02环境科学概论-生态环境
环境科学概论 第七章 环境生态
环境科学概论 第七章 环境生态
浙江省安吉县石灰岩多 水泥和矿山
徐州煤矿开采
目录
• 环境生态学的地位和作用 • 生态系统理论 • 干扰对生态系统的影响 • 恢复生态学理论 • 生态系统管理
7.1 环境生态学的地位和作用
生态学与环境生态学
生态学是环境生态学的理论基础。环境生态学是环 境科学和生态学之间的边缘学科。因此，要想学习环 境生态学，首先得知道一些有关生态学产生、发展和 现状的知识。
• 生态系统的功能
7.2 生Байду номын сангаас系统理论
• 稳定性和多样性是生态系统的重要特征 • 生态系统的稳定性 • 生态系统通过发育和调节达到一种稳定的状态，
表现为结构上、功能上、能量输入和输出上的 稳定，当受到外来干扰时，平衡将受到破坏， 但只要这种干扰没有超过一定的限度，生态系 统仍能通过自我调节恢复原来的状态。
不同与经典的生态学，解决的是环境污染和生态破坏两类环境问题。
7.1 环境生态学的地位和作用
• 环境生态学的研究内容和任务 • 主要研究内容：
7.2 生态系统理论
• 7.2.1 生态系统的定义 • 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物
质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个 生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。 • （英国植物生态学家A.G.Tansley1935年提出）
• 生物多样性对环境保护的意义。 • 生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础，是地球最显著的
特征之一，是生命景观几十亿年发展、进化的结果，是生态系统 生命支持系统的核心组成部分。 • 我国的生物多样性遭受到的破坏和面临的威胁非常严重，保护生 物多样性就是保护我们的环境。
《环境科学概论》PPT课件(2024)
生态系统破坏
生物多样性的丧失导致生态系统功能下降，影响 人类福祉。
生物入侵
外来物种的入侵对原生生态系统造成破坏，威胁 本地物种的生存。
2024/1/30
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固体废弃物处理问题透视
垃圾围城
城市化进程中，固体废 弃物产生量迅速增长， 处理能力不足导致垃圾 围城现象。
2024/1/30
土壤和水体污染
固体废弃物的不当处理 会对土壤和水体造成严 重污染。
8
水圈层结构与功能
水圈层结构
包括海洋、河流、湖泊、冰川、地下 水等。
人类活动对水圈层的影响
过度开采地下水导致水位下降、排放 污染物导致水体污染等。
水圈层功能
调节地球气候、提供水资源、维持生 态系统平衡等。
2024/1/30
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岩石圈层结构与功能
2024/1/30
岩石圈层结构
包括地壳、地幔和地核等。
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环境科学的研究对象与任务
研究对象
主要研究人类活动对自然环境的 影响以及自然环境对人类社会的
反作用。
2024/1/30
研究任务
揭示环境问题的本质和规律，提出 解决环境问题的科学依据和技术途 径，促进环境保护与可持续发展。
研究内容
包括环境地学、环境生物学、环境 化学、环境物理学、环境工程学等 多个分支领域。
2024/1/30
加强环境教育和意识培养
通过环境教育提高公众环保意识，培养环保 行为习惯。
29
THANKS
感谢观看
2024/1/30
30
2024/1/30
14
土壤污染现状及危害分析
土壤污染现状
农业生产中大量使用化肥和农药，以及工业废弃物和城市垃圾的不当处理，导致 土壤受到严重污染。
科学生态环境的基础知识
科学生态环境的基础知识科学生态环境的基础知识是我们了解和保护自然环境的基石。
在这篇文章中，我们将介绍生态学的基本概念、生态系统的组成以及人类对生态环境的影响。
一、生态学的基本概念生态学是研究生物与环境之间相互作用的学科。
它主要关注生物与环境之间的能量流动、物质循环和生物多样性等问题。
生态学的基本原理包括以下几个方面：1. 生态位：生态位是生物在生态系统中的特定角色。
不同种类的生物通过占据不同的生态位，实现了资源的分配和利用。
2. 群落：群落由相互依存的物种组成，它们在一定时间和空间范围内共同生活。
3. 生态系统：生态系统是由生物群落与非生物环境相互作用所构成的系统。
它包括两个主要组成部分：生物群落和非生物因素（如土壤、气候等）。
4. 生态圈：生态圈指的是地球上所有生物和它们所处的环境的总和。
它包括陆地和水域两个主要部分。
二、生态系统的组成生态系统由生物群落和非生物因素组成。
生物群落包括各种生物种类，它们相互依赖、相互作用，形成一个复杂的生态网络。
非生物因素包括水、土壤、气候、温度、光照等环境要素。
1. 自然生态系统：自然生态系统一般由多种生物群落组成，如森林、湿地、海洋等，它们具有独特的生态功能。
2. 人工生态系统：人工生态系统是人类通过种植、养殖等活动创造的生态系统，如农田、城市公园等。
