環(huán)境社會(huì)環(huán)境) )。 自然環(huán)境自然環(huán)境是指人類在地球上賴以生存和發(fā)是指人類在地球上賴以生存和發(fā)展的必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類周圍各種自然因展的必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類周圍各種自然因素的總和，如陽光、空氣、土地、能源等等。素的總和，如陽光、空氣、土地、能源等等。第一節(jié)第一節(jié) 地球的大氣環(huán)境地球的大氣環(huán)境 一、大氣圈的主要作用一、大氣圈的主要作用 二、氣

3、候帶二、氣候帶 三、氣象災(zāi)害三、氣象災(zāi)害 四、大氣污染四、大氣污染 五、大氣環(huán)境變遷五、大氣環(huán)境變遷一、大氣圈的主要作用一、大氣圈的主要作用阻擋紫外線阻擋紫外線 太陽輻射穿過大氣圈時(shí)，大太陽輻射穿過大氣圈時(shí)，大氣中的一些物質(zhì)對太陽輻射的不同波長會(huì)產(chǎn)生氣中的一些物質(zhì)對太陽輻射的不同波長會(huì)產(chǎn)生選擇性吸收?？梢姽獠糠直晃盏暮苌伲线x擇性吸收。可見光部分被吸收的很少，而紫外線和紅外線則被大量地吸收，且主要發(fā)生外線和紅外線則被大量地吸收，且主要發(fā)生在暖層和平流層。在暖層和平流層。圖圖111 大氣中不同大氣中不同氣體成分對氣體成分對光的吸收光的吸收保溫作用保溫作用 起保溫作用的氣體通常稱溫室氣起保溫作

4、用的氣體通常稱溫室氣體，主要有二氧化碳體，主要有二氧化碳( (COCO2 2) )、水汽水汽( (H H2 2O)O)和甲烷和甲烷( (CHCH4 4) )等。等。 大氣中的水汽、二氧化碳等氣體對來自地大氣中的水汽、二氧化碳等氣體對來自地面的長波輻射吸收率很高面的長波輻射吸收率很高(75(759595) )，這樣，這樣就把一部分的太陽能殘留在低層大氣中。就把一部分的太陽能殘留在低層大氣中。調(diào)節(jié)能量分配和改造地面性質(zhì)調(diào)節(jié)能量分配和改造地面性質(zhì) 太陽輻太陽輻射量隨緯度有規(guī)則地變化。大氣環(huán)流把熱量射量隨緯度有規(guī)則地變化。大氣環(huán)流把熱量從低緯度運(yùn)送到高緯度地區(qū)，不斷調(diào)節(jié)著能從低緯度運(yùn)送到高緯度地區(qū)，不

5、斷調(diào)節(jié)著能量的分配。而來自高緯度地區(qū)的氣體，對低量的分配。而來自高緯度地區(qū)的氣體，對低緯度地區(qū)又起到降溫的作用。緯度地區(qū)又起到降溫的作用。 運(yùn)動(dòng)的大氣對大氣中的一些物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的大氣對大氣中的一些物質(zhì)( (尤其污尤其污染物染物) )有擴(kuò)散的作用，是使城市污染空氣稀釋有擴(kuò)散的作用，是使城市污染空氣稀釋和擴(kuò)散，降低大氣污染的重要途徑之一。和擴(kuò)散，降低大氣污染的重要途徑之一。 接近地面的運(yùn)動(dòng)大氣，對地表的形態(tài)及地接近地面的運(yùn)動(dòng)大氣，對地表的形態(tài)及地面性質(zhì)有著重要的改造作用。面性質(zhì)有著重要的改造作用。二、氣二、氣 候候 帶帶 所謂的所謂的天氣天氣是指各種氣象要素和天氣現(xiàn)象的短時(shí)是指各種氣象要素和天氣現(xiàn)象的

6、短時(shí)間綜合狀況；而間綜合狀況；而氣候氣候則是指一個(gè)地區(qū)多年平均天氣狀則是指一個(gè)地區(qū)多年平均天氣狀況的綜合。況的綜合。 一個(gè)地區(qū)的氣候通常用氣溫、降水量、風(fēng)和濕度一個(gè)地區(qū)的氣候通常用氣溫、降水量、風(fēng)和濕度等要素來表示。影響一個(gè)地區(qū)的氣候的因子很多，如等要素來表示。影響一個(gè)地區(qū)的氣候的因子很多，如太陽輻射、大氣環(huán)流、地面性質(zhì)等。太陽輻射、大氣環(huán)流、地面性質(zhì)等。 世界氣候分成若干個(gè)氣候帶。世界氣候分成若干個(gè)氣候帶。圖圖112 全球氣候帶的劃分全球氣候帶的劃分三、氣三、氣 象象 災(zāi)災(zāi) 害害 所謂所謂氣象災(zāi)害氣象災(zāi)害是指由氣象要素變化而引起的是指由氣象要素變化而引起的自然災(zāi)害。常見的有自然災(zāi)害。常見的有

7、臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、旱澇、霜凍臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、旱澇、霜凍、酷熱、酷熱等。等。臺風(fēng)臺風(fēng) 臺風(fēng)是形成在熱帶海洋上的強(qiáng)大的熱帶臺風(fēng)是形成在熱帶海洋上的強(qiáng)大的熱帶氣旋，風(fēng)速可達(dá)氣旋，風(fēng)速可達(dá)20205050m/sm/s，大者可達(dá)大者可達(dá)110110m/sm/s。通常把形成于西太平洋地區(qū)的熱帶氣旋稱臺風(fēng)；通常把形成于西太平洋地區(qū)的熱帶氣旋稱臺風(fēng)；東太平洋和大西洋地區(qū)稱颶風(fēng)；印度洋地區(qū)稱熱東太平洋和大西洋地區(qū)稱颶風(fēng)；印度洋地區(qū)稱熱帶風(fēng)暴；南半球稱熱帶氣旋。帶風(fēng)暴；南半球稱熱帶氣旋。臺風(fēng)臺風(fēng)主要發(fā)生在南、北緯主要發(fā)生在南、北緯5 52020海水溫海水溫度較高的洋面上，全球臺風(fēng)發(fā)源地主要有度較高的洋面上，全球臺風(fēng)發(fā)源

8、地主要有8 8個(gè)個(gè). .臺風(fēng)在海面上形成后，就隨著氣流的運(yùn)臺風(fēng)在海面上形成后，就隨著氣流的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生遷移登陸動(dòng)而發(fā)生遷移登陸, ,逐漸減弱至消失。北半逐漸減弱至消失。北半球的臺風(fēng)多發(fā)生在夏秋季節(jié)，而南半球則球的臺風(fēng)多發(fā)生在夏秋季節(jié)，而南半球則發(fā)生在發(fā)生在1 13 3月。臺風(fēng)的破壞力極大月。臺風(fēng)的破壞力極大。龍卷風(fēng)龍卷風(fēng) 龍卷是積雨云中伸展出來的漏斗狀龍卷是積雨云中伸展出來的漏斗狀的渦旋云柱，龍卷伸展到地面時(shí)引起強(qiáng)烈的旋的渦旋云柱，龍卷伸展到地面時(shí)引起強(qiáng)烈的旋風(fēng)，稱為龍卷風(fēng)。風(fēng)，稱為龍卷風(fēng)。龍卷風(fēng)的特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間短龍卷風(fēng)的特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間短、活動(dòng)范圍小、活動(dòng)范圍小( (直徑從幾十米到幾百米直徑從幾

