緒論1環(huán)境生物學(xué)課件

環(huán)境生物學(xué)選用教材：《環(huán)境生物學(xué)》孔繁翔主編高教出版社2000參考書目：《環(huán)境生物學(xué)》朱半民主編黃河水利出版社2003《環(huán)境生物學(xué)》蔣志學(xué)、鄧士謹(jǐn)主編中國環(huán)境科學(xué)出版社1989《環(huán)境生物學(xué)》林昌善中國環(huán)境科學(xué)出版社1986《環(huán)境微生物工程》馬文漪、楊柳燕南京大學(xué)出版社1998

教學(xué)時數(shù)：52；學(xué)分：3考試形式：閉卷緒論

本章主要討論以下三方面的內(nèi)容：環(huán)境與環(huán)境問題環(huán)境科學(xué)概述環(huán)境生物學(xué)概述一般工具書中定義的“環(huán)境”概念是指人以外的客觀事物，將環(huán)境作為一種人以外的客觀存在來加以定義，如新華字典中定義為：周圍的一切事物。作為環(huán)境科學(xué)術(shù)語的“環(huán)境”概念環(huán)境科學(xué)所研究的中心事物是“人”，則環(huán)境是以人類為主體的外部世界，是“人類生存的環(huán)境”，在此基礎(chǔ)上定義：

影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總和。

生態(tài)學(xué)中“環(huán)境”的概念生態(tài)學(xué)研究的中心事物是“生物”，則環(huán)境是以整個生物界的生命為主體，是“生物生存的環(huán)境”，可定義： 直接或間接影響生物生存和發(fā)展的各種因素的總和。

小結(jié)：“環(huán)境”具有相對性，在不同的學(xué)科中含義不同，主體的改變往往導(dǎo)致環(huán)境概念含義的不同。人類是環(huán)境發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，環(huán)境是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，環(huán)境在影響人類生產(chǎn)、生活的同時，人類也在不斷地利用和改造自然環(huán)境。故人類和環(huán)境密切聯(lián)系，相互作用。

