重慶三峽化學(xué)與環(huán)境工程系

第一章緒論

環(huán)境、環(huán)境問題(wèntí)與環(huán)境科學(xué)

第一頁，共48頁。1西亞的美索不達米亞,Mesopotamia；中國(zhōnɡɡuó)的黃河流域；世界最大工業(yè)中心之一的倫敦；人類對自然界的“每一次勝利，在第一步都確實取得了我們預(yù)的結(jié)果，但是在第二步和第三步卻有了完全不同(bùtónɡ)的、出乎預(yù)料的影響，常常把第一個結(jié)果又取消了〞。

恩格斯第二頁，共48頁。2課程(kèchéng)的主要內(nèi)容？第一局部：本課程的根本要求內(nèi)容，包括環(huán)境的根本概念、環(huán)境問題的產(chǎn)生與開展、全球(quánqiú)環(huán)境問題等；第二局部：本課程的重點要求內(nèi)容，包括生態(tài)學(xué)根底，水、氣、土、聲、渣等污染物的污染機理，重點污染指標，以及污染治理技術(shù)以及環(huán)境監(jiān)測等；第三局部：本課程的擴展內(nèi)容，包括人口問題、糧食問題、能源問題、資源問題等。第三頁，共48頁。3課程(kèchéng)的特點？〔1〕涉及(shèjí)知識面廣；〔2〕表達性內(nèi)容多；〔3〕專業(yè)根底性強。第四頁，共48頁。4學(xué)習(xí)(xuéxí)本課程的目的和作用？學(xué)好這門課有助于掌握環(huán)境科學(xué)(kēxué)的根本知識，有助于掌握生態(tài)保護和污染防治的根本技術(shù)，有助于培養(yǎng)起堅決、自覺的環(huán)境保護意識。該課程對環(huán)保類專業(yè)的學(xué)生來說，是一門重要的專業(yè)根底課、專業(yè)入門課；對其他專業(yè)的學(xué)生來說，是一門重要的素質(zhì)教育課。第五頁，共48頁。5課本(kèběn)及參考書課本：?環(huán)境學(xué)概論?〔第二版〕劉培桐等編著，高等教育出版社出版。參考書：?環(huán)境學(xué)導(dǎo)論?〔第二版〕何強等編著，清華大學(xué)出版社出版。?現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論?盛連喜主編，化學(xué)工業(yè)(huàxuégōngyè)出版社；?農(nóng)業(yè)環(huán)境保護?張寶莉主編，化學(xué)工業(yè)(huàxuégōngyè)出版社；?環(huán)境學(xué)?左玉輝編著，高等教育出版社出版；?環(huán)境保護概論?劉天齊主編，高等教育出版社出版。第六頁，共48頁。6第一節(jié)環(huán)境一、環(huán)境的概念1、廣義的概念：環(huán)境總是相對于某一中心事物而言，作為某一中心事物的對立面而存在。它因中心事物的不同而不同，隨中心事物的變化而變化。與某一中心事物有關(guān)的周圍(zhōuwéi)事物，就是這個中心事物的環(huán)境。2、狹義的概念中心事物是人類，以人類為主體的外部世界，即人類生存、繁衍所必須的相適應(yīng)的環(huán)境，或物質(zhì)條件的綜合體，可分為自然環(huán)境與人工環(huán)境兩種。第七頁，共48頁。7二、人類(rénlèi)的環(huán)境圖1－1人類(rénlèi)環(huán)境的結(jié)構(gòu)第八頁，共48頁。81、自然環(huán)境自然環(huán)境是人類出現(xiàn)之前就存在的，是人類目前賴以生存、生活和生產(chǎn)所必需的自然條件和自然資源的總稱，即陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物以及地殼的穩(wěn)定性等等自然因素的總和；用一句話概括就是“直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質(zhì)、能量和自然現(xiàn)象的總體〞。按自己(zìjǐ)固有的規(guī)律發(fā)生和開展，被利用和改造。第九頁，共48頁。9自然環(huán)境(zìránhuánjìnɡ)的要素構(gòu)成第十頁，共48頁。10自然環(huán)境(zìránhuánjìnɡ)的層次結(jié)構(gòu)第十一頁，共48頁。11地球環(huán)境(huánjìng)的圈層結(jié)構(gòu)特性第十二頁，共48頁。12人工環(huán)境：人類活動的產(chǎn)物社會環(huán)境：經(jīng)濟、政治(zhèngzhì)、文化組成。是人類活動的產(chǎn)物，但反過來又成為人類活動的制約條件，也是影響人類與自然環(huán)境的決定性因素。