9、十米到幾百米) )、中心、中心氣壓極低、風(fēng)速快氣壓極低、風(fēng)速快(100(100200 200 m/s)m/s)。龍卷風(fēng)具龍卷風(fēng)具有極大的破壞力，能把人、畜、物卷入至空中有極大的破壞力，能把人、畜、物卷入至空中帶到它處。帶到它處。 龍卷主要發(fā)生在中緯度龍卷主要發(fā)生在中緯度(20(205050) )地區(qū)地區(qū)。美國是龍卷出現(xiàn)最多的國家，。美國是龍卷出現(xiàn)最多的國家，平均每年出現(xiàn)平均每年出現(xiàn)500次左右；澳大利亞、日本次之。我國主要出次左右；澳大利亞、日本次之。我國主要出現(xiàn)在華南、華東一帶。現(xiàn)在華南、華東一帶。旱澇災(zāi)害旱澇災(zāi)害 旱是指降雨量偏低正常值旱是指降雨量偏低正常值( (平均平均值值) )造成的災(zāi)

10、害，而澇是指降雨量高于正常值造成的災(zāi)害，而澇是指降雨量高于正常值造成的災(zāi)害。造成的災(zāi)害。我國是一個(gè)多旱澇的國家，幾乎我國是一個(gè)多旱澇的國家，幾乎每年都有旱澇災(zāi)害發(fā)生。每年都有旱澇災(zāi)害發(fā)生。我國南北方旱澇發(fā)生我國南北方旱澇發(fā)生的時(shí)間有點(diǎn)差別，南方以春澇秋旱為特征，而的時(shí)間有點(diǎn)差別，南方以春澇秋旱為特征，而北方則是夏澇冬春旱為特點(diǎn)。北方則是夏澇冬春旱為特點(diǎn)。 旱澇的發(fā)生是受多種因素影響的，其中大氣環(huán)流旱澇的發(fā)生是受多種因素影響的，其中大氣環(huán)流、海水溫異常變化、太陽活動(dòng)、地球自轉(zhuǎn)等因素較為、海水溫異常變化、太陽活動(dòng)、地球自轉(zhuǎn)等因素較為重要，而我國的旱澇主要受西太平洋副熱帶高壓的影重要，而我國的旱澇主

11、要受西太平洋副熱帶高壓的影響。旱澇在時(shí)間上具有交替出現(xiàn)的現(xiàn)象，而且具有一響。旱澇在時(shí)間上具有交替出現(xiàn)的現(xiàn)象，而且具有一定的周期，如華北地區(qū)的旱澇具有定的周期，如華北地區(qū)的旱澇具有5 5年、年、10101111年、年、35354040年、年、100100年的周期，掌握旱澇發(fā)生的周期，對年的周期，掌握旱澇發(fā)生的周期，對進(jìn)行抗旱防災(zāi)是有指導(dǎo)意義的。進(jìn)行抗旱防災(zāi)是有指導(dǎo)意義的。四、大四、大 氣氣 污污 染染大氣污染的概念大氣污染的概念 大氣污染是指大氣中大氣污染是指大氣中一些物質(zhì)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常本底含量，一些物質(zhì)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常本底含量，對人體、動(dòng)物、植物和物體產(chǎn)生不良影響對人體、動(dòng)物、植物和物體

12、產(chǎn)生不良影響的大氣狀況。的大氣狀況。 大氣污染既可因大氣污染既可因人類活動(dòng)造成人類活動(dòng)造成，也可，也可由由自然因素引起自然因素引起。但隨著人口的劇增及工。但隨著人口的劇增及工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，人類活動(dòng)成為業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，人類活動(dòng)成為造成大氣污染的主要原因。造成大氣污染的主要原因。大氣污染源及污染物大氣污染源及污染物 大氣污染源有大氣污染源有人為源人為源和自然源。自然源如森林大火、火山噴發(fā)、地和自然源。自然源如森林大火、火山噴發(fā)、地震等釋放出來的各種氣體、煙塵、粉塵等。這震等釋放出來的各種氣體、煙塵、粉塵等。這些污染源一般都超出了人類所能控制的范圍。些污染源一般都超出了人類所能控制

13、的范圍。人為污染源是人類生產(chǎn)和生活過程中所排放的人為污染源是人類生產(chǎn)和生活過程中所排放的污染大氣的物質(zhì)。又可分為工業(yè)企業(yè)污染源、污染大氣的物質(zhì)。又可分為工業(yè)企業(yè)污染源、家庭爐灶及取暖設(shè)備排放源和交通污染源。家庭爐灶及取暖設(shè)備排放源和交通污染源。 這些污染源排放的這些污染源排放的污染物主要有污染物主要有煙塵、煙塵、SOSO2 2、SOSO、COCO2 2、COCO、NOxNOx、H H2 2S S、鉛塵、有機(jī)化鉛塵、有機(jī)化合物等。合物等。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界每年排入大氣的有害氣體就達(dá)據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界每年排入大氣的有害氣體就達(dá)6.146.14億億t t、COCO2 2達(dá)達(dá)6464億億t(1997t(1997

14、年年) )。目前，城市里最主。目前，城市里最主要的要的污染源是汽車污染源是汽車，它不僅具有排污源低、分散等特，它不僅具有排污源低、分散等特點(diǎn)，而且污染物也很復(fù)雜。點(diǎn)，而且污染物也很復(fù)雜。大氣污染的危害大氣污染的危害 大氣污染的危害是多方面的，首大氣污染的危害是多方面的，首先是對先是對人體人體產(chǎn)生直接的危害。產(chǎn)生直接的危害。人體會(huì)隨著呼吸有害有人體會(huì)隨著呼吸有害有毒氣體的增多，出現(xiàn)慢性中毒、急性中毒和致癌作用毒氣體的增多，出現(xiàn)慢性中毒、急性中毒和致癌作用。大氣污染對動(dòng)物、植物、水體生態(tài)環(huán)境都有危害。大氣污染對動(dòng)物、植物、水體生態(tài)環(huán)境都有危害。 大氣污染的另一個(gè)后果是產(chǎn)生大氣污染的另一個(gè)后果是產(chǎn)生

15、“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”。出出現(xiàn)溫室效應(yīng)的主要原因是人類排放大量的現(xiàn)溫室效應(yīng)的主要原因是人類排放大量的COCO2 2。受受“溫溫室效應(yīng)室效應(yīng)”的影響，將會(huì)導(dǎo)致兩極冰川融化、海平面上的影響，將會(huì)導(dǎo)致兩極冰川融化、海平面上升、氣候帶北移、地理景觀變化、蟲災(zāi)增加等現(xiàn)象。升、氣候帶北移、地理景觀變化、蟲災(zāi)增加等現(xiàn)象。 大氣污染還將造成大氣污染還將造成酸雨酸雨。酸雨是指。酸雨是指pHpH值低于值低于5 56 6的大氣降水，主要是大氣污染物的大氣降水，主要是大氣污染物SO2SO2和和NOxNOx引起的。它引起的。它對人體、物體、水體以及動(dòng)植物都有影響對人體、物體、水體以及動(dòng)植物都有影響. . 臭氧量臭氧量的減

16、少的減少越來越受到關(guān)注。導(dǎo)致臭氧量減少越來越受到關(guān)注。導(dǎo)致臭氧量減少的原因是人類排放了大量的消耗臭氧的物質(zhì)的原因是人類排放了大量的消耗臭氧的物質(zhì)( (四氯化碳四氯化碳、氟氯烴、一氧化二氮、甲烷等、氟氯烴、一氧化二氮、甲烷等) )。大氣環(huán)境的保護(hù)與治理大氣環(huán)境的保護(hù)與治理減少或控制大氣污染物的排放減少或控制大氣污染物的排放 一般有兩種方法，一般有兩種方法，即濃度控制和總量控制。可根據(jù)污染源和污染物的特即濃度控制和總量控制。可根據(jù)污染源和污染物的特性，采取不同的具體措施，如改變能源結(jié)構(gòu)、進(jìn)行技性，采取不同的具體措施，如改變能源結(jié)構(gòu)、進(jìn)行技術(shù)革新、改進(jìn)生產(chǎn)工藝術(shù)革新、改進(jìn)生產(chǎn)工藝, ,發(fā)展無污染能源