人工生态系统在提供生态服务的同时，也需要我们保护和管理。
三、人类对生态环境的影响1. 污染：人类活动产生了大量的污染物，如工业废水、废气、化学物质等。
这些污染物对生态环境造成了严重的破坏，导致水质污染、大气污染和土壤退化等问题。
2. 开发利用：人类为了满足自身需求，对自然资源进行了大规模的开发利用，如伐木、开矿、填海造地等。
这些活动破坏了生物多样性，破坏了生态系统的平衡。
3. 气候变化：人类活动导致了大气中温室气体的增加，引起了全球气候变化的问题。
气候变化对生态系统和生物多样性产生了重要影响，如冰川融化、海平面上升等。
环境科学环境科学概论
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环境科学环境科学概论
环境干扰：是指人类活动所排出的能量进入 环境，达到一定的程度，产生的人类不良 的影响。包括：噪声、振动、电磁干扰、 热干扰等。
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环境科学环境科学概论
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/23
环境科学环境科学概论
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环境科学环境科学概论
3、社会环境：是人类在长期生存发展的社会 劳动中所形成的，是人与人之间各种社会 联系及方式的总和，包括经济关系、道德 观念、文化风俗、意识形态、法律关系等。
• 包括：文化环境 心理环境
4、环境如果按空间尺度大小，由近及远，由 小到大可分为聚落环境、区域环境、全球 环境、星际环境。
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环境科学环境科学概论
自然环境还可以从各种不同的角度作进一步 分类。
• 按要素分：大气环境 水环境 土壤环境
• 按生态特征分：陆生环境 水生环境
• 按人类的影响程度：原生环境 次生环境
2、工程环境：是在自然环境的基础上，由人 类的工业、农业、建筑、交通、通讯等工 程所构成的人工环境，是一个整体的技术 圈。
其次，环境是一个有机的整体，不同地区的 环境由其若干个独立组成部分（环境要 素），以其特定的联系方式构成一个完整 的系统。
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环境科学环境科学概论
第三，环境还具有明显的区域性，变动性特 征。区域性在于各个不同层次或不同空间 的地域，其结构方式、组成程度，能量物 质流动规模和途径，稳定性程度等都具有 相对的特殊性，从而显示区域特征。环境 的变动性是指在自然和人类社会行为的共 同作用下，环境的内部结构和外在状态始 终处于不断变化的过程中。
环境生态学概论
工业生产
工业生产过程中排放的废气、废水和固体 废弃物是环境污染的主要来源之一，会对 大气、水体和土壤造成严重污染。
全球气候变化
人类活动导致温室气体排放增加，引起全 球气候变化，对全球环境产生广泛而深远 的影响。
农业生产
农业生产中使用的化肥、农药和农膜等化 学品，以及不合理的土地利用方式，也会 对环境造成一定程度物、栖息地和繁殖场所
生态系统为人类和其他生物提供食物、栖息地和繁殖场所，这是生态 系统最直接的服务功能。
维持生命物质的循环
生态系统通过物质循环和能量流动，维持着地球上生命所需物质的循 环和稳定。
调节气候和维持生态平衡
生态系统通过调节气候、净化空气和水源、减少自然灾害等作用，维 护地球生态平衡，保障人类生存环境的稳定。
低碳生活与气候变化应对
总结词
低碳生活是一种以减少温室气体排放为主要特征的生 活方式，通过节能减排、绿色出行等方式来降低碳排 放量。气候变化应对则是指采取一系列措施来减缓气 候变化的影响和风险。
详细描述
低碳生活强调在生活中要尽可能地减少能源消耗和碳排 放量，例如使用节能电器、减少浪费、选择公共交通或 骑行等。这些行为不仅可以减少个人的碳排放量，还可 以促进整个社会对低碳生活的认识和推广。气候变化应 对则包括采取一系列措施来减缓气候变化的影响和风险 ，例如发展可再生能源、推广节能技术、建立气候适应 机制等。这些措施可以降低人类社会对气候变化的脆弱 性，同时也可以促进经济和社会的可持续发展。
生物多样性价值
生物多样性具有直接和间接的使用价值，包括提供食物、药物、工业原料、科学 研究和美学欣赏等，同时维持生态系统的稳定和功能，保持生态平衡，对人类生 存和发展具有重要意义。
生物多样性面临的威胁
《环境保护概论》-生态环境-
生态系统的概生念态系统是指一定空间范围内，生
物与其所处的环境之间相互作用、 相互制约、不断演变，达到动态平 衡、相对稳定的统一整体，是具有 一定结构和功能的单位。
生物 物质、能量 无机 群落 （连续）交换 环境
二、生态系统的分类
森林生态系统
陆地生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
极地生态系统
生
态 系
1、生产者 主要指绿色植物，
其次是指光能合成细菌和化
能合成细菌。生产者又称为
自养生太阳物。 辐射 光合作用
• 作用：
化学能 有机物
供自身 生长发育
为其他生物 提供能源
2、消费者 是指直接或间接
利用生产者所制造的有机物
质
为食物
动物
