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1、1,第一章 能源与环境,2,一、能源与环境的关系,能源是人类赖以生存和发展的基础。人类活动的各个方面（工农业生产、交通运输、科技文化等）无一需要消耗能源来推动正常运转。但是在能源的开发和利用中，对环境造成了极大的危害。下面简单介绍一下常规能源（煤、石油、天然气、水能）等在开采和利用过程中对环境造成的危害。,3,1、煤,生产过程：开采工人的事故与职业性伤害以及地表面或地面生态系统的破坏。,利用过程：运输及燃烧,2、石油,钻井（大量的掺有烧碱、盐酸等化学试剂的泥浆）,采油过程,运输工程（轮船的清洗、事故等。管道的泄漏等）,4,原油的加工,石化污水的处理回用工业污水全球4260亿m3/年，我国365
2、.2亿m3年（8.6%）人均占有水量我国只有世界平均值的1/4工业用水有效率我国只有10%，耗水率为世界平均值的5倍吨油耗水世界平均0.5，我国2.4吨油排污水世界平均0.15，我国1.84工业污水回用率美80%，日83%，我国只有10-20%,废气,5,处理技术传统工艺：隔油池溶气气浮曝气池生化处理（100m）（25-100m）,6,水能的开发,水电的缺点是改变了环境，有时需要移民，破坏人文古迹景观，对河内的水生动植物有生命危害。,例如，水轮机叶片可能会杀死鱼，大坝影响某些回游鱼类的繁殖。,7,二、环境概论,环境的定义：环境是指大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生生物、
3、名胜古迹。风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。这里指的是作用于人类这一客体的所有外界事物，即对人类来说，环境就是人类的生存环境。,我们赖以生存的环境，是由简单到复杂，由低级到高级发展而来的。它既不是单纯地由自然因素构成，也不是单纯地由社会因素构成的。它凝聚着自然因素和社会因素的交互作用，体现着人类利用和改造自然的性质和水平。影响着人类的生产和生活，关系着人类的生存和健康。,8,人类的生存环境，可由近及远，由小到大地分为聚落环境、地理环境、地质环境和星际环境，形成一个庞大的多级话系（Hierarchical System）。,（一）聚落环境,聚落是人类聚居的场所，活动的中心。聚落
4、环境也就是人类聚居场所的环境。,聚落环境是人类有计划、有目的地利用和改造自然环境而创造出来的生存环境，人类由筑巢而居，逐水草而居到定居，由散居到聚居，由乡村到城市，反映着人类在为生存而斗争中保护自己，征服自然的历程。,9,聚落环境根据其性质、功能和规模可分为院落环境、村落环境、城市环境等。,院落环境,定义：院落环境是由一些功能不同的建筑物和与其联系在一起的场院组成的基本环境单元。,院落环境的结构、布局、规模和现代化程度是很不相同的，因而，它的功能单元分化的完善程度也是很悬殊的。它不仅有明显的时代特征，也具有显著的地方色彩。,10,例如北极地区爱斯基摩人的小冰屋，热带地区巴布亚人筑在树上的茅舍，
5、我国西南地区少数民族的竹楼、内蒙古草原的蒙古包，黄土高原的窑洞，干旱地区的平顶房，寒冷地区的火墙、火炕 等。,优点：保障人类工作、生活和健康，促进人类发展中起到了积极的作用。,对环境造成的消极影响：南方房子阴凉通风；北方房屋注意保暖而忽视通风，以致空气污染严重。,11,解决办法：,提倡院落环境园林化，在室内、室外，窗前、房后种植瓜果、蔬菜和花草，美化环境，净化环境，调控人类、生物与大气之间的二氧化碳与氧气平衡。近年来国内外不少人士主张大力推广无土栽培技术，不仅创造一个色、香、味俱美，清洁新鲜，令人心旷神情的居住环境，而且其产品除供人畜食用外，所收获的有机质及生活废弃物又可用作生产沼气，提供清洁
6、能源的原料，其废渣、废液又可用作肥料，以促进我们收获更多的有机质。这样就把院落环境建造成一个结构合理，功能良好，物尽其用的人工生态系统。,12,村落环境,村落主要是农业人口聚居的地方。由于自然条件的不同，以及农、林、牧、副、渔等农业活动的种类、规模和现代化程度的不同，所以无论是从结构、形态、规模上，还是从功能上来看，村落的类型都是多种多样的，如有平原上的农村，海滨湖畔的渔村，深山老林的山村因而，它所遇到的环境问题也是各不相同的。,村落环境的污染主要来源于农业污染及生活污染源。,13,城市环境,城市环境是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。,城市有现代化的工业、建筑、交通、运输、
7、通讯联系、文化娱乐设施及其他服务行业，为居民的物质和文明生活创造了优越条件，但也因人口密集、工厂林立、交通频繁而使环境遭受严重的污染和破坏。城市化对环境的影响有以下几个方面。,14,1城市化对大气环境的影响,（1）城市化改变了下垫面的组成和性质。城市用砖瓦、水泥以及玻璃和金属等人工表面代替了土壤、草地和森林等自然地面，改变了反射和辐射面的性质及近地面层的热交换和地面粗糙度，从而影响大气的物理性状。,（2）城市化改变了大气的热量状况。城市化消耗大量能源，并释放出大量热能，形成“城市热岛”。大气环境所接受的这种人工热能，接近甚至超过它所接受的太阳和天空辐射。据统计，德国汉堡来自煤燃烧的热能约为16