工程環(huán)境(huánjìng)：人類在利用和改造自然環(huán)境(huánjìng)中創(chuàng)造出來的人工環(huán)境(huánjìng)。2、人工(réngōng)環(huán)境第十三頁，共48頁。133、環(huán)境科學(xué)中的人類環(huán)境是指自然環(huán)境中的生物圈和人工環(huán)境中的人工構(gòu)筑物、人工產(chǎn)品和能量以及人的關(guān)系問題。我國的“環(huán)境〞概念由?中華人民共和國環(huán)境保護法?給出：“本法所稱環(huán)境是指：大氣、水、土地、礦藏、森林、草原(cǎoyuán)、野生動物、野生植物、名勝古跡、風(fēng)景游覽區(qū)、溫泉、療養(yǎng)區(qū)、自然保護區(qū)、生活居住區(qū)等。〞第十四頁，共48頁。14三、環(huán)境要素和環(huán)境質(zhì)量1、環(huán)境要素環(huán)境要素又稱環(huán)境基質(zhì)，是指構(gòu)成人類(rénlèi)環(huán)境整體的各個獨立的、性質(zhì)不同的而又服從整體演化規(guī)律的根本物質(zhì)組分。分自然環(huán)境要素與人工環(huán)境要素。自然環(huán)境要素通常包括：水、大氣、生物、陽光、巖石、土壤等?！沧ⅲ鹤匀画h(huán)境要素與環(huán)境要素不相同，如陽光〕環(huán)境要素組成環(huán)境結(jié)構(gòu)單元，環(huán)境結(jié)構(gòu)單元又組成環(huán)境整體或環(huán)境系統(tǒng)。由水組成水體．全部水體總稱為水圈；由大氣組成大氣層，整個大氣層總稱為大氣圈；由生物體組成生物群落，全部生物群落構(gòu)成生物圈等等。第十五頁，共48頁。152、環(huán)境要素的屬性最差〔小〕限制律：整體環(huán)境的質(zhì)量，不能由環(huán)境諸要素的平均狀態(tài)決定，而是受環(huán)境諸要素中那個與最優(yōu)狀態(tài)差距最大的要素所控制。等值性：是指各個環(huán)境要素，無論它們本身在規(guī)模上或數(shù)量上如何的不相同，但只要是一個獨立的要素，那么對于環(huán)境質(zhì)量的限制作用并無質(zhì)的差異。整體性大于個體和：是指環(huán)境諸要素互相聯(lián)系、互相作用產(chǎn)生的集體效應(yīng)，是個體效應(yīng)根底上質(zhì)的飛躍(fēiyuè)。出現(xiàn)先后，互相聯(lián)系，互相依賴：是指環(huán)境諸要素在地球演化史上的出現(xiàn)，具有先后之別，但它們又是相互聯(lián)系，相互依賴的。第十六頁，共48頁。163、環(huán)境質(zhì)量環(huán)境質(zhì)量是指在一個具體的環(huán)境內(nèi)，環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素，對人群的生存和繁衍以及社會經(jīng)濟開展的適宜程度，是反映人群的具體要求而形成(xíngchéng)的對環(huán)境評定的一種概念。環(huán)境質(zhì)量是對環(huán)境狀況的一種描述；環(huán)境狀況的形成(xíngchéng)由來自自然的原因，也有來自人為的原因，而且從某種意義來說，人為原因是更重要的原因；人群的文化狀態(tài)也影響著環(huán)境質(zhì)量。第十七頁，共48頁。17四、環(huán)境(huánjìng)的分類人類環(huán)境(huánjìng)是由假設(shè)干規(guī)模大小不同、復(fù)雜程度有別、等級上下有序、彼此交錯重疊、彼此互相轉(zhuǎn)化變換的子系統(tǒng)所組成，是一個具有程序性和層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。