第七章环境地学

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1、几个概念 ➢ 土壤
指位于地球陆地表面的具有一定肥力而能够生 产植物的疏松表层。 ➢ 土壤肥力
土壤能够为植物生长供应和协调营养因素以及协 调环境条件的能力。 ➢ 土壤污染
指进入土壤中的废物和有毒有害物质数量超过 土壤自净能力，破坏了土壤自然平衡状态从而造 成土壤质量完全恶化或衰退的现象。
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7.1.2 关于环境地学学科性质的几个问题
1、研究内容：地球环境系统变化；物质、能量和信 息的迁移、转化和交换过程；环境质量及其演变 规律；以地表环境系统为中心的延伸与扩展；发 展并完善完整的环境地学理论体系。
现代冰川和冰原带分布
7.2.6 生物圈
1、几个概念： ➢生物圈：是地球上的生物（包括人类）及
其所生活的环境的总称。 ➢生态系统：是指在一定空间内生物和非生
物的成分通过物质循环和能量流动而相互 作用、互相依存形成一个生态学功能单位。
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7.1 环境地学的学科性质、 地位和作用
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7.1.1 环境地学的学科性质
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7.2.2 水圈
1、几个概念 ➢ 水体：指以相对稳定的陆地为边界的天然水域。 ➢ 水体污染：当污染物进入水体后，其含量超过了水体的自
净能力，使水体的水质和底质的物理、化学性质或生物组 成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现 象。 ➢ 水体自净：污染物进入水体后，通过复杂的物理、化学和 生物等方面的作用，使污染物的浓度逐渐降低，经过一段 时间后，水体将恢复到受污染前的状态。
7.2.3 岩石圈
岩石圈与人类生存、发展的关系 ➢岩石圈为人类提供了物质和能量； ➢环境地质灾害：地震、火山爆发、山崩、滑
坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷
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7.2.4 土壤圈
土壤圈在全球表层系统和全球变化中的地位和作用
✓环境地学的学科性质和学科地位 ✓人-地复合系统的解析 ✓人-地复合系统的整体性及其耦合作用 ✓发展趋势
污染物种类及来源
7.2.5 冰冻圈
冰冻圈指地球表层每年至少部分时间温度 在0℃以下，形成各种类型的积雪、冰川、 河流、湖泊的淡水冰、海冰以及地下水或 永久冻土。
由此可见，冰冻圈主要由陆地冰盖、冰川、 冻土、海冰和积雪构成。
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（2）大气圈的水分循环 ➢海洋与大气间的水汽交换 ➢大气中的水汽输送 ➢生物圈驱动的水汽循环
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3.气候系统与大气圈能量及水分循环的关系 ➢海-气耦合系统 ➢植物的作用 ➢冰层覆盖
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蒸发
降水
入
径流 渗
陆地
蒸发 海洋
水文循环分：大循环，小循环
3、水环境污染 ➢污染物来源分类：工业污染、生活污染、
农业污染和天然污染 ➢污染物进入水体的方式：点源污染和非点
源污染 ➢水体污染现象
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环境科学导论
第七章 环境地学
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2020年5月11日
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主要内容
➢ 环境地学的学科性质、地位和作用 ➢ 人类-地球复合系统 ➢ 人-地环境复合系统的整体性及各圈
层间的影响与响应 ➢ 环境地学的发展趋势
2. 土壤组成 土壤三相组成：固相、液相和气相
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3、土壤污染 ➢重金属 ➢农药 ➢固体废弃物 ➢石油 ➢核素放射性物
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2、主要自然生态系统类型
森林生态系统
草地生态系统
荒漠生态系统
淡水生态系统
海洋生态系统
湿地生态系统
3、人类活动对生物圈的影响
➢ 生物入侵 博斯腾湖：将新疆北部额尔齐斯河的赤鲈引 入，使扁吻鱼消失
➢ 化学污染物对生物圈的胁迫 DDT、PCB（多氯联苯）、TBP（磷酸三 丁酯）
7.2.7 智慧圈
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4. 人类活动对大气圈的影响及其环境效应 ➢ 温室效应: CO2、CH4、N2O、全氯氟烃
（CFCs） ➢ 酸雨 ➢ 臭氧层屏蔽作用的破坏及影响：氟氯烃类
化合物 ➢ 光化学烟雾
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环境地学是以人-地复合系统为研究对象，研究 其发生、演变、组成、结构、特性和功能，及其 整体行为对人类（以及生物）的影响和作用以及 人类（生物）对系统发展变化的反应或响应，据 此制定合理改造、利用和保护资源与环境优化控 制和调节的途径与措施，使人类与环境相协调， 达到可持续发展目的的学科。（刘培桐，关伯 仁）。