環(huán)境問題環(huán)境問題的概念指由于人類活動作用于人們周圍的環(huán)境所引起的環(huán)境質(zhì)量變化，以及這種變化反過來對人類生產(chǎn)、生活和健康的影響問題。其產(chǎn)生是人類社會發(fā)展到一定階段人類與環(huán)境矛盾激化的產(chǎn)物。其實質(zhì)是由于人類活動超出了環(huán)境的承受能力，對其所賴以生存的自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生了破壞作用，導(dǎo)致人與其生存環(huán)境的不協(xié)調(diào)。環(huán)境問題的分類環(huán)境污染生態(tài)破壞重大的環(huán)境問題溫室效應(yīng)和氣候變暖臭氧層的破壞酸雨有毒物質(zhì)污染20世紀(jì)著名的八大公害事件公害事件名稱地點(diǎn)時間危害情況1.馬斯河谷煙霧事件比利時1930.12幾千人發(fā)病，60人死亡2.多諾拉煙霧事件美國1948.10 6000人患病，17人死亡3.倫敦?zé)熿F事件英國1952.125天內(nèi)4000人死亡4.洛杉磯光化學(xué)煙霧美國40年代引起眼病，喉頭炎,頭痛5.水俁事件日本1953始癡呆，神經(jīng)失常，死亡6.富山事件日本1931始關(guān)節(jié)痛,骨骼軟化萎縮,痛死？？7.四日事件日本1970年哮喘，肺氣腫，10多人死亡8.米糠油事件 日本1968年患者5千多人，死亡16人表緒－120世紀(jì)著名的八大公害事件資料表明1860年以來，全球地表年平均氣溫升高了0.3-0.6℃；根據(jù)跨政府氣候變化委員會預(yù)測，從1990到2100年，全球陸面氣溫將增加2℃；氣候變暖的直接結(jié)果是世界各地冰川的溶化（后退），引起海平面的上升。海平面升高的后果是嚴(yán)重的，將直接威脅世界沿海城市及30多個島嶼的生存和發(fā)展。美國環(huán)保專家預(yù)測，再過50－70年，東京、大阪、曼谷、威尼斯、圣彼得堡、阿姆斯特丹以及中國等一些沿海城市會被完全和局部淹沒。氣候變暖的間接結(jié)果是災(zāi)害性氣候：厄爾尼諾現(xiàn)象。厄爾尼諾可以引起全球大范圍的干旱，也可使某些地區(qū)暴雨成災(zāi)。例如，1997年3月開始的第14次厄爾尼諾：中國：長江、松花江、嫩江全流域大洪水，直接損失幾千億元。98年1月10日張北地區(qū)6．2級地震。11月19日云南寧蒗又生生6．2級地震。臭氧層破壞臭氧——O3臭氧大部分集中在10~30km的平流層。平流層中臭氧的存在對于地球生命物質(zhì)至關(guān)重要，通過吸收太陽輻射維護(hù)地球的能量平衡和生態(tài)平衡。因為，它阻擋了UV-B段紫外輻射到達(dá)地面。研究表明UV—B能破壞生物蛋白質(zhì)和基因物質(zhì)，造成細(xì)胞死亡；使八類皮膚癌發(fā)病率增高；傷害眼睛導(dǎo)致白內(nèi)障而使眼睛失明；抑制植物如大豆、瓜類、蔬菜等的生長；并穿透10m深的水層，殺死浮游植物和微生物，從而危及水中生物的食物鏈和自由氧的來源，影響生態(tài)平衡和水體的自凈能力。因此，臭氧層實際上已成為地球生命系統(tǒng)的保護(hù)層。南極臭氧層空洞——OzoneHole80年代觀測發(fā)現(xiàn)，自每年9月份下旬開始，南極洲上空的臭氧總量迅速減少一半左右，極地上空臭氧層的中心地帶，近90％臭氧被破壞，若從地面向上觀測，高空臭氧層已極其稀薄，與周圍相比象是形成了一個直徑上千公里的洞，稱為“臭氧洞”。酸雨一般將pH小于5.6的降雨稱為酸雨。酸雨的成因？酸雨的危害？有毒物質(zhì)污染有毒物質(zhì)污染是指對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康有毒害作用的物質(zhì)排放到環(huán)境中而引起的危害。這些物質(zhì)都是生產(chǎn)和生活過程中的產(chǎn)物，如廢水、廢氣和固體廢棄物、農(nóng)藥、化肥和放射性物質(zhì)等。生態(tài)環(huán)境破壞生態(tài)環(huán)境破壞是由于對自然資源的不合理開發(fā)和利用而引起的。例如：中國科學(xué)院發(fā)布的一份國情報告： 中國在90年代的沙漠化速度是每年2100km2，相當(dāng)于兩個半香港，或30個北京城。而2000年已達(dá)2460km2，2003年已超過3000km2。遙感普查數(shù)字表明： 中國水土流失面積已達(dá)367萬km2，約占國土面積的38％，總量達(dá)每年50億噸，相當(dāng)于全國的耕地每年被剝?nèi)?cm的肥土層，損失N.P.K肥4000多萬噸，相當(dāng)于全國1年生產(chǎn)化肥的總和。地球土層的平均厚度18cm，在溫帶地區(qū)的自然條件下,每形成1cm的表土需100－400年，即使管理極好，也需20年。此外，黃河斷流，塔里木河斷流，羅布泊消失，長江危機(jī)，長江每年表土流失24億噸，5億噸流入東海。還有，濫用化肥和農(nóng)藥，造成土壤退化，我國中低產(chǎn)田已由原來的60％上升到80％。