17、等。發(fā)展無污染能源等。合理的城市和工業(yè)布局及規(guī)劃合理的城市和工業(yè)布局及規(guī)劃 地理因素。在一地理因素。在一些易形成逆溫層的谷地和盆地地區(qū)，不宜把工業(yè)區(qū)建些易形成逆溫層的谷地和盆地地區(qū)，不宜把工業(yè)區(qū)建在這些地方。風(fēng)向。一個(gè)城市，工廠應(yīng)布置在盛行在這些地方。風(fēng)向。一個(gè)城市，工廠應(yīng)布置在盛行風(fēng)的下風(fēng)向，而居民區(qū)則建在上風(fēng)向。工業(yè)區(qū)不宜風(fēng)的下風(fēng)向，而居民區(qū)則建在上風(fēng)向。工業(yè)區(qū)不宜集中。因污染物排放量過大將影響被稀釋和擴(kuò)散的速集中。因污染物排放量過大將影響被稀釋和擴(kuò)散的速度。度。發(fā)展植樹綠化發(fā)展植樹綠化 植樹綠化不僅可以美化環(huán)境，而且植樹綠化不僅可以美化環(huán)境，而且還可吸濾各種毒氣、截留粉塵、凈化空氣，起到

18、保護(hù)還可吸濾各種毒氣、截留粉塵、凈化空氣，起到保護(hù)大氣大氣環(huán)境的作用。因此，應(yīng)把植樹綠化作為改善大氣環(huán)境的作用。因此，應(yīng)把植樹綠化作為改善大氣質(zhì)量的一種基本途徑。質(zhì)量的一種基本途徑。五、大氣環(huán)境變遷五、大氣環(huán)境變遷 自地球形成以來，大氣環(huán)境一直處于變化之自地球形成以來，大氣環(huán)境一直處于變化之中。既有物質(zhì)成分的變化，也有氣溫冷暖和干濕中。既有物質(zhì)成分的變化，也有氣溫冷暖和干濕的交替變化。的交替變化。 在氣候冷暖的變化過程中，把地球上氣候極在氣候冷暖的變化過程中，把地球上氣候極其寒冷其寒冷( (比現(xiàn)今年平均溫度可低比現(xiàn)今年平均溫度可低8 812)12)、高緯、高緯冰川和高山冰川擴(kuò)展的階段稱冰川和高

19、山冰川擴(kuò)展的階段稱冰期冰期。兩個(gè)冰期之。兩個(gè)冰期之間氣候相對溫暖間氣候相對溫暖( (與現(xiàn)代氣溫接近或高一些與現(xiàn)代氣溫接近或高一些) )的階的階段稱段稱間冰期間冰期。 冰期只占地球歷史的冰期只占地球歷史的1/101/10時(shí)間，而絕大部分時(shí)間，而絕大部分時(shí)期為間冰期時(shí)期為間冰期。地球的大氣環(huán)境主要是處于溫暖。地球的大氣環(huán)境主要是處于溫暖的階段中的。的階段中的。圖圖115 第四紀(jì)時(shí)期的氣候波動(dòng)第四紀(jì)時(shí)期的氣候波動(dòng)圖圖116 近百余年來全球平均氣溫的變化近百余年來全球平均氣溫的變化(1880-1993) 導(dǎo)致氣候變化的因素是多樣的，包導(dǎo)致氣候變化的因素是多樣的，包括括太陽輻射太陽輻射的變化、的變化、地

20、球軌道要素地球軌道要素的改的改變、變、太陽活動(dòng)太陽活動(dòng)、地形變化地形變化、大氣環(huán)流大氣環(huán)流等等等。事實(shí)上，氣候變化往往是諸多因子等。事實(shí)上，氣候變化往往是諸多因子共同作用的結(jié)果。共同作用的結(jié)果。 未來氣候變化可能有兩種趨勢。其一未來氣候變化可能有兩種趨勢。其一是由于化石燃料的使用，使大量是由于化石燃料的使用，使大量COCO2 2進(jìn)入進(jìn)入空氣中，使地表增溫。由此，到下個(gè)世空氣中，使地表增溫。由此，到下個(gè)世紀(jì)中葉氣溫將明顯升高，屆時(shí)極地冰川紀(jì)中葉氣溫將明顯升高，屆時(shí)極地冰川融化，將帶來一系列的環(huán)境問題。其二融化，將帶來一系列的環(huán)境問題。其二是現(xiàn)在氣候正逐漸變冷，來自是現(xiàn)在氣候正逐漸變冷，來自COC

21、O2 2 的影的影響可能使氣候變冷的趨勢減弱，但不能響可能使氣候變冷的趨勢減弱，但不能阻止目前正在形成中的冰期。阻止目前正在形成中的冰期。 第二節(jié)第二節(jié) 地球的水環(huán)境地球的水環(huán)境一、水環(huán)境的基本特點(diǎn)一、水環(huán)境的基本特點(diǎn)二、水圈災(zāi)害二、水圈災(zāi)害三、水環(huán)境污染三、水環(huán)境污染一、水環(huán)境的基本特點(diǎn)一、水環(huán)境的基本特點(diǎn) 水環(huán)境是由地球表層的水圈所構(gòu)成的環(huán)境，包括水環(huán)境是由地球表層的水圈所構(gòu)成的環(huán)境，包括在一定的時(shí)間內(nèi)水的含量、分布、運(yùn)動(dòng)、化學(xué)成分、在一定的時(shí)間內(nèi)水的含量、分布、運(yùn)動(dòng)、化學(xué)成分、生物、水體所占的空間以及水體的物理性質(zhì)。生物、水體所占的空間以及水體的物理性質(zhì)。 水環(huán)境有以下特點(diǎn)：水環(huán)境有以下

22、特點(diǎn)： 水體分布的不均一性水體分布的不均一性 地球表層的水體分布是地球表層的水體分布是極不均一的。海水占地球表面積的極不均一的。海水占地球表面積的71%71%，其質(zhì)量占地，其質(zhì)量占地球表層水體總質(zhì)量的球表層水體總質(zhì)量的97.5%97.5%，而陸地上的水所占質(zhì)量，而陸地上的水所占質(zhì)量還不到還不到2.5%2.5%。陸地上的水體分布也不均一，其中冰川。陸地上的水體分布也不均一，其中冰川就占據(jù)陸地上水體的就占據(jù)陸地上水體的85%85%，且主要集中在兩極地區(qū)。，且主要集中在兩極地區(qū)。陸地表層的液態(tài)水又以地下水最多，而地面流水是很陸地表層的液態(tài)水又以地下水最多，而地面流水是很少的一部分。由于地球表面水體分

23、布的不均一性，造少的一部分。由于地球表面水體分布的不均一性，造成一些特成一些特殊的氣候和陸地景觀，同時(shí)也造成人類的淡殊的氣候和陸地景觀，同時(shí)也造成人類的淡水水“危機(jī)危機(jī)”。 水體物質(zhì)成分的差異性水體物質(zhì)成分的差異性 各種水體所含各種水體所含的物質(zhì)組成卻差別很大。海水的物質(zhì)成分最復(fù)的物質(zhì)組成卻差別很大。海水的物質(zhì)成分最復(fù)雜，而且鹽類物質(zhì)的含量很高，平均可達(dá)雜，而且鹽類物質(zhì)的含量很高，平均可達(dá)3535。而陸地上的液態(tài)水鹽類物質(zhì)含量卻要低得多。而陸地上的液態(tài)水鹽類物質(zhì)含量卻要低得多，冰川是最低的。干旱氣候區(qū)的鹽湖水氯化物，冰川是最低的。干旱氣候區(qū)的鹽湖水氯化物含量可達(dá)到飽和度而發(fā)生沉淀；而潮濕溫暖氣