和
能
量来源的寄异生养
生物。
菌类
• 消费者按食物链关系可以分成以下几级：
什么是 生态呢？
自然界的空气、水、土壤 与生物界的人、动物、植 物、微生物之间存在着相 互依赖又相互制约的关系, 自然界与生物界的这种状 态称为生态。
第二节 生态系统
一 基本概念
• 生物种群 一个生物物种在一定范围 内所有个体总和
• 生物群落
生活在一定自然区域内， 相互有直接或间接关系 的各种生物的总体
级
三级 消费者
消 费 者
生产者
初级 消费者
生产者
初级 消费者
请同学们指出该生态系统的组成
四、生态系统的结构与功能
(一）生态系统的结构
食物链（网）
• 生物之间以食物为纽带建立起来的 链锁关系，称为“食物链”。
• 食物链彼此交叉联结所形成的网状 食物关系称为“食物网”。
环境生态概论
第四节
• 主要内容
• • 层的温度场 大气水平运动和湍流 影响大气污染的地理因素 影响大气污染的其他因素 大气中污染物扩散模式
一、大气边界层的温度场
• （一）气温垂直递减率 • 干绝热递减率d ：干空气或未饱和的湿空 气在绝热上升或下降的过程中，垂直距离 每改变100米，其本身温度约降低或升高 1℃。
环境问题的分类 根据环境问题的来源，可分为两类。 1、由自然力引起的为原生环境问题，又称第一 环境问题，它主要是指地震、洪捞、干旱、滑 坡等自然灾害问题； 2、由人类活动引起的为次生环境问题，也叫第 二环境问题，它又分为环境污染和生态环境破 坏两类。 其中，环境污染又可分为环境污染 （如水污染、大气污染、土壤污染等）和环境 干扰（噪声干扰、热干扰和电磁干扰等）。
三、大气污染物及大气污染类型
1、定义 人类活动向大气中排放的对环境和人类产生危害 的物质。 2、分类 • 按形成过程和污染物的性质 一次污染物和二次污染物。
（一）一次污染物
• 直接从污染源排放的污染物质，如二氧化 硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物等。又 可分为反应物和非反应物，前者不稳定， 在大气环境中常与其他物质发生化学反应， 或者作为催化剂促进其他污染物之间的反 应，后者则不发生反应或反应速度缓慢
大气稳定度判别
• 当γ-γd>0时，a>0，气块加速运动，大气不 稳定 • 当γ-γd<0时，a<0，气块减速运动，大气稳 定 • 当γ-γd=0时，a=0，气块停止或速度不变 • 中性 • 大气静力稳定度可以用温度直减率与干绝热 直减率之差来判别
（三）逆温
• 到达地表的太阳辐射是短波，大气吸收短 波辐射能力弱。 • 地面吸收太阳辐射，同时也向空中辐射能 量，主要是长波辐射，易为大气吸收。 • 近地面空气温度，随地面温度增高，而且 是自下而上的增高。 • 大气温度层结一般是γ>0。 • 将气温随高度增加而增加的气层称为逆温 层。
《环境科学概论II》课程教学大纲
环境科学概论IIGeneral of environmental science II一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：无机化学，有机化学适用专业：大气环境、生态学教材：郑有飞主编，环境科学概论，气象出版社，2011开课单位：应用气象学院生态系二、课程性质、教学目标和任务环境科学是一门新兴的边缘科学，是针对当前世界面临的重大环境问题而发展起来的。
本课程以人类生态系统的基本原理为基础，着重阐述环境问题的发生，发展；探讨人类活动对多环境要素的影响。
特别是大气﹑水﹑土壤﹑生物等环境要素的影响；以及污染物在环境中的迁移转化规律。
介绍了城市环境﹑环境质量的评价﹑区域环境以及人口﹑能源﹑资源与环境等问题。
因为是概论性的，故本课程涉及的内容主要介绍环境学中的基本概念，基础理论和研究方法。
课程内容包括十二章，其中第一章集中讲解环境学基础理论，集中讲述环境规律、环境科学、环境学的基本概念，首次系统阐述了环境基本规律、环境学四项基本原理和环境科学的内涵与外延。
第二到第十二章分别从大气环境、水环境、土壤环境、固体废弃物环境、全球环境、人口与环境和可持续发展等十个方面多方位、多层次、多角度地展示人类与环境之间的相互作用，使学生在学科基础知识的学习中体验、领悟环境学基本原理，加深和巩固对环境学基本理论的理解。
三、教学内容和要求第1章绪论（2学时）（1）掌握环境、环境问题、环境保护、环境科学等基本概念（2）熟悉环境科学的性质、研究对象和任务（3）了解环境问题的产生、环境科学的由来及其发展过程重点：环境的概念；环境问题的概念和分类；环境科学的由来难点：环境科学研究的组成和分支第2章大气环境（5学时）（1）掌握大气的构成及主要组成；大气污染的来源；主要大气污染物及大气污染类型（2）理解大气污染的危害；大气光化学特性；硫氧化物及氮氧化物的化学转化；光化学烟雾的形成机理（3）了解大气环境中污染物大气污染物的扩散、综合防治与管理重点：大气环境结构和组成，大气污染的来源、类型、危害，主要大气环境问题的形成机理难点：大气的温度场；大气水平运动的受力情况；湍流运动的要素及形成原因；无界大气的扩散模式；有界大气的扩散模式；扩散参数的确定；大气污染物控制技术(如烟尘控制技术、二氧化硫控制技术、汽车尾气的催化净化)及综合防治与管理技术第3章水环境（4学时）（1）掌握水环境概念、水体污染的来源及主要污染物；水体污染的危害；（2）理解天然水的循环；水体中耗氧有机物的降解及水体的富营养化过程；重金属在水体中的迁移转化（3）了解污染物在水体中的扩散、转化和迁移；水体污染控制及管理技术重点：污染物在水体中的扩散、在水体中的转化，水体富营养化过程；理解重金属在水体中的迁移转化难点：河流水体污染物扩散的稳态解；河流水质模型第4章土壤环境（3学时）（1）掌握土壤污染的概念；土壤污染的危害；污染物的来源及种类（2）理解土壤的组成和物理化学性质；土壤污染发生类型（3）了解土壤污染的治理；重金属对土壤的污染；化学农药对土壤的污染重点：土壤的组成和物理化学性质；土壤污染的概念；土壤污染发生类型难点：土壤中重金属的来源、背景值及其迁移转化；农药在土壤中的迁移、降解及残留第5章固体废物与环境（2 