环境保护与可持续发展-1.ppt

,环境保护与可持续发展,华东师范大学化学系 主讲教师：王媛媛 Tel:62233504 E-mail:yywangchem.ecnu.edu.cn,绪论可持续发展与环境保护的重要性,环境保护与可持续发展,近百年来，人类经济和科学技术飞速发展进步的同时，周围的生存环境也发生了巨大的变化：空气污染、河流变色、生态破坏、资源锐减、水土流失、耕地日少、噪声污染、饮用水质的不断恶化等等。,我们人类怎样走上可持续发展之路？,绪论可持续发展与环境保护的重要性,环境保护与可持续发展,1972年，在瑞典的斯德哥尔摩召开的人类环境会议标志着世界范围内对环境问题反思的正式开始；,1992年，在巴西里约热内卢召开的环境与发展大会则提出了可持续发展的全新概念；,1997年，在纽约召开的联合国可持续发展环境发展会议和2002年南非约翰内斯堡召开的可持续发展世界首脑会议则标志着国际环境运动时代的真正到来。,绪论可持续发展与环境保护的重要性,环境保护与可持续发展,环境问题已经成为社会关注的焦点。在此宏观背景之下，我们首先应该充分提高全民对环境、环境问题、环境科学和环境保护的认识水平；其次，我们要充分认识到社会经济之所以能够稳定发展是依赖于生态环境的支撑。所以人类必须要解决好社会经济发展与生态环境的关系问题必须走可持续发展之路。,一靠科学技术,二靠政策和法律,三靠全民环境意识的不断提高以及全新理念的形成,绪论可持续发展与环境保护的重要性,环境保护与可持续发展,钱易、唐孝炎主编 高等教育出版社出版,参考教材,绪论可持续发展与环境保护的重要性,环境保护与可持续发展,郎铁柱等主编 天津大学出版社出版,参考教材,曲格平主编 中国环境科学出版社出版,绪论可持续发展与环境保护的重要性,环境保护与可持续发展,参考教材,陈新夏主编 人民出版社出版,徐顺清主编 化学工业出版社出版,绪论可持续发展与环境保护的重要性,环境保护与可持续发展,参考教材,贾振邦等主编 高等教育出版社,孙儒泳等主编 高等教育出版社出版,课程大纲,环境保护与可持续发展,第一篇 地球环境与生态系统 第二篇 当代资源与环境问题 第三篇 可持续发展战略与环境伦理观 第四篇 环境保护的主要途径 第五篇 清洁生产与循环经济,课程大纲,环境保护与可持续发展,第一章 地球环境的基本特征,第二章 生态系统,第一篇 地球环境与生态系统,第三章 人口与资源,第一章 地球环境的基本特征,环境保护与可持续发展,本章内容和重点,第一节 地球环境的圈层构造,第二节 人类与地球各圈层的关系,本章重点 1. 环境的定义和分类. 2. 人类的生产活动给地球各圈层带来的影响. 3. 大气圈的分层.,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,环境 (Environment),以人类为主体的外部世界的总称,主要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素及其主体,环境保护与可持续发展,中华人民共和国环境保护法第2条 本法所称环境，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。,环境的法律定义,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,环境的特性,第一节 地球环境的圈层构造,1、整体性,2、有限性,3、不可逆性,4、潜在性,5、持续反应性,6、放大性,环境保护与可持续发展,根据对人类生存与发展的制约大小以及关系远近的不同，可将环境分为：,环境的分类,宇宙环境,社会环境（聚落环境）,地球环境（自然地理环境）,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,宇宙环境,银河系正面和侧面图,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,宇宙环境是人类环境的极限，也是人类能够发展的最宏观的制约条件。,宇宙环境,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,社会环境,社会环境是指人类的社会制度等上层建筑条件，包括社会的经济基础、城乡结构以及同各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念和机构等。,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,社会环境,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,地球环境,从太空中看到的被大气所包围的地球,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,美国“阿波罗17号”宇航员1972年登陆月球的施密特说：站在月球上远眺38万公里外的地球，就像在看一个悬挂在太空中的一碰就碎的蓝色水晶球，她有种神奇和伟大的力量，在我眼里，地球是茫茫太空里的一个完整的天体。,地球环境,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,地球环境,地球环境是人类赖以生存的环境要素的总和，空气、阳光、水、土壤、矿物、岩石和生物，这些要素是以一种圈层结构存在的。,大气圈,地球,水圈,土壤圈,生物圈,岩石圈,第一节 地球环境的圈层构造,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,火球外包围着原始的大气，主要由H2、CH4、NH3和水蒸气组成最原始的大气圈。,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,地球上出现了水，水分的蒸发和降雨，降低了地表的温度，产生了河流、湖泊和海洋，为地球生命的出现创造了最基本的条件。,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,地球上出现了生命，生命起源于海洋，处于海洋水层的保护之下。,38-20亿年前,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,地球上开始了光合作用，更为进化的细菌和蓝藻可以进行光合作用，大气圈中首次出现了氧气，大气的组成逐渐改变。