updated《环境学概论》第一章-绪论

《中华人民共和国环境保护法》所称环境：
“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”
（1）自然环境 ——空间、物质（大气、土壤、水体）、能量（物理、
化学、生物）、自然现象（?） （2）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）
宏
宇宙
观
环 境
太阳系
技术
社会 境
经济
环境技术科学
环境经济科学
环境自然科学
环境科学
环境自然科学
自然科学
环境技术科学
环境监测
环境 污染治理
科学 清洁生产
技术 科学
第四节 环境与可持续发展
一、可持续发展思想的由来
1、可持续发展的概念
“既满足当代人的需要，又不对后代人 满足其需要的能力构成危害的发展” ——（1987,《我们共同的未来》）强调代际公平
发展恶化阶段
美国20世纪30年代 查理卓别林《摩登时代》
废水、废气、固体废弃物排放
全球蔓延阶段
全球性大气污染，如温室效应 大面积生态破坏，如草场退化 严重污染事件迭起，如富营养化 入侵生物全球肆虐
当前全球面临的主要环境问题
环境污染 生态破坏 资源耗竭
Fra Baidu bibliotek
污染导致生物受害
Effect of sulfur dioxide
• 委员会于1987年向联合国大会提交了经过充分论证的研究 报告——《我们共同的未来》。
• 三个共同：共同的问题、共同的挑战、共同的努力。
二、可持续发展的内涵与基本原则
内涵： 共同发展 协调发展 公平发展 高效发展 多维发展
二、可持续发展的内涵与基本原则
基本原则： 公平性原则 可持续性原则 共同性原则
• 大多数人注定要在贫困中和在饥饿的边缘上生活。表现 了对人口无限制增长的忧虑。
2、可持续发展思想兴起
1. 《寂静的春天》 2. 《增长的极限》 3. 联合国人类环境会议 4. 《我们共同的未来》 5. 联合国环境与发展会议
一、 可持续发展思想的形成
1、早期的反思——《寂静的春天》 20世纪50年代末，美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊（Rachel
环境 问题
指由于人类的生产和生活活动对环境产生 的不利影响超过环境本身的承载能力，使环境 质量下降或生态系统失调，对人类的社会经济 发展、人体健康等产生有害影响的现象。
环境问题的由来与发展
萌芽 阶段
发展恶 化阶段
第一次 浪潮
第二次 浪潮
工业革命 20世纪50年代 20世纪80年代
原始狩猎 阶段农业 革命
《只有一个地球》
主题：只有一个地球
2014：提高你的呼声，而不是海平面
1982.8.5~18，在内罗毕召开了人类历史上第二次环境会 议——内罗毕会议
《内罗毕宣言》
1992.6.3~14，，在巴西里约热内卢召开了人类历史上第 三次环境会议——联合国环境与发展大会。
《里约宣言》 《21世纪议程》 《关于森林问题的原则》 《气候变化框架公约》 《生物多样性公约》
提出了环境管理“八项制度”
建设项目环境影响评价制度、 “三同时”制度、排污收 费制度、环境保护目标责任制、城市环境综合整治定量 考核制度、排污许可证制度、污染集中控制制度、 限期治理制度
1992，参加里约热内卢“联合国环境与发展大会”制 定了环境与发展十大政策、《中国21世纪议程》等。
环境管理思想进一步深化
3、全球的觉醒——联合国人类环境会议
• 1972年，来自世界113个国家和地区的代表汇聚 一堂，在斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会 议，共同讨论环境对人类的影响问题。
• 大会通过的《人类环境宣言》宣布了37个共同 观点和26项共同原则。
4、可持续发展的提出—《我们共同的未来》
• 20世纪80年代伊始，联合国成立了以挪威首相布伦特兰夫 人（G·H·Brundland）为主席的世界环境与发展委员会 （WECD），以制订长期的环境对策，帮助国际社会确立更 加有效地解决环境问题的途径和方法。
植被破坏
生态破坏导致灾害蔓延
水土流失
沙漠化
物种消失
资源短缺导致发展受限
三、环境保护
1. 环境保护概述
概念
指采取行政的、法律的、经济的、 科技的、教育的、文化的多方面措施 ，合理利用自然资源，防治环境污染 和破坏，以求保持和发展生态平衡， 扩大自然资源的再生产，保障人类社 会的发展。
2. 世界范围内的环境保护行动
污染导致人类无水可用
2007年无锡市
2014年Toledo市
Toledo
• Since the mid-1990s, cyanobacterial blooms have re-emerged in the west basin (Wynne et al. 2015).