学时）（1）掌握固体废物的定义、固体废物的来源、分类、污染途径及危害（2）理解固体废物资源化、资源化系统（3）了解固体废物综合处理意义、原则及处理系统的分类。
环境科学概论
自然环境物质自然现象水岩石、土壤动植物、微生物气温阳光引力地磁力太阳的稳定性地壳稳定性大气力量水循环水土演变等地质构造情况地震、火山活动海啸能量第一章 绪论一、基本概念 1.什么是环境？1）环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物， 就是这个中心事物的环境。
2）直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、 能量和自然现象的总体，有时也称为环境。
3)环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体。
4)自然环境亦可以看作由地球环境和外围空间环境两部分组成。
2.环境质量环境的总体或环境的某些要素对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度，反映人类自身的具体要求对环境的评价概念。
3.环境容量和环境自净能力1)环境本底值 在自然状况下，环境中物质和能量的分布值。
2)环境容量 在人类生存不致受害、自然环境结构保持稳定的前提下，环境可能容纳污染物的最大负荷量。
3)环境自净能力 在环境容量范围内，环境对进入其内部的物质和能量，具有一定的迁移、扩散、同化、异化能力，称之。
二、环境规律 1、环境功能特性● 整体性 ● 有限性● 不可逆性(能量循环、物质循环) ● 隐显性(汞污染引起的水俣病、DDT 农药) ● 持续反应性(遗传性、生态资源的破坏) ● 灾害放大性(温室效应、臭氧层空洞、酸雨) 2、环境要素1）构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而服从整体演化规律的基本物质组成。
2）分自然要素和人工要素。
自然要素：水、大气、生物、阳光、岩石、土壤 3、环境要素属性 ①最差（小）限制律：整体环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制。
②等值性：即各个环境要素，无论它们本身在规模上或数量上如何的不同，但要是一个独立的要素，那么对于环境质量的限制作用无质的差异。
任何一个环境要素，对于环境质量的限制，只有他们处于最差状态时，才具有等值性。
环境科学概论2第二章 生态系统
1、生物多样性及其保护； 2、全球变化生态学效应及其对策； 3、可持续发展。
2021/1/16
2021/1/16
1、生态系统 (ecosystem)的概念
生态系统的定义：
❖生态系统就是在一定的时间和空间内，生物 和非生物的成分之间，通过不断的物质循环 和能量流动而相互作用、相互依存的统一体， 构成一个生态学的功能复合体。
④俄国学派（前苏联学派）：植物（群落）与 地学结合。代表人物：B.H.Cykayeb
2021/1/16
（3）现代生态学阶段 （20世纪60年代至现在）
• 以人类生存环境为中心。
在研究层次上向宏观与微观两极发展； 研究手段更新； 研究范围的拓展，从纯自然现象研究，拓展到
自然—经济—社会复合系统的研究。
2021/1/16
相关概念
•种群（population） 种群是占据某一地区的 某个种的个体总和（Friederich，1930） •生物群落（biotic community） 是指在一定 地段或一定生境里各生物种群相互联系和相 互影响所构成的组合结构单元。
2021/1/16
2、生态系统(ecosystem)的结构
肉食物动物 二级肉食动物（大型肉食动物） 称
（能量传递）
(comsumers) (carnivores) 寄生者
杂食动物
三级肉食动物（顶极肉食动物）
生态系统的生物成分
在生态系统的生物中，按照它们获得能量的方式，可分为生产 者、消费者和分解者。
生产者主要指绿色植物，它们利用茎、叶吸收空气中的二氧 化碳，用根摄取土壤中的水份和矿物质，在阳光照射和一定温度 下，把无机物转化成淀粉、蛋白质、脂肪和维生素等有机物。通 过光合作用把太阳能转变为化学能，不仅供自身生长发育需要， 并为其它生物及人类提供食物和能量。
环境保护概论之生态学基础知识(
一、食物链（网）及营养级
在各种生态系统中,几乎各种生物链都同 时存在,各种食物链相互配合,保证了能量流动 在生态系统中畅通。食物链在各个生态系统 中并不是固定不变的。如动物的发育阶段不 同，其食物的种类是不同的，在不同的季节 中，植物的种类也是不同的。