,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,含氧的大气圈形成。 O3的出现使大气圈向含有CO2、H2O、O3的氧化性大气转化。O3的积累逐渐形成了保护地球的臭氧层，为更高等的海洋生物进化和生物的登陆创造了条件。,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,出现了原始的真核细胞,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,出现了海洋无脊椎动物,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,在温暖湿润的河口地带，一种叫顶囊蕨的植物开始登陆。,环境保护与可持续发展,地球演化史,第一节 地球环境的圈层构造,出现了哺乳动物,环境保护与可持续发展,生命演化史,第一节 地球环境的圈层构造,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,大气圈,水圈,土壤圈,岩石圈,生物圈,人类,环境保护与可持续发展,人类与大气圈,1、大气圈的定义和结构,大气圈是地球表面由各种气体和悬浮物组成的复杂流体系统，是在生命活动参与下长期发育而形成的。根据大气温度垂直变化的特征，将大气圈分为：,对流层 平流层 中间层 热成层 逸散层,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,大气圈的结构,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,大气圈的结构对流层,对流层的特点：,1、位于大气圈的最下层，平均厚度为12 km，是大气圈中最活跃的一层；,2、大气温度随高度的增加而下降，平均递减率-6.5/km；,3、对人类影响最大，雷电、雪雨、云雾、霜、雹等天气现象都发生在这一层，大气污染也发生在此层。,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,大气圈的结构平流层,平流层的特点：,1、位于对流层顶至大约50 km的高度，也叫同温层；,2、其下部有一明显的稳定层，温度基本不随高度而变化；稳定层以上，温度随高度增加而上升，这主要是由于地表辐射影响的减少和氧及臭氧对太阳辐射吸收加热导致的；,3、由于水汽和尘埃含量极少，平流层中无云雨等天气现象。,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,大气圈的结构中间层,中间层的特点：,1、位于平流层顶至大约80 km的高度；,2、温度随高度增加而下降，到中间层顶达到最低值，是大气圈中最冷的一层；,3、虽然水汽浓度极低，但由于对流运动的发展，在某些条件下能出现夜光云。,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,大气圈的结构热成层,热成层的特点：,1、位于中间层顶以上，又称暖层、增温层、电离层；,2、温度随高度增加急剧上升，到约1000 km高度时，白天温度可达1000-1750 K；,3、该层中空气分子在各种射线作用下大都发生电离，成为原子、离子和自由电子。,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,大气圈的结构逸散层,逸散层的特点：,1、位于热成层之上，也称外大气层，是大气圈的最外层；,2、大气极其稀薄，地心引力微弱，大气质点间鲜有碰撞。有些运动速度较快的质点完全摆脱地心引力而逸入宇宙空间。,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与水圈,地球上水量分布数据,不足0.6%,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与水圈,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与水圈,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与水圈,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与土壤圈,土壤是地球陆地上能供植物生长与繁殖的疏松表层。除了江河湖海等水体和两极冰川覆盖的地区以外，几乎都有土壤存在。,土壤的厚度由几厘米至几米不等。在热带、亚热带地区，有些土壤的厚度可能达几十米。,土壤是由岩石演化而来，并覆盖在岩石的表面，它与岩石最大的不同在于它具有肥力。,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与土壤圈,荒漠化,水土流失,水涝,盐渍化,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与岩石圈,化石燃料,矿物燃料,矿物燃料,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与岩石圈,煤,石油,化学工业原料,生物质,工业革命,石油: 30-50 年,天然气: 50-100 年,煤: 200-400 年,工业革命,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,人类与生物圈,生物圈是指地球上有生命的部分，即地球上所有的生物，包括人类及其生存的环境的总体，是地球上最大的生态系统，包括从海平面以下10 km到海平面以上9 km的范围。,在一些极端的环境下，比如大气圈上层，干旱的沙漠、严寒或酷热的环境，因为新陈代谢过程很难维持，所以人类以及绝大部分生物并不能生存。但仍可以找到真菌的孢子，相对于有生命的、生机勃勃的生物圈，这些休眠形式的环境称为“副生物圈”。,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,如果我们能变魔术，把地球迄今的历史压缩为一年的话，那么最初8个月，根本没有生物存在，接着2个月是原始生活的时代，哺乳动物则在12月的第二个星期才出现。至于人类，则是在12月31日晚间11点45分才在地球上出现的。人类有历史记载的这段岁月，只是这一年的最后60秒罢了。