24、含量可達(dá)到飽和度而發(fā)生沉淀；而潮濕溫暖氣候區(qū)的湖水卻常含有較多的鐵、鋁等物質(zhì)。除候區(qū)的湖水卻常含有較多的鐵、鋁等物質(zhì)。除了這些溶解物質(zhì)外，地面流水的懸浮物含量較了這些溶解物質(zhì)外，地面流水的懸浮物含量較高高 ；而地下水的懸浮物質(zhì)就要少得多；海洋；而地下水的懸浮物質(zhì)就要少得多；海洋中近岸海水較遠(yuǎn)岸海水的懸浮物質(zhì)多。若自然中近岸海水較遠(yuǎn)岸海水的懸浮物質(zhì)多。若自然水體中含有一些對人體有益的水體中含有一些對人體有益的元素，如鍶、硒元素，如鍶、硒等，就可成為優(yōu)質(zhì)的礦泉水。等，就可成為優(yōu)質(zhì)的礦泉水。 水的循環(huán)性及其環(huán)境效應(yīng)水的循環(huán)性及其環(huán)境效應(yīng) 水處于水處于運(yùn)動(dòng)之中，不同水體之間存在著循環(huán)與運(yùn)動(dòng)之中，不同水

25、體之間存在著循環(huán)與交流。水體的循環(huán)與交流既可以發(fā)生在交流。水體的循環(huán)與交流既可以發(fā)生在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)水之間，也可發(fā)生在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)水之間，也可發(fā)生在海洋與陸地之間，還可發(fā)生在非生物與海洋與陸地之間，還可發(fā)生在非生物與生物之間、水圈與巖石圈之間。水的循生物之間、水圈與巖石圈之間。水的循環(huán)是一個(gè)既無起點(diǎn)、也無終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)系環(huán)是一個(gè)既無起點(diǎn)、也無終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。統(tǒng)。水在循環(huán)過程中，產(chǎn)生很多的環(huán)境水在循環(huán)過程中，產(chǎn)生很多的環(huán)境效應(yīng)，如傳送效應(yīng)，如傳送能量、運(yùn)輸物質(zhì)、調(diào)節(jié)氣能量、運(yùn)輸物質(zhì)、調(diào)節(jié)氣候、清潔大氣等。候、清潔大氣等。二、水二、水 圈圈 災(zāi)災(zāi) 害害 發(fā)生于水圈中的自然災(zāi)害有暴雨、洪水、冰雹、

26、發(fā)生于水圈中的自然災(zāi)害有暴雨、洪水、冰雹、海岸侵蝕、海嘯、雪崩等，尤以洪水災(zāi)害最大。海岸侵蝕、海嘯、雪崩等，尤以洪水災(zāi)害最大。 我國每年我國每年5 58 8月份是月份是洪水多發(fā)期洪水多發(fā)期，并且從南向北，并且從南向北逐漸推進(jìn)。影響洪災(zāi)的因素很多，有天文因素、地球逐漸推進(jìn)。影響洪災(zāi)的因素很多，有天文因素、地球運(yùn)轉(zhuǎn)因素、海水運(yùn)動(dòng)因素、大氣因素等。另外，人類運(yùn)轉(zhuǎn)因素、海水運(yùn)動(dòng)因素、大氣因素等。另外，人類的活動(dòng)對洪水發(fā)生的頻率和強(qiáng)度也有很大影響，如的活動(dòng)對洪水發(fā)生的頻率和強(qiáng)度也有很大影響，如19981998年長江大洪水就與上游大量砍伐森林有關(guān)。年長江大洪水就與上游大量砍伐森林有關(guān)。 海岸侵蝕海岸侵蝕也

27、是對沿海城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)生危也是對沿海城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)生危害的一個(gè)重要因素。由于溫室效應(yīng)，兩極冰川融化，害的一個(gè)重要因素。由于溫室效應(yīng)，兩極冰川融化，使使海平面上升海平面上升，將造成海水入侵，農(nóng)田、鹽田受侵蝕，將造成海水入侵，農(nóng)田、鹽田受侵蝕，河口淤塞，土地鹽堿化，海岸防堤損壞等災(zāi)害。，河口淤塞，土地鹽堿化，海岸防堤損壞等災(zāi)害。 近幾年，由于氣候異常，在東歐、我國的青藏高近幾年，由于氣候異常，在東歐、我國的青藏高原造成原造成重大雪災(zāi)重大雪災(zāi)；由于地震、火山噴發(fā)、臺風(fēng)等引起；由于地震、火山噴發(fā)、臺風(fēng)等引起的的海嘯海嘯，也使沿海的生命和，也使沿海的生命和財(cái)產(chǎn)遭受重大損失財(cái)產(chǎn)遭受重大損失三、

28、水環(huán)境污染三、水環(huán)境污染水體污染及污染源水體污染及污染源 水體污染是指排入水水體污染是指排入水體中的污染物質(zhì)的含量超過了一定的指標(biāo)以及水的體中的污染物質(zhì)的含量超過了一定的指標(biāo)以及水的自凈能力，結(jié)果對人體、動(dòng)植物等產(chǎn)生危害的水質(zhì)自凈能力，結(jié)果對人體、動(dòng)植物等產(chǎn)生危害的水質(zhì)狀況。造成水體污染的污染源有兩大類，即自然污狀況。造成水體污染的污染源有兩大類，即自然污染源和人為污染源。染源和人為污染源。 自然污染源自然污染源是指自然界的地球化學(xué)異常所釋放是指自然界的地球化學(xué)異常所釋放的物質(zhì)給水體造成的污染，如高礦化度的地下水對的物質(zhì)給水體造成的污染，如高礦化度的地下水對河水的污染，礦床周圍的礦化水對河水的

29、污染。河水的污染，礦床周圍的礦化水對河水的污染。 人為污染源人為污染源是指人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物給水體是指人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物給水體造成的污染。這種污染源是當(dāng)前水體最重要的污染造成的污染。這種污染源是當(dāng)前水體最重要的污染源，而且造成的危害也最大。人為污染源按其污染源，而且造成的危害也最大。人為污染源按其污染物的來源可分為物的來源可分為工業(yè)廢水工業(yè)廢水、生活廢水生活廢水和和農(nóng)業(yè)廢水農(nóng)業(yè)廢水。 工業(yè)廢水工業(yè)廢水是指各種工業(yè)、企業(yè)在生產(chǎn)是指各種工業(yè)、企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的生產(chǎn)廢水、污水、廢液等。過程中排出的生產(chǎn)廢水、污水、廢液等。由于這種廢水的成分極為復(fù)雜，含有毒有由于這種廢水的成分極為復(fù)雜，含有毒有

30、害物質(zhì)多，因此，這種污染源對水體的危害物質(zhì)多，因此，這種污染源對水體的危害最大。害最大。生活污水生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生是人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的各種污水的混合液，如廚房、洗滌室、的各種污水的混合液，如廚房、洗滌室、廁所、浴室等。這種污水以含營養(yǎng)物質(zhì)、廁所、浴室等。這種污水以含營養(yǎng)物質(zhì)、需氧物質(zhì)、病菌等為主。需氧物質(zhì)、病菌等為主。農(nóng)業(yè)廢水農(nóng)業(yè)廢水是農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，灌溉水通過土壤或排灌渠進(jìn)生產(chǎn)過程中，灌溉水通過土壤或排灌渠進(jìn)入地下水和地表水中的水體，它以含少量入地下水和地表水中的水體，它以含少量農(nóng)藥和化肥為農(nóng)藥和化肥為特征。特征。污染物及其危害污染物及其危害 造成水體污染的污染造成水體污染

31、的污染物類型很多，有無機(jī)物，也有有機(jī)物；既有物類型很多，有無機(jī)物，也有有機(jī)物；既有有毒有害物質(zhì)，也有無毒無害物質(zhì)。污染物有毒有害物質(zhì)，也有無毒無害物質(zhì)。污染物的不同，其危害差別程度很大。的不同，其危害差別程度很大。有的污染物有的污染物只要有很少量就造成水體的嚴(yán)重污染，乃至只要有很少量就造成水體的嚴(yán)重污染，乃至造成水體生物的大量死亡。造成水體生物的大量死亡。 污染物按其成分、性質(zhì)、造成的危害大污染物按其成分、性質(zhì)、造成的危害大致可分為需氧污染物、植物營養(yǎng)物、油類污致可分為需氧污染物、植物營養(yǎng)物、油類污染物、重金屬及放射性污染物、生物污染物染物、重金屬及放射性污染物、生物污染物、酚類化合物等，這些