在生态系统中，各种食物链的关系也是 相当复杂的。一样食物不一定只被一种动物 所食。也可以是一种动物同时吃多种食物。 也就是说各种食物链是交织在一起的，彼此 之间形成一种网的形式，即形成了所谓的食 物网。
各种元素在环境中都存在一个或多个贮藏 库。元素在贮藏库中的量大大超过结合于生物 体中的量，从贮藏库中向外释放的速度往往很 慢。若将某元素与其流通率之比，称为周转时 间。表示其在该库中更新一次所需要量的时间， 如水在大气库中周转一次所需要的时间，大约 为十天；氮在大气库中周围一次的时间约为一 百年等。
二、生态系统中的能量流动
生物的各种生命活动者需要能量。能量在流动
过程中也会由一种形式转变为另一种形式，在转变
过程中既不会消失，也不会增加。
在生态系统中，全部的能量最初是来自于太阳。
太阳能被生物所利用，是通过绿色植物的光合作用
来实现的。
绿色植物在合成有机物时，将太阳光能转变为
可贮藏于植物体中的化学能。绿色植物体内所贮藏
四、生态系统中的信息联系
在生态系统各组成部分之间及各 组成部分内部，存在着各种形式的信 息联系，用这些信息使生态系统联系 成为一个有机的统一整体。生态系统 中的信息联系主要有：
生态系统中的信息形式主要有营 养信息、化学信息、物理信息和行为 信息。
四、生态系统中的信息联系
(一)营养信息 通过营养交换的方式，把信息从一个
种群传递给另一个种群或从一个个体传到另一个个 体，即为营养信息。食物链（网）即可视为一个营 养信息系统。
环境科学概论
环境科学概论环境科学是一门跨学科的科学，它研究环境和人类活动对环境的影响。
这门学科的目标是理解和解决环境问题，以保护和改善我们的生活质量。
环境科学的定义环境科学是一门研究环境和环境问题的科学。
它涉及到许多不同的学科，包括生物学、化学、地理学、物理学、社会学等。
环境科学家使用这些学科的知识和方法来研究和解决环境问题。
环境科学的重要性环境科学的重要性在于它帮助我们理解和解决环境问题。
环境问题包括污染、气候变化、生物多样性丧失、资源枯竭等。
这些问题对人类的生活质量和生存都构成了威胁。
通过环境科学，我们可以更好地理解这些问题的原因和影响，从而找到解决这些问题的方法。
环境科学的研究领域环境科学的研究领域非常广泛。
例如，大气科学家研究气候变化和空气污染；水科学家研究水资源管理和水质问题；生态学家研究生物多样性和生态系统健康；土壤科学家研究土壤质量和土地利用问题等。
环境科学的挑战尽管环境科学在解决环境问题上取得了一些进展，但我们仍然面临着许多挑战。
首先，环境问题往往是复杂的，涉及到许多不同的因素和利益相关者。
其次，我们的知识和技术仍然有限，无法完全理解和解决所有环境问题。
最后，环境问题往往需要全球合作来解决，但国际合作往往受到政治和经济因素的影响。
环境科学的未来尽管面临挑战，但环境科学的未来仍然充满希望。
随着科学技术的发展，我们将有更强的能力来理解和解决环境问题。
同时，越来越多的人开始认识到环境问题的重要性，这将推动更多的资源投入到环境科学的研究和应用中。
此外，随着全球化的进程，国际合作也将在解决环境问题上发挥更大的作用。
总的来说，环境科学是一门重要的科学，它对我们理解和解决环境问题具有重要的意义。
我们应该继续支持和推动环境科学的研究和应用，以保护和改善我们的环境。
环境科学概论复习提纲
环境科学概论复习提纲
一、环境科学的概念与发展
1.环境科学的定义和核心概念
2.环境科学的发展历程和主要成果
二、生态系统与生物多样性保护
1.生态学的基本概念和原理
2.生态系统结构与功能
3.生物多样性的意义和保护措施
4.生态足迹与生态修复
三、环境污染与控制
2.环境污染的影响和评估
3.常见的环境污染物及其成因
4.环境污染的控制措施和技术
四、水资源与水污染治理
1.水资源的分布和利用
2.水循环和水质评价指标
3.水污染的种类和排放途径
4.水污染治理的方法和技术
五、大气环境与大气污染防治
1.大气环境的组成和基本特征
3.大气污染物的种类和浓度监测
4.大气污染防治的措施和技术
六、土壤环境与土壤污染治理
1.土壤环境的组成和功能
3.土壤污染的评价指标和检测方法
4.土壤污染治理的方法和技术
七、固体废物与固废处理
1.固体废物的分类和特性
2.固体废物产生与处理现状
3.固废处置的技术和方法
4.固废管理的挑战和对策
八、气候变化与应对措施
1.气候变化的原因和趋势
2.温室效应和温室气体的排放
3.气候变化的影响和适应策略
4.减排和可持续发展的举措
九、环境法律法规与政策
1.环境保护法律法规的发展和重要内容
2.环境管理政策的制定与实施
3.环境监测与环境影响评价
4.环境教育与公众参与
十、环境伦理与可持续发展
1.环境伦理的含义和原则
2.可持续发展的概念和目标
3.可持续发展的实践和战略
4.资源的循环利用和节约使用。
环境科学概论_第2章 生态学基础
2.1 生态学的概念与发展
2.1.1 定义 生态学（ecology）是研究生物与生物、 生物与环境之间的相互关系机理及其作用 的科学。
生态学的定义是在1866年由德国动物学家 Haeckel（海克尔）首次提出的：“生态学是研究 生物与其环境关系的科学”。
2.2 生态系统
2.2.1 定义 生态系统就是在一定空间中共同栖居着 的所有生物（即生物群落）与其环境之间 由于不断地进行物质和能量流动而形成的 统一整体。
种群1：同 种生物个体
种群2
生物群落
环境
生态系统 = 生物群落 + 非生物环境