如按照人類環(huán)境(huánjìng)的范圍來分：第十八頁，共48頁。18五、環(huán)境的功能特性人類環(huán)境系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、有時、空、量、序變化的動態(tài)系統(tǒng)和開放系統(tǒng)。由于(yóuyú)存在連續(xù)不斷的、巨大的和高速的物質(zhì)、能量和信息的流動，表現(xiàn)出對人類活動的干擾和壓力。環(huán)境有以下特性：〔1〕整體性、〔2〕有限性、〔3〕不可逆性、〔4〕隱顯性、〔5〕持續(xù)反響性、〔6〕災(zāi)害放大性。第十九頁，共48頁。19第二節(jié)環(huán)境(huánjìng)問題一、環(huán)境問題及其與社會經(jīng)濟開展的關(guān)系1、什么是環(huán)境問題？廣義：由自然力或人力引起(yǐnqǐ)生態(tài)平衡破壞，最后直接或間接影響人類的生存和開展的一切客觀存在的問題。狹義：由于人類的生產(chǎn)和生活活動，使自然生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，反過來影響人類生存和開展的一切問題。第二十頁，共48頁。202、環(huán)境問題的分類根據(jù)環(huán)境問題的來源，可分為兩類。1、由自然力引起的為原生環(huán)境問題，又稱第一環(huán)境問題，它主要是指地震、洪撈、干旱、滑坡等自然災(zāi)害問題；2、由人類活動引起的為次生環(huán)境問題，也叫第二環(huán)境問題，它又分為環(huán)境污染(huánjìngwūrǎn)和生態(tài)環(huán)境破壞兩類。其中，環(huán)境污染(huánjìngwūrǎn)又可分為環(huán)境污染(huánjìngwūrǎn)〔如水污染、大氣污染、土壤污染等〕和環(huán)境干擾〔噪聲干擾、熱干擾和電磁干擾等〕。第二十一頁，共48頁。21二、環(huán)境問題的發(fā)生和開展階段1、根據(jù)環(huán)境問題發(fā)生的先后和輕重程度，可大致分為三個階段：〔1〕環(huán)境問題的產(chǎn)生與生態(tài)環(huán)境早期破壞。包括人類出現(xiàn)以后(yǐhòu)直至產(chǎn)業(yè)革命的漫長時期，又稱早期環(huán)境問題?！?〕城市環(huán)境問題突出和“公害〞加劇。從產(chǎn)業(yè)革命到1984年發(fā)現(xiàn)南極臭氧空洞止，又稱近代城市環(huán)境問題階段?！?〕全球性環(huán)境問題，即當代環(huán)境問題階段。它始于1984年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，1985年美國科學(xué)家證實南極上空出現(xiàn)“臭氧空洞〞。這一階段的核心是“全球變暖〞、“臭氧層破壞〞和“酸沉降〞三大全球性大氣環(huán)境問題。第二十二頁，共48頁。222、三個階段的核心問題：①.“第一次浪潮〞的環(huán)境問題：土地人口的大量增加；原始植被的大量破壞②.“第二次浪潮〞的環(huán)境問題：環(huán)境污染五十年代前后出現(xiàn)的“八大公害(gōnghài)事件〞〔馬斯河谷煙霧事件、多諾拉煙霧事件、倫敦?zé)熿F事件、洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、水俁事件、富山事件、四日事件、米糠油事件〕近年來六大公害(gōnghài)事件〔意大利塞維索化學(xué)廠二惡英擴散事件、美國三里島核電廠泄漏事件、墨西哥城液化氣罐爆炸事件、印度博帕市農(nóng)藥廠化學(xué)品泄漏、蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄漏、瑞士巴塞士桑多斯化學(xué)公司火災(zāi)〕③.“第三次浪潮〞的環(huán)境問題：轉(zhuǎn)移；全球環(huán)境問題第二十三頁，共48頁。