32、污染物造成的危、酚類化合物等，這些污染物造成的危害是害是不同的。不同的。 水體污染的防治水體污染的防治（1 1）加強(qiáng)對水體及其污染源的監(jiān)測和管理）加強(qiáng)對水體及其污染源的監(jiān)測和管理（2 2）控制或減少廢水或污水的排放量）控制或減少廢水或污水的排放量（3 3）合理利用水體的自凈能力）合理利用水體的自凈能力（4 4）污水處理）污水處理 可按其作用原理分為三大類：可按其作用原理分為三大類： 物理法、化學(xué)法、生物法。物理法、化學(xué)法、生物法。（5 5）海洋油污染處理）海洋油污染處理 第三節(jié)第三節(jié) 地球的生態(tài)環(huán)境地球的生態(tài)環(huán)境 一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 二、森林生態(tài)系統(tǒng)二、森林生態(tài)系統(tǒng)

33、三、生態(tài)平衡三、生態(tài)平衡 四、生物災(zāi)害四、生物災(zāi)害一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念生物種群與群落生物種群與群落 所謂所謂種群種群是指有一定的空間是指有一定的空間和時(shí)間的同一物種個(gè)體的總和。種群是物種具體的和時(shí)間的同一物種個(gè)體的總和。種群是物種具體的存在單位、繁殖單位和進(jìn)化單位。存在單位、繁殖單位和進(jìn)化單位。 群落群落是指在一定的空間范圍內(nèi)所有生物種群的是指在一定的空間范圍內(nèi)所有生物種群的集合體。這個(gè)集合體包括了植物、動(dòng)物和微生物等集合體。這個(gè)集合體包括了植物、動(dòng)物和微生物等各分類單元的種群。各分類單元的種群。 群落具有一定的結(jié)構(gòu)、一定的種類組合和一群落具有一定的結(jié)構(gòu)、一定的種類組合

34、和一定的種間相互關(guān)系。定的種間相互關(guān)系。 群落并不是任意物種的隨意組合，生活在同群落并不是任意物種的隨意組合，生活在同一群落中的各個(gè)物種是通過長期歷史發(fā)展和自然選一群落中的各個(gè)物種是通過長期歷史發(fā)展和自然選擇而保存下來的擇而保存下來的。食物鏈與營養(yǎng)級食物鏈與營養(yǎng)級 食物鏈?zhǔn)澄镦溇褪堑谝环N生物以第二種生物為食，就是第一種生物以第二種生物為食，而第二種生物又以第三種生物為食而第二種生物又以第三種生物為食彼此就形成彼此就形成一個(gè)以食物為紐帶的鏈鎖關(guān)系。一個(gè)以食物為紐帶的鏈鎖關(guān)系。 如在草原中，兔子以草為食，而狐以兔子為如在草原中，兔子以草為食，而狐以兔子為食，狼又捕食狐，狼又被更兇猛的虎或獅子捕食食

35、，狼又捕食狐，狼又被更兇猛的虎或獅子捕食，這就是一個(gè)食物鏈。，這就是一個(gè)食物鏈。營養(yǎng)級營養(yǎng)級是指食物鏈中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。是指食物鏈中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。 如綠色植物是一個(gè)營養(yǎng)級，兔子或食草動(dòng)如綠色植物是一個(gè)營養(yǎng)級，兔子或食草動(dòng)物是一個(gè)營養(yǎng)級，狼或食肉動(dòng)物又是一個(gè)營養(yǎng)級物是一個(gè)營養(yǎng)級，狼或食肉動(dòng)物又是一個(gè)營養(yǎng)級。 營養(yǎng)級實(shí)際上就是一個(gè)儲(chǔ)存能量的一些生物營養(yǎng)級實(shí)際上就是一個(gè)儲(chǔ)存能量的一些生物組合，可劃分為第一個(gè)營養(yǎng)級組合，可劃分為第一個(gè)營養(yǎng)級( (位于最低層，如綠位于最低層，如綠色植物色植物) )、第二個(gè)營養(yǎng)級、第二個(gè)營養(yǎng)級( (如食草動(dòng)物如食草動(dòng)物) )、第三個(gè)、第三個(gè)營營養(yǎng)級養(yǎng)級(食肉動(dòng)物食肉動(dòng)物)以

36、此類推。以此類推。一個(gè)簡化了的陸地生態(tài)系統(tǒng)及食物鏈一個(gè)簡化了的陸地生態(tài)系統(tǒng)及食物鏈生態(tài)系統(tǒng)及其組成生態(tài)系統(tǒng)及其組成 生態(tài)系統(tǒng)是指在一生態(tài)系統(tǒng)是指在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，所有生物和非生物定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，所有生物和非生物的總和。的總和。 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合體，生物與生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合體，生物與生物或與非生物之間借助于生物或與非生物之間借助于能量流動(dòng)、物能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞質(zhì)循環(huán)和信息傳遞而相互聯(lián)系、相互影響而相互聯(lián)系、相互影響、相互依存，并形成具有自組織和自調(diào)節(jié)、相互依存，并形成具有自組織和自調(diào)節(jié)功能的復(fù)合體。功能的復(fù)合體。 生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的范圍范圍可大可小，大到全球的

37、可大可小，大到全球的生物圈，小到一個(gè)池溏等。生物圈，小到一個(gè)池溏等。 無論大小如何，生態(tài)系統(tǒng)都應(yīng)包括生無論大小如何，生態(tài)系統(tǒng)都應(yīng)包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和無機(jī)環(huán)境產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和無機(jī)環(huán)境 4 4 個(gè)組個(gè)組成部分。成部分。 無機(jī)環(huán)境無機(jī)環(huán)境即非生物的物質(zhì)和能量，其中包括即非生物的物質(zhì)和能量，其中包括水、氣體、土壤和陽光等。水、氣體、土壤和陽光等。 生產(chǎn)者生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中最積極的因素，它包括是生態(tài)系統(tǒng)中最積極的因素，它包括所有的綠色植物和某些細(xì)菌。它們通過光合作用所有的綠色植物和某些細(xì)菌。它們通過光合作用，將二氧化碳和水等無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，將太，將二氧化碳和水等無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，將太

38、陽能儲(chǔ)存起來，使生態(tài)系統(tǒng)獲得能量。陽能儲(chǔ)存起來，使生態(tài)系統(tǒng)獲得能量。 消費(fèi)者消費(fèi)者是生態(tài)系統(tǒng)的消極因素，它不能為生是生態(tài)系統(tǒng)的消極因素，它不能為生態(tài)系統(tǒng)制造有機(jī)物和能量，而是直接或間接地依態(tài)系統(tǒng)制造有機(jī)物和能量，而是直接或間接地依賴于生產(chǎn)者而生存，消費(fèi)者包括各類動(dòng)物。賴于生產(chǎn)者而生存，消費(fèi)者包括各類動(dòng)物。 分解者分解者也是生態(tài)系統(tǒng)的積極因素，是把生態(tài)也是生態(tài)系統(tǒng)的積極因素，是把生態(tài)系統(tǒng)中一些復(fù)雜的有機(jī)物逐步分解為簡單的無機(jī)系統(tǒng)中一些復(fù)雜的有機(jī)物逐步分解為簡單的無機(jī)物，便于生產(chǎn)者吸收。它包括細(xì)菌、真菌、土壤物，便于生產(chǎn)者吸收。它包括細(xì)菌、真菌、土壤原生動(dòng)物等。原生動(dòng)物等。 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和