➢智慧圈是人类社会、经济、政治、文化与 科学技术系统的统称。
➢基本特征：社会性、历史性、区域性、综 合性、系统性
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1、人-地关系论
人类为了自身和社会不断发展的需求，需 要协调人与自然的关系，合理利用自然资 源和环境。
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3、可持续发展论（sustainable development）
指既满足当代人的需求又不损害后 代人满足需求的能力。 基本原则:可持续性;公平性;共同性;需求 性
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人-地关系论是研究和分析现代地表人-地 复合系统的理论基础。
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2、几种不同的发展观
➢经济增长决定论：《国富论》 ➢综合发展论：发展=经济增长+社会变革 ➢零增长论：《增长的极限》 ➢变通发展论：《变通发展战略与适用技术》 ➢盲目乐观论：《最后的资源》 ➢可持续发展论
➢ 国际地圈和生物圈计划（International Geosphere-biosphere Program, IGBP)；
➢ 全球环境变化人文因素影响计划（International Human Dimensions Of Global Environmental Change Program, IHDP）
7.4 环境地学的发展趋势
➢全球性环境变化。 ➢探索地质环境演化的特点和地质环境灾变
预报的可能性。 ➢环境变化的时空尺度效应 ➢现代新技术在环境研究中的应用 ➢水—岩相互作用。
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本章小结
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7.1.3 环境地学的地位和作用
➢地位：环境科学的一门支柱性、基础性分 支学科。
➢作用：建立了生命系统与非生命系统之间 的关系，起着将各分支学科有机的联系在 一起的“纽带”作用。
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➢下垫面性质变化的气候效应 ➢区域尺度灌溉的绿洲效应
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5、目前在全球气候变化研究领域主要实施了三项重大的国际 合作计划
➢ 世界气候研究计划（World Climate Research Program,WCRP）;
2、分支学科：环境地质学、环境水文学、环境土壤 学、环境地球化学、环境海洋学、污染气象学等。
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3、研究思想：地球系统科学 ➢ 演化观 ➢ 循环观 ➢ 系统观 ➢ 空间尺度观
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4、研究的问题
➢第一环境问题：是指自然界本身所存在的 因素变化产生的对人类生存环境的破坏 （和恶化）问题。
➢第二环境问题：是指由于人类生产活动和 生活活动所产生的对环境的破坏（恶化） 问题。
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大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、冰冻圈、生物 圈和智慧圈。
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7.2.1 大气圈与人类的协同演进
1、主要概念 大气污染 指由于人类活动和自然过程引起某种物质 进入大气，呈现出足够的浓度，达到了足 够的时间并因此危害了人的舒适、健康和 福利或危害了环境的现象。
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2、大气圈的能量与物质循环 （1）大气圈的能量循环 ➢地球系统的辐射平衡 ➢大气和海洋的能量交换 ➢大气和陆地的能量交换
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7.2 人类-地球复合系统
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7.2 人类-地球复合系统
Q：什么是人类-地球复合系统？ 人类-地球环境复合系统是由人类社会和地球环
境两大系统耦合成的、远离平衡态的、复杂而有 序的开放巨系统。 Q：人-地复合系统主要包括哪几个部分？
7.3.2 各圈层间的相互影响与响应
海洋-大气-陆地系统内的一些重要过程
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7.4 环境地学的发展趋势
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7.3 人-地环境复合系统的整体性及各 圈层间的影响与响应
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7.3.1 人-地环境复合系统的整体性
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2、自然界的水循环 地球上各圈层中的水是相互联系、相互
转化的，其转化过程称为自然界的水循环。 ➢ 大循环 ➢ 小循环
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