小結(jié)解決環(huán)境問題的根本途徑是調(diào)節(jié)人類社會活動與環(huán)境的關(guān)系。要真正實現(xiàn)這種調(diào)節(jié)必須具備下列條件：掌握自然生態(tài)規(guī)律。通曉環(huán)境變化過程，能預(yù)測人類活動引起的環(huán)境影響，運(yùn)用規(guī)律去利用自然資源、改造自然。2.2環(huán)境科學(xué)的發(fā)展史相關(guān)學(xué)科的探索：19世紀(jì)末期，地學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和一些工程技術(shù)學(xué)科的學(xué)者分別從本學(xué)科的角度開始對環(huán)境問題進(jìn)行探索和研究。環(huán)境科學(xué)的孕育：20世紀(jì)50年代，在地學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和一些工程技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)上，逐漸形成了一些新的邊緣學(xué)科，如環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境管理學(xué)等等，在這些分支學(xué)科的基礎(chǔ)上，孕育著環(huán)境科學(xué)。環(huán)境科學(xué)的形成：1972年，英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家B.沃德、美國微生物學(xué)家R.杜德斯主編出版了《只有一個地球》一書，該書被認(rèn)為是環(huán)境科學(xué)的一部緒論性質(zhì)的著作，從此形成了環(huán)境科學(xué)相對獨(dú)立的研究體系。環(huán)境科學(xué)的新境界：1992年，在里約熱內(nèi)盧會議上提出了“可持續(xù)發(fā)展”的新概念。在這一新發(fā)展觀的指導(dǎo)下，環(huán)境科學(xué)又進(jìn)入了一個更高的境界，將從此發(fā)展成為一門嶄新的、獨(dú)立的科學(xué)。2.3環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容添加環(huán)保概論上的圖3環(huán)境生物學(xué)概述

3.1環(huán)境生物學(xué)的定義、研究對象和目的什么是環(huán)境生物學(xué)？環(huán)境生物學(xué)是研究生物與受人類干擾的環(huán)境之間相互作用規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)。環(huán)境生物學(xué)的研究對象環(huán)境生物學(xué)的研究對象是生物與受人類干擾的環(huán)境之間相互關(guān)系環(huán)境生物學(xué)的研究目的環(huán)境生物學(xué)的研究目的：在于為人類維護(hù)生態(tài)健康，保護(hù)和改善環(huán)境，為合理利用自然和自然資源提供科學(xué)基礎(chǔ)，促進(jìn)環(huán)境和生物的相互關(guān)系以有利于人類的生存和社會的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境生物學(xué)的形成和發(fā)展3.4環(huán)境生物學(xué)的研究方法野外調(diào)查和試驗實驗室試驗?zāi)M研究3.5環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展趨勢目前發(fā)展的趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：生態(tài)毒理學(xué)研究生態(tài)毒理學(xué)（Ecotoxicology）是研究環(huán)境壓力對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的種群和群落的生態(tài)學(xué)和毒理學(xué)效應(yīng)，以及物質(zhì)或因素的遷移途徑和與環(huán)境相互主要規(guī)律。環(huán)境生物學(xué)正向宏觀和微觀兩極方向深入發(fā)展：宏觀領(lǐng)域內(nèi)，研究對象已由個體、種群、群落轉(zhuǎn)移到生態(tài)系統(tǒng)和景觀生態(tài)，向在生態(tài)系統(tǒng)水平上評價生態(tài)效應(yīng)的方法和模型發(fā)展；在微觀領(lǐng)域，采用分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等生物學(xué)方法和技術(shù)，研究污染物及其代謝物與生物大分子及細(xì)胞的相互作用等。環(huán)境污染的生物凈化研究開發(fā)對高濃度有機(jī)廢水、生物難降解物質(zhì)、氮磷營養(yǎng)物質(zhì)等能有效去除的新工藝和新方法。環(huán)境生物技術(shù)環(huán)境質(zhì)量的生物監(jiān)測與評價技術(shù)的發(fā)展污染凈化和受損環(huán)境修復(fù)的生物技術(shù)保護(hù)生態(tài)學(xué)自然保護(hù)生態(tài)學(xué)恢復(fù)生態(tài)學(xué)3.6環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系與生態(tài)學(xué)學(xué)科的關(guān)系生態(tài)學(xué)的研究重點(diǎn)在生態(tài)系統(tǒng)和生物圈各組成成分之間的相互關(guān)系。環(huán)境生物學(xué)是以生態(tài)學(xué)的基本原理作為其理論基礎(chǔ)的，但其研究的環(huán)境是以人類為主體的環(huán)境，從研究的切