• Toledo water crisis (August 2014): >2 d ban on drinking water for 500 000 people due to high levels of the toxin microcystin (Steffen et al. 2017)
温室效应——大气升温—— 冰融、干旱、土地荒漠化
三、环境自净及承载力
环境对废物具有消化和同化能力（环境自净能力）： 自然环境具有通过一系列复杂的物理，化学和生物降解 等途径将污染物化为无害物的能力。
环境承载力(environmental carrying capacity, ECC): 在某一时期，某种状态或条件下，某一地区的环境所能承 受人类活动作用的阈值。
地球
中
观 环
……
境
分子
微
原子
观
环 境
质子、电子
夸克
水环境 大气环境 土壤环境 生物环境 地质环境 物理环境
聚落环境 工业环境 农业环境 文化环境 医疗修养环境
二. 环境要素及其属性
1. 环境要素的概念 ——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。
水、空气、土壤、生物、岩石、阳光等
1962，美国海洋生物学家卡逊发表《寂静的春天》 1968，罗马俱乐部成立 1972，罗马俱乐部发表《增长的极限》
1972.6.5~16，113个国家的地区在斯德哥尔摩召开了 人类历史上第一次环境会议——联合国人类环境会议。
• 6.5被确定为世界环境日
《联合国人类环境宣言》 • 1974年第一个世界环境日
“一个国家或地区的发展不应影响其它国家 或地区的发展。发达国家对保护全球生态环境、 促进全球可持续发展，具有不可推卸的责任和义务”
——（1992,里约会议）强调地区公平
2、可持续发展思想兴起缘由
• 1798：马尔萨斯《人口原理》——提出地球上有限资源 是否能够养活不断增长的人口？
• 人口有几何增长的趋势，而食物供应只有算术增长的趋 势。任何技术进展也不能改变这种趋势，因为食品供应 增加必然要受到限制。
1997.12，《京都议定书》制定 2005-2012
对发达国家的温室气体排放限量作出明确规定
2002.8.26~9.4，在南非约翰内斯堡召开了可持续发展问 题世界首脑会议——地球峰会。
《可持续发展执行计划》 《可持续发展政治宣言》
2007年——《巴厘岛路线》 2009年——《哥本哈根协议》
2012年——里约地球首脑会议+20 绿色经济
环境科学的主要任务：
1.探索人类-环境的发展规律，为改善和创造新的环境提 供科学依据。
2.揭示人类活动同自然环境之间的关系，探索环境变化 对人类生存和地球环境安全的影响。
3.帮助人类树立正确的社会发展观，探索两者可持续运 行的途径与方法。
三、环境科学的分支学科
环境学
环境自然科学
环境社会科学
自然 环
《国家环境保护“十五”计划》
2003，提出“科学发展观” ；2005，提出“循环经济”
第三节 环境科学
一、环境科学的概念
环境科学：研究人类社会发展活动和环境演化规 律之间相互作用关系， 寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与 方法的科学。
二、环境科学的研究对象和任务 对象：人类-环境之间的对立统一关系
环境要素 水/生物个体
环境结构单元 水体/生物群落
环境系统 水圈 /生物圈
2. 环境要素的属性
①环境整体大于诸要素之和 ②环境要素的相互依赖性 ③环境质量的最差限制性 ④环境要素的等值性 ⑤环境要素变化之间的连锁反应
整体大于诸要素之和
土壤+阳光+水+种子=
环境要素的相互依赖性
土壤、水、植物、空气相互影响
环境空间越大，环境对污染物的自净能力越大？ 污染物的物理和化学性质越稳定，环境对它的自净能力就越大？ 环境自净能力越大，环境容量也就越大？