2.2 生态系统
2.2.2 生态系统的组成和结构
1.非生物环境 能源——太阳能、其他能源
一级结构缺损 指生态系统缺损了一个或几个组成成分，使生态平衡失调。
生产者 消费者 分解者 非生物成分
生态系统 二级结构变化 指组成二级结构的各种成分发生变化。如超载放牧， 导致优草少、毒草生。
2.3 生态平衡
2.3.2 生态平衡的破坏
一、生态平衡破坏的标志：结构上的标志和功能上的标志 （二）功能上的表现
二、破坏生态平衡的因素：自然因素和人为因素 （二）人为因素（主要因素）
2.生物种类发生改变
一 头 北 极 熊 正 在 海 浪 中 挣 扎
冰面消融北极熊在海浪中挣扎求生
北极熊正站在日渐消融的冰上 英国《每日邮报》2008年8月30日登出一张照 片，显示一头北极熊正在海浪中挣扎。相关报道说， 它和另外8头北极熊因所住冰面消融而掉进汪洋大 海，窘况“令人心碎”。北极熊眼下要登上距它最 近的冰面，竟需游过大约644公里。它们可能因超 负荷游泳而力竭身亡。全球变暖导致海冰消融，到 2070年，北极海冰可能会完全消失。
环境科学概论环境科学概论
第一章绪论第一节环境及环境要素第二节环境问题及环境保护第三节环境学及环境科学第一节环境及环境要素环——周围境——事物及其状态环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物发生关系的周围一切因素的总和。
中心事物是环境的主体周围相关事物是环境的客体环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体。
生态学研究的环境，是生物周围与生物发生关系的相关事物的集合。
《中华人民共和国环境保护法》的环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
环境有一定范围，其大小取决于主体的影响力，即主体和客体之间相互作用的“辐射半径”。
——人类赖以生存和发展所必需的自然条件和自然资源的总和。
包括空间、物质（大气、土壤、水体）、能量（物理、化学、生物）、自然现象人工环境——通过人类活动形成的物质（汽车）、能量（电）、精神产品（影视）1）物质多样性生命物质、非生命物质（2）形态多样性陆地：高山、丘陵、平原、高原、盆地，水域：江、河、湖、海……（3）过程多样性过程性质：物理过程、化学过程、生物过程、生态过程过程时间：短期过程、中期过程、长期过程（4）功能多样性生态功能、资源功能、废物消纳功能……人类需求与创造的多样性1）人类的需求物质需求、精神需求、服务需求……（2）人类的创造创造的方式、过程和结果具有多样性人与环境相互作用多样性（1）界面多样性城市、乡村、陆海空……（2）方式多样性资源开发、工农业生产、废物排放、城市建设……（3）过程多样性物理过程、化学过程、生物过程、生态过程（4）效应多样性人类活动对环境产生的效应：物理、化学、生物、生态……环境变化对人类产生的效应：生理、社会、经济、技术……指构成人类环境系统的各个独立的、性质不同而又服从整体演化规律的基本物质组分。
2024年度《环境科学概论》PPT课件
水能、风能、太阳能等可再生能源的开发利用过程中也会 对环境造成一定影响，如水电站建设对河流生态系统的影 响、风电场对鸟类迁徙的影响等。
能源利用效率问题
能源利用效率不高会导致资源浪费和环境污染加剧，提高 能源利用效率是减少环境问题的重要途径之一。
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PART 04
环境污染防治技术与方法 介绍
城市环境污染
城市生活污水、垃圾等废弃物对周围环境造成污染，影响居民生 活和健康。
城市热岛效应
城市化进程中大量建筑物和道路等人工构筑物导致城市热岛效应 加剧，影响城市气候和居民生活。
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能源开发利用过程中环境问题认识
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化石能源开采利用
煤炭、石油等化石能源的开采和利用过程中会产生大量废 气、废水和固废等污染物，对环境和人类健康造成影响。
《环境科学概论》 PPT课件
REPORTING
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目录
• 环境科学基本概念与原理 • 自然环境系统组成要素及相互作用 • 人类社会活动对自然环境影响评价 • 环境污染防治技术与方法介绍 • 生态环境保护与修复策略探讨 • 全球变化背景下环境科学发展趋势预测
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PART 01
生物多样性保护方法
建立自然保护区、实施物种保护 计划、推广生态农业和可持续利 用资源等。
生物多样性监测与评估
通过对生物多样性进行定期监测 和评估，了解其动态变化，为保 护措施的制定和调整提供依据。
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退化生态系统恢复重建技术
退化生态系统成因分析
分析生态系统退化的原因，如过度开发、环境污染、气候变化等。
环境科学生态系统和环境保护的基本原理