39、物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是通過統(tǒng)中的能量流動(dòng)是通過食物鏈?zhǔn)澄镦渷硗瓿傻?。如綠色植物來完成的。如綠色植物把太陽能轉(zhuǎn)化成生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的能量，而食草動(dòng)物把把太陽能轉(zhuǎn)化成生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的能量，而食草動(dòng)物把綠色植物的能量轉(zhuǎn)移到第二營養(yǎng)級上，食肉動(dòng)物又把綠色植物的能量轉(zhuǎn)移到第二營養(yǎng)級上，食肉動(dòng)物又把能量轉(zhuǎn)移到第三營養(yǎng)級。這樣，生態(tài)系統(tǒng)中的能量就能量轉(zhuǎn)移到第三營養(yǎng)級。這樣，生態(tài)系統(tǒng)中的能量就一級一級地流動(dòng)下去。一級一級地流動(dòng)下去。 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)遵循能量守恒定律。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)遵循能量守恒定律。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，能量流動(dòng)是單向的生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)

40、，能量流動(dòng)是單向的不可逆過程，不可逆過程，始終是從能量較豐富的低營養(yǎng)級始終是從能量較豐富的低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。流向高營養(yǎng)級。 生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞的十分之一法則生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞的十分之一法則生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)能量流動(dòng)另一個(gè)原則是另一個(gè)原則是“十分之一十分之一”法則法則，就是在能量流動(dòng)過程中，前一個(gè)營養(yǎng)級的能量轉(zhuǎn)移給就是在能量流動(dòng)過程中，前一個(gè)營養(yǎng)級的能量轉(zhuǎn)移給后一個(gè)營養(yǎng)級的能量效率一般為后一個(gè)營養(yǎng)級的能量效率一般為1010左右，其它的能左右，其它的能量通過散熱或呼吸、排泄等形式輸出生態(tài)系統(tǒng)。量通過散熱或呼吸、排泄等形式輸出生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循物質(zhì)循環(huán)環(huán)是指各種物質(zhì)和元是

41、指各種物質(zhì)和元素從環(huán)境到生物，又素從環(huán)境到生物，又從生物到環(huán)境的這種從生物到環(huán)境的這種往返往返不停的運(yùn)動(dòng)。不停的運(yùn)動(dòng)。生態(tài)系統(tǒng)的分類生態(tài)系統(tǒng)的分類 森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng) 草原生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng) 陸地生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng) 荒漠生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng) 極地生態(tài)系統(tǒng)極地生態(tài)系統(tǒng) 高山生態(tài)系統(tǒng)高山生態(tài)系統(tǒng) 自然生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng) 苔原生態(tài)系統(tǒng)苔原生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng) 水生生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng) 淡水生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng) 人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng) 礦山生態(tài)系統(tǒng)礦山生態(tài)系統(tǒng) 半自然生態(tài)系統(tǒng)半自然生態(tài)系統(tǒng) 三、生三、生 態(tài)態(tài) 平平 衡衡 在任何一個(gè)正常的生

42、態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)和在任何一個(gè)正常的生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)總是不斷進(jìn)行著，在一定時(shí)間和空間范物質(zhì)循環(huán)總是不斷進(jìn)行著，在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間都保持著一圍內(nèi)，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間都保持著一種動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定，這種穩(wěn)定狀態(tài)就稱種動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定，這種穩(wěn)定狀態(tài)就稱生態(tài)平衡生態(tài)平衡。 破壞生態(tài)平衡破壞生態(tài)平衡的因素很多，有自然的，也有人為的因素很多，有自然的，也有人為的。自然的因素如地震、火山噴發(fā)、森林大火、干旱、的。自然的因素如地震、火山噴發(fā)、森林大火、干旱、洪水等，它們都可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的某一個(gè)成分或營養(yǎng)洪水等，它們都可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的某一個(gè)成分或營養(yǎng)級，造成生態(tài)系統(tǒng)失

43、衡。人為的因素主要表現(xiàn)在不合理級，造成生態(tài)系統(tǒng)失衡。人為的因素主要表現(xiàn)在不合理地開發(fā)和利用自然資源或人為的破壞。如大量砍伐森林地開發(fā)和利用自然資源或人為的破壞。如大量砍伐森林、過度開墾草原、城市化發(fā)展、水體的污染等，都會(huì)使、過度開墾草原、城市化發(fā)展、水體的污染等，都會(huì)使生態(tài)平衡遭受破壞。如生態(tài)平衡遭受破壞。如19981998年長江流域年長江流域出現(xiàn)的特大洪出現(xiàn)的特大洪水，就與長江流域上游的森林生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞密切相水，就與長江流域上游的森林生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞密切相關(guān)。關(guān)。 一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性( (或平衡或平衡) )，與生態(tài)，與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的途徑有關(guān)系統(tǒng)

44、的結(jié)構(gòu)、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的途徑有關(guān)。一般是在成分多樣、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)途。一般是在成分多樣、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)途徑復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中，比較容易保持穩(wěn)定；相徑復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中，比較容易保持穩(wěn)定；相反，成分單純、結(jié)構(gòu)簡單的生態(tài)系統(tǒng)通常就比反，成分單純、結(jié)構(gòu)簡單的生態(tài)系統(tǒng)通常就比較脆弱。因此，森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)較脆弱。因此，森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)更易保持穩(wěn)定，草原生態(tài)系統(tǒng)比苔原生態(tài)系統(tǒng)更易保持穩(wěn)定，草原生態(tài)系統(tǒng)比苔原生態(tài)系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性。我們經(jīng)常說的要保持生物的多更具有穩(wěn)定性。我們經(jīng)常說的要保持生物的多樣性，這就是為了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是，樣性，這就是為了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是， 一

45、個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力是有限的，超出一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力是有限的，超出了這了這個(gè)限度，生態(tài)系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)能力就不會(huì)再起個(gè)限度，生態(tài)系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)能力就不會(huì)再起作用，生態(tài)平衡就會(huì)遭到破壞。作用，生態(tài)平衡就會(huì)遭到破壞。四、生四、生 物物 災(zāi)災(zāi) 害害 。森林大火是目前威脅森森林大火是目前威脅森林生態(tài)系統(tǒng)最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。林生態(tài)系統(tǒng)最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。 蟲蟲災(zāi)年年都會(huì)發(fā)生，殃及世界各地。蟲災(zāi)年年都會(huì)發(fā)生，殃及世界各地。蟲災(zāi)主要有蝗災(zāi)、棉鈴蟲災(zāi)、水稻蟲災(zāi)災(zāi)主要有蝗災(zāi)、棉鈴蟲災(zāi)、水稻蟲災(zāi)、松毛蟲災(zāi)等。鼠災(zāi)主要是損耗糧食、松毛蟲災(zāi)等。鼠災(zāi)主要是損耗糧食和傳播疾病。和傳播疾病。 第四節(jié)第四節(jié) 地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)環(huán)境

46、一、地質(zhì)環(huán)境的基本特征一、地質(zhì)環(huán)境的基本特征 二、地質(zhì)災(zāi)害二、地質(zhì)災(zāi)害 三、地質(zhì)環(huán)境與人體健康三、地質(zhì)環(huán)境與人體健康 一、地質(zhì)環(huán)境的基本特征一、地質(zhì)環(huán)境的基本特征 地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)環(huán)境主要是指固體地球表層地質(zhì)體的組主要是指固體地球表層地質(zhì)體的組成、結(jié)構(gòu)和各類地質(zhì)作用與現(xiàn)象給人類所提供的成、結(jié)構(gòu)和各類地質(zhì)作用與現(xiàn)象給人類所提供的環(huán)境。環(huán)境。 地質(zhì)環(huán)境是具有一定空間的客觀實(shí)體，其地質(zhì)環(huán)境是具有一定空間的客觀實(shí)體，其上上限限是地表或巖石圈的表層；而對地質(zhì)環(huán)境是地表或巖石圈的表層；而對地質(zhì)環(huán)境下限下限位位置的確定，目前大致有兩種意見：一種是從人類置的確定，目前大致有兩種意見：一種是從人類活動(dòng)對環(huán)境影響的角