中国从1980年起在 全国正式实行一胎 化政策至2015，试 图通过减缓人口增 加的速度来解决极 端贫困和资源有限 的问题。
第二节 环境问题
一、环境问题及其由来和发展 二、当前全球面临的主要环境 问题及其危害 三、环境保护
第一章 绪论
第一节 第二节 第三节 第四节
环境 环境问题 环境科学 环境与可持续发展
第一节 环境
一、环境的概念 二、环境要素及其属性 三、环境自净及承载力
一、 环境的概念
1、 环境的基本内涵
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。
对于环境科学而言，中心事物是人类
工业革命
大工业和城市化
全球性环境 污染；大范 围生态破坏
乱采滥捕， 饥荒，传染 病
“三废”的产生
震惊世界的 公害事件
威胁到全人类的生存 与发展；污染源复杂 ，解决难度大
全球性大范围 的环境问题
萌芽阶段
人口的自然增长、无知而乱采滥捕，或因用火不慎， 使大片草地森林被毁，破坏了生物资源引起饥荒。
大量砍伐森林和破坏草原引起的水土流失和土地沙漠 化、盐碱化；因不适当兴建水利而引起土壤沼泽化、 血吸虫病流行等。
Karson）在潜心研究美国使用杀虫剂所产生的种种危害之后， 于1962年发表了环境保护科普著作《寂静的春天》。 2、一服清醒剂——《增长的极限》
麻省理工学院D·梅多斯（Dennis·L·Meadows）为首 的研究小组，针对长期流行于西方的高增长理论进行了深入的 研究，并于1972年提交了俱乐部成立后的第一份研究报告—— 《增长的极限》。
公平：
人类与其它生物物种之间、不同地 区和国家的人群之间、当代和后代 人群之间在占有自然资源和物质财 富分配上的“时空”公平。
持续：
指人类的经济建设和社会发展不能超 越自然资源与生态环境的承载能力。
三、可持续发展战略的实施途径
可持续发展的主要内容： 1、可持续发展应当包括“经济的可持续性”
可持续发展核心是发展，是以经济发展为中心的协调发展。
1983.12.31~1984.1.7，第二次全国环境保护会议，确定 “环境保护是我国的一项基本国策”， 提出了环境保护的“三大政策”
• 预防为主 • 谁污染谁治理 • 强化环境管理
1984，改名为国家环保局，还隶属于建设部
1987，成立国家环境保护局，直属国务院的副部级单位
1989，第三次全国环境保护会议，
由污染物浓度控制转变为总量控制 由排污口终端管理转变为全过程管理 充分发挥了政府在环境保护中的作用
1994，第四次全国环境保护会议， 提出了“保护环境的实质就是保护生产力”
《污染物排放总量控制计划》 《跨世纪绿色工程规划》
1998，改名为国家环境保护总局，成为正部级单位
2002，第五次全国环境保护会议。
2、可持续发展应当包含“环境的可持续性”
环境质量的最差限制性
环境系统的整体质量,取决于状态最差的 环境要素，而非诸要素的平均状态。
环境要素的等值性
各要素对环境质量的限制性是相同的。只要 它们处于最差状态，不论量多量少，对环境 质量都有同样的限制作用。 无论哪个指标超标，都评价为不达标。
以水环境对一个区域的环境质量的影响为例
环境要素变化之间的连锁反应
3. 新中国环境保护事业的发展
1970.8，周总理提出“要消灭废气、废水对城市的危害” 1971.2，周总理提出“解决工业污染，不能贻害子孙” 1972，政府代表参加斯德哥尔摩“联合国人类环境会议”
1973.8.5~20，第一次全国环境保护会议，确定我国环境 保护“32字方针”，提出了环境管理的“三项制度”。
• 建设项目环境影响评价制度 • “三同时”制度
• 排污收费制度
1974.12，国务院及省级环保领导小组正式成立，工业污染
1978，成立国务院环境保护领导小组办公室，设在国家 建委之下;《宪法》中明确提出了环境保护的任务 1979.9，颁布了《中华人民共和国环境保护法（试行）》
1982，成立城乡建设环境保护部下属的环境保护局