环境科学生态系统和环境保护的基本原理环境科学是研究与环境相关的各种学科，其基本任务是了解环境问题的形成机理和规律，寻求解决环境问题的科学方法。
而生态系统是环境科学研究的核心概念之一，它是由生物群落和与之相互作用的非生物环境组成的生态系统组织单位。
在环境科学中，生态系统的研究是为了理解人类与自然环境的关系，并提供保护和管理环境的科学依据。
一、环境科学生态系统的基本概念生态系统是由生物群落和非生物环境组成的整体，它们通过能量流动和物质循环相互作用。
生态学研究的基本单位是生态位，一个生态位包括一种或多种生物物种的环境属性以及生物物种与环境之间的相互关系。
生态位是生物个体适应环境的结果，同时也制约着个体的数量、分布和生命周期。
二、环境科学生态系统的结构与功能1. 生态系统的结构生态系统由生物群落和非生物环境组成。
生物群落是指在特定地点和时间内相互关联的生物个体的总称，其组成取决于物种之间的相互作用和环境条件。
非生物环境包括土壤、水域、大气等，它们提供营养物质、水分和能量等要素，为生态系统的运行提供支持。
2. 生态系统的功能生态系统通过能量流动和物质循环维持其自身的稳定性和可持续性。
能量流动是生态系统中光能转化为化学能的过程，光合作用是能量流动的关键环节。
物质循环是指营养物质在生物个体之间进行转移和再利用的过程，其中包括碳循环、氮循环和水循环等。
三、环境保护的基本原理环境保护是指维护和改善环境质量，保护生态系统和生物多样性，提高人类生活环境的可持续发展。
环境保护的基本原理包括以下几点：1. 环境污染防治环境污染对生态系统和人类健康造成严重影响。
环境保护的首要任务是防治环境污染，采取有效的措施减少或消除污染物的排放，保护空气、水域和土壤的质量，维护生态系统的完整性和稳定性。
2. 循环利用和资源节约资源的有限性是环境问题的根源之一，循环利用和资源节约是实现可持续发展的重要手段。
发展循环经济，加强废弃物的回收利用，推广清洁生产技术，减少资源消耗和能源消耗，提高资源利用效率，是环境保护的重要措施。
环境科学概论ppt课件
环境科学的研究方法
实验法
在实验室或野外模拟环境条件， 研究环境因素的变化规律及其对 生物和人类的影响。
数学模型法
运用数学方法建立环境模型，预 测和评估环境问题的发展趋势和 影响。
01
观察法
通过对自然环境和人工环境的直 接观察，收集环境信息和数据。
02
03
调查法
通过问卷调查、访谈、实地考察 等方式，了解公众对环境问题的 看法和态度。
水污染
主要污染源、污染物种类 、危害及防治方法。
水资源开发与利用
水资源分布、开发利用现 状、存在问题及可持续利 用策略。
土壤环境
土壤组成与性质
土壤改良与保护
土壤矿物质、有机质、水分、空气等 组成部分及其性质。
土壤退化原因、改良措施及保护策略 。
土壤污染
主要污染源、污染物种类、危害及防 治方法。
生物环境
04
02
自然环境系统
大气环境
01
02
03
大气组成与结构
包括干洁空气、水汽、气 溶胶等组成部分，以及大 气垂直分层和各层特征。
大气污染
主要污染物来源、种类、 危害及防治方法。
大气环流与气候
全球大气环流系统、季风 环流、气候类型及影响因 素。
水环境
水体类型与特征
包括河流、湖泊、水库、 海洋等水体类型及其各自 特征。
加强国际间环境科学领域的交流与合作，共同应 对全球性环境问题。
人类对环境问题的挑战与应对
资源节约与循环利用
环境污染
减少污染物排放，发展清洁生 产技术和循环经济，加强环境 监管和治理。
气候变化
积极应对气候变化挑战，推动 绿色低碳发展，减少温室气体 排放。
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• 指人类对自然资源的不合理利用、工农业发展带来的环境 污染等问题
• 干扰生态系统的结构和功能
三、生态系统恢复与重建
• 恢复是将受损生态系统从原始状态的方向推回初 始状态
• 重建是将生态系统的现有状态进行改善，其结果 是增加人类所期望的“人造”特点，压低不希望 的自然特点，使生态系统进一步远离其初始状态
• 通过对气候和土壤的调节间接影响生物
5.人为因子
二、生态因子作用的一般规律 1.综合作用
• 环境是多种生态因子的综合体，各种生态因子互为前提和 基础
2.主导作用
• 对生物的生存和发展起关键性限制作用的生态因子。总有 一个
3.直接作用与间接作用
• 气候因子-直接 • 地形因子-间接
4.阶段性作用
• 生物生长发育的不同阶段对生态因子的需求存在种类与强 度的差异
第二章 生态环境
一、生物与生态因子 二、生态系统 三、生态系统的退化、恢复与重建
• 生态学是生态环境研究的基础科学
• 生态学是研究生物与生物、生物与环境间相互关 系的科学
• 生态环境—生态关系组成的环境的简称，指与生 物的生存发展密切相关的、影响人类生存和发展 的外界条件的总和，是水资源环境、土地资源环 境、生物资源环境以及气候资源环境数量与质量 的总称。
• 改建是将恢复和重建有机结合起来，使非恶化状 态得到改造。
1.生态系统恢复与重建理论基础
• 群落自然演替机制
2.生态系统修复与重建的途径—生态工程
• 利用自然生态系统的原理，人类同自然环境合作进行的对 双方都有利的复合生态系统的设计技术；是建立在少花费 低能耗且更有效地利用自然资源，增加社会财富，使社会 与自然环境都可持续发展的生态建设工程。
第二节 生态系统
一、生态系统