,理查·卡林顿地球史入门,人类与生物圈,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,“生物圈二号”,植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。,人类与生物圈,第二节 人类与地球各圈层的关系,1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动,环境保护与可持续发展,“生物圈二号”,但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。 1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。同时，哥伦比亚大学加强了对实验的研究力度。实验的内容有所扩大，从2000年开始，利用数码相机技术分分秒秒地记录叶片的生长情况，以得到图片合成影像以便确定植物和生长过程。实验还增加了学生实验内容。实验还要进行10-20年，以便有充足时间观察“生物圈二号”内的野生动植物的生长规律。,人类与生物圈,第二节 人类与地球各圈层的关系,环境保护与可持续发展,“生物圈二号”,人类与生物圈,第二节 人类与地球各圈层的关系,视频1,视频2,环境保护与可持续发展,本章内容和重点,第一节 生态系统的基本概念,第二节 生态平衡及其破坏,本章重点 1. 种群、群落、生态系统的定义. 2. 生态系统的共同特征. 3. 生态系统的组成和类型. 4. 生态系统的功能.,第二章 生态系统,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,1866年，德国的动物学家haeckel首次为生态学(ecology)下了定义：生态学是研究有机体与其周围环境包括非生物环境和生物环境相互作用关系的科学。,1966年，生态学家smith根据希腊文中“eco”代表生活之地，将生态学定义为：研究有机体与生活之地相互关系的科学，又可称为环境生物学(evironmental biology)。,生态学的定义,环境保护与可持续发展,生态学的定义,著名美国生态学家E·odum(著作生态学基础，1971)提出的定义是：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。,我国著名生态学家马世骏先生认为，生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。,生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学，是研究以种群、群落和生态系统为中心的宏观生物学。,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,生态学的发展,第一节 生态系统的基本概念,植物与环境的关系,动物与环境的关系,人类与环境的关系,与诸多学科发生交叉，产生很多边缘学科.,环境保护与可持续发展,种群 (Population),群落(Community),生态系统(Ecosystem),一个生物物种在一定范围内所有个体的总和 。,在一定的自然区域中许多不同种的生物的总和。,生物群落和非生物环境之间形成的一个功能整体。,任何生态系统都具有以下共同特征： （1）具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能； （2）具有自我调节的能力； （3）是一种动态系统。,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,种 群,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,群 落,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,非生物组分,生态系统,无机物,有机物,气候因素,指能进行光合作用的各种绿色植物、蓝绿藻和某些细菌,指以其他生物为食的各种动物（植食动物、肉食动物、杂食动物、寄生动物等 ）,生物组分,指分解动物残体、粪便和各种有机物的细菌、真菌、原生动物、蚯蚓和秃鹰等食腐动物等,包括水、氮、氧、二氧化碳和各种无机盐,包括蛋白质、糖类、脂类和土壤腐质等,包括温度、湿度、风和降水等，来自宇宙的太阳辐射也归入此类,生态系统的组成,第一节 生态系统的基本概念,生产者,消费者,分解者,环境保护与可持续发展,生产者,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,消费者,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,分解者,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,生态系统的类型,生态系统 （根据地理条件不同）,水生生态系统,陆地生态系统,海洋生态系统,淡水生态系统,森林生态系统,草原生态系统,荒漠生态系统,高山生态系统,热带,亚热带,温带,寒带,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,海洋生态系统,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,淡水生态系统,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,森林生态系统,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,荒漠生态系统,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,草原生态系统,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,高山生态系统,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,食物链与食物网,食物链 各种生物之间取食与被取食的关系。,第一节 生态系统的基本概念,食物网众多食物连相互交叉，形成一个错综复杂的网状结构,环境保护与可持续发展,食物链,第一节 生态系统的基本概念,环境保护与可持续发展,食物链,食物链,捕食食物链,碎屑食物链,以活的动植物为起点,以死的生物或腐屑为起点,第一节 生态系统的基本概念,