23三、環(huán)境問題的性質(zhì)和實質(zhì)1、性質(zhì)：〔1〕環(huán)境問題具有不可鏟除(chǎnchú)和不斷開展的屬性，它與人的欲望、經(jīng)濟的開展、科技的進步同時產(chǎn)生、同時開展，呈現(xiàn)孿生關(guān)系；〔2〕環(huán)境問題范圍廣泛而全面，存在于生產(chǎn)、生活、政治、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技等全部領(lǐng)域中；〔3〕對人類的行為具有反響作用，使人類的生產(chǎn)方式、生活方式、思維方式等一系列問題引起新的變化；〔4〕可控性，即通過教育，提高人們的環(huán)境意識，充分發(fā)揮人的智慧和創(chuàng)造力，借助法律的、經(jīng)濟的和技術(shù)的手段，總可以把環(huán)境問題控制在影響最小的范圍內(nèi)。第二十四頁，共48頁。242、環(huán)境問題的實質(zhì)：是一個經(jīng)濟問題和社會問題，是人類自然的，而且是自覺的建設(shè)人類文明的問題。包括兩層意思：〔1〕、所謂的環(huán)境問題都是人類經(jīng)濟活動的直接(zhíjiē)或間接的結(jié)果；〔2〕、要對人類經(jīng)濟活動產(chǎn)生的環(huán)境污染和破壞進行治理和控制，必須要有相當?shù)慕?jīng)濟實力。第二十五頁，共48頁。25四、全球環(huán)境(huánjìng)問題1、全球環(huán)境(huánjìng)問題是指對全球產(chǎn)生直接影響的，或具有普遍性、隨后又開展為對全球造成危害的環(huán)境(huánjìng)問題，也就是引起全球范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境(huánjìng)退化的問題。主要包括人口問題、城市化問題、淡水資源缺乏問題、植被破壞-物種滅絕〔即生物多樣性〕問題、海洋污染問題、危險廢棄物越境轉(zhuǎn)移問題、以及全球變暖、臭氧層破壞、酸沉降等全球性大氣環(huán)境(huánjìng)問題。第二十六頁，共48頁。262、興旺國家的環(huán)境狀況(zhuàngkuàng)〔1〕比較好的解決了國內(nèi)的環(huán)境污染問題天更藍了1973～1982年日本大氣環(huán)境監(jiān)測(huánjìnɡjiāncè)結(jié)果第二十七頁，共48頁。27水變清了日本(rìběn)人體健康環(huán)境水質(zhì)達標情況第二十八頁，共48頁。28〔2〕興旺國家當前國內(nèi)的環(huán)境問題工業(yè)廢物、生活垃圾急劇增加；噪聲問題仍很突出；氮氧化物污染仍未得到有效控制；大氣中有害物質(zhì)〔重金屬、致癌物質(zhì)等〕如故；水環(huán)境問題還未解決(jiějué)。3、開展中國家的環(huán)境問題主要是生態(tài)環(huán)境的破壞、環(huán)境衛(wèi)生和大城市的污染問題。即開展中國家在開展社會經(jīng)濟的進程中，正步著興旺國家“先污染后治理〞的老路。第二十九頁，共48頁。29五、我國的環(huán)境問題1、生態(tài)環(huán)境(shēnɡtàihuánjìnɡ)問題我國的生態(tài)環(huán)境(shēnɡtàihuánjìnɡ)問題主要是：〔1〕森林生態(tài)功能較弱；〔2〕草原退化與減少的狀況難以根本改變；〔3〕水土流失、土壤沙化、耕地被占；〔4〕水旱災(zāi)害日益嚴重；〔5〕水資源短缺?！?〕三峽庫區(qū)環(huán)境問題。第三十頁，共48頁。302、環(huán)境污染嚴重〔1〕大氣污染仍十分嚴重；〔2〕水污染狀況遠未根本解決；〔3〕城市噪聲污染嚴重；〔4〕工業(yè)固體廢棄物增加。六、解決環(huán)境問題的根本途徑1、控制人口；2、增加環(huán)保資金投入；3、促進科技(kējì)的進步和開展。第三十一頁，共48頁。31第三節(jié)環(huán)境(huánjìng)科學(xué)及其分支一、環(huán)境科學(xué)(kēxué)的研究對象1、環(huán)境科學(xué)(kēxué)是以“人類－環(huán)境〞系統(tǒng)為其特定的研究對象，研究該系統(tǒng)的發(fā)生和開展、調(diào)節(jié)和控制，以及改造和利用的科學(xué)(kēxué)；2、環(huán)境科學(xué)(kēxué)是一門新興的綜合性的邊緣科學(xué)(kēxué)。