• 指一定时间和空间范围内，生物成分和非生物成分通过彼 此间不断地物质循环、能量流动及信息传递而相互联系、 相互影响、相互制约的生态学功能单位。
• 生态系统类型
– 陆地生态系统—森林生态系统、草原生态系统、农田 生态系统等
– 水生生态系统—海洋生态系统、淡水生态系统 – 湿地生态系统？
第一节 生物与生态因子
一、生态因子
• 环境中一切对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接 或间接影响的因子称为生态因子。
1.气候 • 温度、水分、光照、空气等 2.土壤 • 决定植物生长发育、植被垂直结构、结构功能和空间分布
的一个决定性因子 3.生物因子 • 生物间的关系-生态学主要研究内容
4.地形
气态形式随空气迁移扩散，最后经降水供生物利用；另一部 分以固态或液态的形式，由陆地进入海洋，沉积于海底并成 为海底沉积物，再经过复杂的地质作用，其中的的元素或化 合物被释放出来参与循环 （全球性的不完全循环）
A.水循环
水汽输送
内陆循环
海陆循环
海上循环
B.碳循环
C.氮循环
氮素输入、存留与转化、氮素的散失
• 食物链、食物网简单化 • 生物利用和改造环境能力弱化、功能衰退 • 物质循环、能量流动出现危机和障碍
二、生态系统退化的原因
1.自然因素
• 指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类和 生物的有害因素
– 火山爆发、海啸、水旱灾害、地震、台风、流行病等
• 例：秘鲁海面
– 海洋变异—鳀鱼大量死亡—海鸟死亡—鸟粪锐减—肥料短缺—作物 减产
• 分解者（decomposers） 异养生物，主要是细菌和真菌，也 包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物
食物链（food chains）
食物网（food web）
能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中逐级传递和 耗散，这种生物间的能量传递关系称为食物链
三、生态系统的功能
• 三大基本功能 • 能量流动、物质循环和信息传递
5.不可替代性与补偿作用
• 生态因子不可缺少，可局部补偿但不能完全替代
三、生物对生态因子的适应
1.生物对光因子的生态适应
• 光—能量来源、调控节律、光污染 • 光照强度-有光无光 • 光质-光谱波长 • 光周期-节律
2.生物对温度因子的生态适应
•酶 • 最低温度、最适温度和最高温度
3.生物对水分因子的生态适应
物质循环
生物地球化学循环（Biogeochemical cycling）：指物
质在生物圈内的生命与非生命环境之间反复交换运转的过程。 包括生物小循环和地质大循环
生物循环：环境中的物质，经生物吸收利用，并以生物残
体、凋落物等形式归还环境，再通过微生物分解成无机物的 过程。（局部性的完全循环）
地质大循环：经生物循环归还环境的物质，其中一部分以
二、生态系统的组成成分
• 生态系统有四个主要的组成成分，即非生物环境、生产者、 消费者和分解者。
• 非生物环境—气候因子；无机物质；有机物质等 • 生产者（producers） 主要指绿色植物，也包括蓝绿藻和一
些光合细菌，自养生物，在生态系统中起主导作用
• 消费者（consumers） 异养生物，主要指以其他生物为食的 各种动物，包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物 等
1.能量流动 • 1/10定律
2.物质循环
• 物质循环通常用“库”和“通量”两个概念描述 • 库—指某一圈层中某种元素或化合物的集合 • 通量—化学物质从一个库到另一个库迁移的速度。（单
位时间内物质从一个库迁移到另一个库的数量）
• 物质循环—生物地球化学循环，生态系统内的各种化学
物质在地球表层各圈层间以及生态系统内部各组分间，沿 着一定的途径从非生物库到生物库，然后又到非生物库的 循环过程。 • 包括生物小循环和地质大循环
1.生态系统退化的特点
• 结构性失衡
– 生态系统四大要素中的某一成分或多个成分发生剧烈变化，导致 生态系统的稳态造成重大损坏，继而生态系统走统退化特征
• 生物多样性降低 – 数量减少、生存空间压缩、环境污染危害健康
• 生产力下降 – 结构破坏，动植物量显著降低
• 最低、最适、最高
4.生物对土壤因子的生态适应
四、植物对生态因子的耐受限度
1.最小因子定律
• 1840年Liebig《有机化学及其在农业和生理学中的应用》 • 植物的生长取决于满足程度最小的元素 2.限制因子 • 稳定状态下，生物的生存与繁殖受到多种生态因子的调控，
某一生态因子的可利用量与生物所需要量差距很大，从而 限制生物生长发育或存活，则这一生态因子为关键性因子， 称为限制因子。 3.Shelford耐性定律 • 一种生物的生存与繁殖依赖于多种因子恰当的组合搭配， 其中任何一种因子的量（质）超出生物耐受的上限和下限， 都会导致生物的死亡或灭绝。
3.信息传递
• 生态系统传递能量、物质流动的过程同时 伴随着信息的流动
第三节 生态系统退化、恢复和重建
一、生态系统退化
• 在一定的时空背景下，生态系统受自然因素，人为因素或 两者的共同干扰下，使生态系统的某些要素或系统整体发 生不利于生物和人类生存要求的量变和质变，系统的结构 和功能发生与原有的平衡状态或进化方向相反的位移。