47、度衡量，把下限定為人類的活動(dòng)對環(huán)境影響的角度衡量，把下限定為人類的科學(xué)技術(shù)水平和生產(chǎn)活動(dòng)的能力所能達(dá)到的地殼科學(xué)技術(shù)水平和生產(chǎn)活動(dòng)的能力所能達(dá)到的地殼深部；另一種則是從環(huán)境對人類深部；另一種則是從環(huán)境對人類和其他生物的影和其他生物的影響來衡量，其下限達(dá)到與區(qū)域地殼穩(wěn)定程度有關(guān)響來衡量，其下限達(dá)到與區(qū)域地殼穩(wěn)定程度有關(guān)的地殼深部甚至地幔。的地殼深部甚至地幔。地質(zhì)環(huán)境的容量地質(zhì)環(huán)境的容量 地質(zhì)環(huán)境的容量指某個(gè)地質(zhì)環(huán)境的容量指某個(gè)特定地質(zhì)空間可能承受人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特定地質(zhì)空間可能承受人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大潛能。最大潛能。 人類所有生產(chǎn)和生活的消費(fèi)物資，都是人類所有生產(chǎn)和生活的消費(fèi)物資，都是直接或

48、間接地取自地質(zhì)環(huán)境。人類在生產(chǎn)和直接或間接地取自地質(zhì)環(huán)境。人類在生產(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的一切廢棄物，又都直接或生活過程中產(chǎn)生的一切廢棄物，又都直接或間接地排放到地質(zhì)環(huán)境之中。所以，地質(zhì)環(huán)間接地排放到地質(zhì)環(huán)境之中。所以，地質(zhì)環(huán)境的容量，可以用特定地質(zhì)境的容量，可以用特定地質(zhì)空間可能提供人空間可能提供人類利用的地質(zhì)資源量和對人類排放的有害廢類利用的地質(zhì)資源量和對人類排放的有害廢物的容納能力來評價(jià)。物的容納能力來評價(jià)。地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量 在一定程度上，在一定程度上，是由地球物理因素和地球化學(xué)因素決是由地球物理因素和地球化學(xué)因素決定的。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的好壞，可以由定的。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的好壞，可以由

49、以下幾個(gè)方面的條件評定：以下幾個(gè)方面的條件評定： (1) (1)自然地質(zhì)條件的穩(wěn)定性自然地質(zhì)條件的穩(wěn)定性 (2 (2）原生地球化學(xué)背景）原生地球化學(xué)背景 (3 (3）抗人類活動(dòng)干擾的能力）抗人類活動(dòng)干擾的能力 (4）受污染或受破壞的程度）受污染或受破壞的程度地質(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔玫刭|(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔?即地質(zhì)環(huán)境受人類即地質(zhì)環(huán)境受人類活動(dòng)干擾后，對這種干擾所作出的某種響應(yīng)。活動(dòng)干擾后，對這種干擾所作出的某種響應(yīng)。 當(dāng)人類作用力不大時(shí)，通過地質(zhì)環(huán)境內(nèi)部當(dāng)人類作用力不大時(shí)，通過地質(zhì)環(huán)境內(nèi)部的調(diào)節(jié)能力，對外界的沖擊進(jìn)行補(bǔ)償和緩沖，的調(diào)節(jié)能力，對外界的沖擊進(jìn)行補(bǔ)償和緩沖，維持地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為不易覺

50、察維持地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為不易覺察的、的、“隱蔽的隱蔽的”形式；形式； 當(dāng)人類作用力增大，超過地質(zhì)環(huán)境內(nèi)部的當(dāng)人類作用力增大，超過地質(zhì)環(huán)境內(nèi)部的調(diào)節(jié)能力時(shí)，地質(zhì)環(huán)境只有通過劇烈的變動(dòng)，調(diào)節(jié)能力時(shí)，地質(zhì)環(huán)境只有通過劇烈的變動(dòng)，才能建立起新的平衡關(guān)系，反饋才能建立起新的平衡關(guān)系，反饋就以就以“顯露的顯露的”形式表現(xiàn)出來。形式表現(xiàn)出來。二、地二、地 質(zhì)質(zhì) 災(zāi)災(zāi) 害害 地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害是指由于地質(zhì)營力或人類活動(dòng)而導(dǎo)是指由于地質(zhì)營力或人類活動(dòng)而導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，并由此產(chǎn)生各種危害或嚴(yán)致地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，并由此產(chǎn)生各種危害或嚴(yán)重災(zāi)害，使生態(tài)環(huán)境受到破壞、人類生命財(cái)產(chǎn)遭重災(zāi)害，使生態(tài)環(huán)境受到破壞

51、、人類生命財(cái)產(chǎn)遭受損失的現(xiàn)象或事件。受損失的現(xiàn)象或事件。 地質(zhì)災(zāi)害按成因可分為兩類，一類是地質(zhì)災(zāi)害按成因可分為兩類，一類是自然地自然地質(zhì)災(zāi)害，質(zhì)災(zāi)害，即自然條件下形成的地質(zhì)災(zāi)害，如地震即自然條件下形成的地質(zhì)災(zāi)害，如地震、火山噴發(fā)、滑坡、泥石流等；另一類是人類活、火山噴發(fā)、滑坡、泥石流等；另一類是人類活動(dòng)影響動(dòng)影響誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，如地面沉降等，如地面沉降等。 地震地震 以構(gòu)造地震最具有普遍以構(gòu)造地震最具有普遍性，危害也最大。地震造成的破壞可分性，危害也最大。地震造成的破壞可分為直接地震災(zāi)害和間接地震災(zāi)害。直接為直接地震災(zāi)害和間接地震災(zāi)害。直接地震災(zāi)害是指由于強(qiáng)烈地面震動(dòng)及震動(dòng)地震災(zāi)

52、害是指由于強(qiáng)烈地面震動(dòng)及震動(dòng)產(chǎn)生的地面斷裂和變形，引起建筑物倒產(chǎn)生的地面斷裂和變形，引起建筑物倒塌和損壞，造成人身傷亡及大量社會(huì)物塌和損壞，造成人身傷亡及大量社會(huì)物質(zhì)的損失。地震作為一種地質(zhì)過程人類質(zhì)的損失。地震作為一種地質(zhì)過程人類尚無法控制。尚無法控制。 預(yù)測地震，減少地震災(zāi)害所造成的預(yù)測地震，減少地震災(zāi)害所造成的損失，是一項(xiàng)艱巨而繁重的任務(wù)，損失，是一項(xiàng)艱巨而繁重的任務(wù)，目前目前還只是處于探索階段。還只是處于探索階段?；鹕交鹕?火山活動(dòng)以多種形式造成傷亡和破壞，包火山活動(dòng)以多種形式造成傷亡和破壞，包括熔漿流、灼熱的火山灰流、蒸汽噴發(fā)以及火山爆發(fā)括熔漿流、灼熱的火山灰流、蒸汽噴發(fā)以及火山爆發(fā)

53、引起的地震、海嘯、氣候變化、火山灰的降落和火山引起的地震、海嘯、氣候變化、火山灰的降落和火山泥流等。此外，還以有毒氣體危害人畜。泥流等。此外，還以有毒氣體危害人畜。 近幾十年來，隨著科學(xué)的發(fā)展，人們已逐步掌握近幾十年來，隨著科學(xué)的發(fā)展，人們已逐步掌握了火山活動(dòng)的規(guī)律，火山災(zāi)害在一定程度上可作預(yù)測了火山活動(dòng)的規(guī)律，火山災(zāi)害在一定程度上可作預(yù)測和預(yù)防。寧靜式火山噴發(fā)，已經(jīng)可以有把握地對其進(jìn)和預(yù)防。寧靜式火山噴發(fā)，已經(jīng)可以有把握地對其進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報(bào)，因而危害不大。猛烈式火山噴發(fā)可以行監(jiān)測和預(yù)報(bào)，因而危害不大。猛烈式火山噴發(fā)可以通過地震儀、地傾斜儀、溫度監(jiān)測器和氣體探測器等通過地震儀、地傾斜儀、溫度監(jiān)