〔醞釀于20世紀60年代，集成于20世紀70年代〕第三十二頁，共48頁。32圖1－5環(huán)境(huánjìng)科學(xué)與三大科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)系第三十三頁，共48頁。33二、環(huán)境科學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)1、研究內(nèi)容〔狹義〕〔次生環(huán)境問題〕：1〕人類和環(huán)境的關(guān)系；〔2〕污染物在自然環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、循環(huán)和積累的過程和規(guī)律〔3〕環(huán)境污染的危害；〔4〕環(huán)境狀況的調(diào)查、評價和環(huán)境預(yù)測；〔5〕環(huán)境污染的控制和防治；〔6〕自然資源的保護和合理使用；〔7〕環(huán)境監(jiān)測、分析技術(shù)和預(yù)報；〔8〕環(huán)境區(qū)域規(guī)劃(qūyùɡuīhuá)和環(huán)境規(guī)劃；〔9〕環(huán)境管理。第三十四頁，共48頁。342、任務(wù)：抓住人類與環(huán)境這一矛盾的實質(zhì)，研究其間(qíjiān)的對立統(tǒng)一規(guī)律，掌握其開展規(guī)律，以便能動地改造環(huán)境并積極調(diào)節(jié)其間(qíjiān)的物質(zhì)和能量的交換過程，促使環(huán)境朝著有利于人類的方向演化。改善(gǎishàn)環(huán)境質(zhì)量第三十五頁，共48頁。35具體化的研究(yánjiū)任務(wù)全球范圍內(nèi)環(huán)境演化規(guī)律人類活動同自然環(huán)境之間的關(guān)系環(huán)境變化對人類生存的影響區(qū)域環(huán)境污染綜合防治技術(shù)措施和管理措施第三十六頁，共48頁。36三、環(huán)境科學(xué)的發(fā)生與開展分化(fēnhuà)開展階段整體開展階段第三十七頁，共48頁。371.分化開展階段：二十世紀50年代(niándài)，第一次把人為活動所引起的環(huán)境問題同自然災(zāi)害區(qū)分開來，并辟為專門的科學(xué)研究領(lǐng)域多學(xué)科開展階段片面性、局限性第三十八頁，共48頁。382.整體開展階段強調(diào)研究對象的整體性，把人類與環(huán)境系統(tǒng)看作是具有特定結(jié)構(gòu)和功能(gōngnéng)的有機整體運用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)組合的方法對人類與環(huán)境系統(tǒng)全面研究從整體觀點出發(fā)，運用普遍聯(lián)系和開展的原那么，協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)之間的關(guān)系，以尋求高效能的優(yōu)化結(jié)構(gòu)第三十九頁，共48頁。39四、環(huán)境科學(xué)的分科分為三大局部(júbù)：1、環(huán)境學(xué)：環(huán)境科學(xué)的核心，研究環(huán)境科學(xué)根本理論和方法論；2、根底環(huán)境學(xué)：環(huán)境科學(xué)開展中形成的根底學(xué)科；〔環(huán)境數(shù)學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境化學(xué)等〕3、應(yīng)用環(huán)境學(xué)：環(huán)境科學(xué)中實踐應(yīng)用的學(xué)科。〔環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境管理學(xué)等〕第四十頁，共48頁。40第四十一頁，共48頁。41總