54、測器和氣體探測器等提出預(yù)報(bào)。如果氣體噴出量越來越多，硫質(zhì)成分越來提出預(yù)報(bào)。如果氣體噴出量越來越多，硫質(zhì)成分越來越濃，溫度越來越高，這就表明大規(guī)模火山噴發(fā)即將越濃，溫度越來越高，這就表明大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)即將發(fā)生?；鹕綍?huì)給人類帶來災(zāi)難，但在許多方面也會(huì)給發(fā)生?；鹕綍?huì)給人類帶來災(zāi)難，但在許多方面也會(huì)給人類帶來好處。人類帶來好處。崩塌崩塌 陡坡上的巖、土體在重力作用下，突然、迅速陡坡上的巖、土體在重力作用下，突然、迅速地向坡下垮落的現(xiàn)象，稱為崩塌地向坡下垮落的現(xiàn)象，稱為崩塌。規(guī)模巨大的巖體或。規(guī)模巨大的巖體或山體發(fā)生崩塌稱為山崩。山體發(fā)生崩塌稱為山崩。 崩塌往往發(fā)生在很陡的斜坡地帶，坡度常大于崩塌往往發(fā)

55、生在很陡的斜坡地帶，坡度常大于60607070。這些陡坡通常由堅(jiān)硬而裂隙發(fā)育的巖石。這些陡坡通常由堅(jiān)硬而裂隙發(fā)育的巖石組成，尤其在垂直節(jié)理發(fā)育或?qū)永怼⑴淼膬A向與坡組成，尤其在垂直節(jié)理發(fā)育或?qū)永怼⑴淼膬A向與坡向一致的地方更易發(fā)生崩塌。向一致的地方更易發(fā)生崩塌。美國加州塞麥特國立美國加州塞麥特國立公園巖體崩塌產(chǎn)生的公園巖體崩塌產(chǎn)生的巖屑堆巖屑堆美國加州塞麥特國立美國加州塞麥特國立公園巖體崩塌產(chǎn)生的公園巖體崩塌產(chǎn)生的巖屑堆巖屑堆崩塌崩塌發(fā)生是巖石中已有裂隙隨著風(fēng)化作用的不斷進(jìn)行發(fā)生是巖石中已有裂隙隨著風(fēng)化作用的不斷進(jìn)行而進(jìn)一步擴(kuò)大和發(fā)展，使陡坡處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，一而進(jìn)一步擴(kuò)大和發(fā)展，使陡坡處于極

56、不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦遇到地震、暴雨或不合理地開挖坡腳、地下采空等旦遇到地震、暴雨或不合理地開挖坡腳、地下采空等因素的觸發(fā)，巖體即發(fā)生崩塌。大規(guī)模崩塌會(huì)嚴(yán)重破因素的觸發(fā)，巖體即發(fā)生崩塌。大規(guī)模崩塌會(huì)嚴(yán)重破壞鐵路、公路、礦山、村鎮(zhèn)和良田，危及人民生命財(cái)壞鐵路、公路、礦山、村鎮(zhèn)和良田，危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，造產(chǎn)安全，造成巨大災(zāi)害。成巨大災(zāi)害。滑坡滑坡 是指斜坡上的土體或巖體在重力作用和其是指斜坡上的土體或巖體在重力作用和其他因素的影響下，沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體地他因素的影響下，沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體地向下滑動(dòng)。向下滑動(dòng)?；掠苫麦w、滑動(dòng)面滑坡由滑坡體、滑動(dòng)面( (帶帶) )、滑床、滑動(dòng)、滑

57、床、滑動(dòng)臺階和滑坡壁等組成。臺階和滑坡壁等組成。圖圖119 滑坡立體圖滑坡立體圖圖圖119 滑坡立體圖滑坡立體圖 地震、降雨和融雪等是誘發(fā)滑坡的重要因素。地震、降雨和融雪等是誘發(fā)滑坡的重要因素?；碌男纬蛇^程，從初期的巖土體緩慢蠕動(dòng)至快滑坡的形成過程，從初期的巖土體緩慢蠕動(dòng)至快速滑動(dòng)一般需較長時(shí)間，有的歷時(shí)幾個(gè)月或幾年速滑動(dòng)一般需較長時(shí)間，有的歷時(shí)幾個(gè)月或幾年；但也有突然爆發(fā)的滑坡。；但也有突然爆發(fā)的滑坡。 大規(guī)模的滑坡常常掩埋村鎮(zhèn)、摧毀廠礦、中斷大規(guī)模的滑坡常常掩埋村鎮(zhèn)、摧毀廠礦、中斷交通、堵塞江河、破壞農(nóng)田、毀壞森林。交通、堵塞江河、破壞農(nóng)田、毀壞森林。 形成泥石流的三個(gè)基本條件是：形成泥

58、石流的三個(gè)基本條件是：地勢陡峻，流域地勢陡峻，流域面積大，山高溝深；有豐富的固體碎屑物質(zhì)；在面積大，山高溝深；有豐富的固體碎屑物質(zhì)；在短時(shí)間內(nèi)有充沛的水量。短時(shí)間內(nèi)有充沛的水量。 特大暴雨或連續(xù)降雨后的暴雨，都是觸發(fā)泥石流特大暴雨或連續(xù)降雨后的暴雨，都是觸發(fā)泥石流的重要條件。在冰川發(fā)育區(qū)和積雪區(qū)，泥石流的爆發(fā)的重要條件。在冰川發(fā)育區(qū)和積雪區(qū)，泥石流的爆發(fā)還與氣候突然增溫或雪崩有關(guān)。還與氣候突然增溫或雪崩有關(guān)。 由于泥石流容重大、流速快，因此不僅有極其強(qiáng)由于泥石流容重大、流速快，因此不僅有極其強(qiáng)大的搬運(yùn)能力，而且其侵蝕、搬運(yùn)和沉積過程極為迅大的搬運(yùn)能力，而且其侵蝕、搬運(yùn)和沉積過程極為迅速。泥石流

59、具有突然爆發(fā)、歷時(shí)短暫、來勢兇猛、破速。泥石流具有突然爆發(fā)、歷時(shí)短暫、來勢兇猛、破壞性大的特點(diǎn)，因此經(jīng)常沖壞性大的特點(diǎn)，因此經(jīng)常沖毀耕地、破壞交通、堵塞毀耕地、破壞交通、堵塞河道、摧毀城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的河道、摧毀城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。損失。地面沉降地面沉降 是指主要在人為因素作用下，由是指主要在人為因素作用下，由于地殼表層土體、巖體壓縮而導(dǎo)致區(qū)域性地面標(biāo)于地殼表層土體、巖體壓縮而導(dǎo)致區(qū)域性地面標(biāo)高降低的一種地質(zhì)現(xiàn)象。高降低的一種地質(zhì)現(xiàn)象。 通常主要是由于不合理地開采地下流體通常主要是由于不合理地開采地下流體( (地下水、天地下水、天然氣和石油等然氣和石油等

60、) )以及地面建筑物負(fù)荷過重引起的。土體以及地面建筑物負(fù)荷過重引起的。土體或巖體中流體的釋出，使巖、土體的浮托力喪失或減小或巖體中流體的釋出，使巖、土體的浮托力喪失或減小，巖、土體所承受的壓力增大，固體顆粒之間的孔隙受，巖、土體所承受的壓力增大，固體顆粒之間的孔隙受壓縮而變小，達(dá)到一定程度時(shí)就出現(xiàn)地面沉降。它具有壓縮而變小，達(dá)到一定程度時(shí)就出現(xiàn)地面沉降。它具有形成發(fā)展緩慢、持續(xù)時(shí)間長、影響范圍廣、成因機(jī)制復(fù)形成發(fā)展緩慢、持續(xù)時(shí)間長、影響范圍廣、成因機(jī)制復(fù)雜和防治難度大的特點(diǎn)，是一種對城市建雜和防治難度大的特點(diǎn)，是一種對城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活構(gòu)成威脅的地質(zhì)災(zāi)害和人民生活構(gòu)成威脅