8、74.8kJm2，而它在冬季所接受的太阳和天空辐射能为1758.5 kJm2。,15,（3）城市化大量排放各种气体和颗粒污染物。这些污染物会改变城市大气环境的组成。城市燃煤及汽车尾气释放出大量的烟尘、SO2、CO、NO2、HC、光化学烟雾污染大气环境,使大气环境质量恶化。,因而，相对地说，城市气温、云量、雾量、降雨量、烟尘、碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物以及多环芳烃等有害气体含量较高。伦敦型烟雾和洛杉矶型烟雾等重大污染事件大都发生在城市中。但相对湿度、能见度、风速、地平面所接受的总辐射和紫外辐射等则较低，而局部湍流则较多。由于城市气温高于四周，往往形成城市热岛。,16,所谓热岛效应就是：城市市区
9、被污染的暖气流上升，并从高层向四周扩散；郊区较新鲜的冷空气则从低层吹向市区，构成局部环流（图11）。这样，加强了城区与郊区的气体交换，但也一定程度上使污染物困于此局部环流之中，而不易向更大范围扩散，常常在城市上空形成一个污染物幕罩。,17,热岛效应产生的原因,城市人口稠密，工业集中，交通繁忙，使城市成为一大热源；城市耗能集中，不仅产生大量的热量而且排放温室气体，使地面有效辐射减少；材料多为砖石水泥，热容量大，建筑物又有挡风作用，使白天吸热多夜间放热慢。,2城市化对水环境的影响,(1)对水量的影响：对水量的影响：城市化增加了房屋和道路等不透水面积和排水工程，特别是暴雨排水工程，从而减少渗透，增加
10、流速，地下水得不到地表水足够的补给，破坏了自然界的水分循环，致使地表总径流量和峰值流量增加，滞后时间缩短。,18,（2）对水质的影响：这主要指生活、工业、交通、运输以及其他服务行业对水环境的污染。在十八世纪以前，以人畜生活排泄物和相伴随的细菌、病毒等的污染为主，常常导致水质恶化、瘟疫流行。,3、城市化对生物环境的影响,城市化严重地破坏了生物环境，改变了生物环境的组成和结构，使生产者有机体与消费者有机体的比例不协调，特别是近代工商业大城市的发展，往往不是受计划的调节，而是受经济规律的控制，许多城市房屋密集、街道交错，到处是水泥建筑和柏油路面，几乎完全消除了森林和草地，除了熙熙攘攘的人群，几乎看不
11、到其他的生命，被称之为“城市荒漠”。,19,（二）、地理环境,1、地理环境概念,地理环境是指与人类生产和生活密切相关的，直接影响到人类生活的水、土、气、生物等环境因素组成的，具有一定结构的多级自然系统。,20,2、地理环境的特点,（1）任何一个最基本的地理环境结构单元（或称单元景观）都是一个生态系统（图l5）。在系统内部的环境因素之间，生物之间，以及生物与其生存环境之间，都进行着复杂的物质能量交换过程。,（2）生物，特别是绿色植物等自养型生物被称为生产者，他们从水、土、气中摄取简单的无机营养，利用太阳能合成有机质，直接或间接地供养着被称为消费者的食草类和食肉类动物。而动植物的排泄物及其遗体经微
12、生物分解，再以简单无机物的形式归还给水、土、气，以完成物质的生物循环，把有限的物质纳入到无限循环利用之中，生生不息地维持着地表的生命。,21,（3）系统也与外界进行着物质能量的交换。物质与能量的输人和输出又把相邻的环境结构单元联系起来，形成环境链。,（三）、地质环境,所谓地质环境主要指的是自地表而下的坚硬地壳层，即岩石圈。地理环境是在地质环境的基础上，在宇宙因素的影响下发生和发展起来的。,（四）星际环境（宇宙环境）,地球属于太阳系的一个成员，我们生存环境中的能量主要来自太阳辐射。我们居住的地球距太阳不近也不远，正处于“可居住区”之内，转动得不快也不慢，轨道离心率不大，致使地理环境中的一切变化既
13、有规律，又不过度剧烈，这些都为生物的繁茂昌盛创造了必要的条件。,22,三：环境问题,环境问题的定义：所谓环境问题是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。,人类与环境是对立的统一，人类改造环境，环境也反作用于人类。总的来说这种改造与反作用是能够协调起来的，人类社会在与环境协调发展中不断取得进步。但在改造环境的过程中，有时也会有消极的结果，遭到环境的“报复”，造成人为的环境问题。,23,解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系，但要真正实现这种调节必须具备下列条件：a在通晓环境变化过程的基础上，预测人类社会活动引起
14、的环境影响，掌握自然生态规律和经济规律；b要以环境制约生产，运用规律改造环境；C全面规划、合理布局、有计划地安排社会生产力，使发展生产与保护环境的关系协调起来；d要提高人类对环境价值的认识，使千百万人协调动作，为实现这种调节进行系统的自觉的努力。,24,环境问题的由来与发展,环境问题萌芽阶段（工业革命以前）,此阶段包括人类出现以后直至产业革命以前的漫长历史时期，所以又称为早期环境问题。,环境问题的发展恶化阶段（工业革命至20世纪80年代前）,随着蒸汽机的发明，生产力得到了飞跃的发展，特别是工业的发展，使得许多企业（相关）、辅助性企业以及相关部门设置在一起，产生了许多新城市，老城市也发展扩大了。
15、出现了“城市病”这样的环境问题。,25,这一时期的环境特点：由工业污染向城市污染和农村污染发展；点污染向面源污染发展；局部污染正迈向区域性和全球性污染。形成了环境问题的第一次高潮。,当代环境问题阶段,进人20世纪80年代，特别是80年代中期以来，出现了又一次环境问题高潮，环境问题有了新的变化。原来的环境问题仅仅表现为地区性或区域性的环境污染与生态破坏，近年来这些问题在局部地区，尤其是在发达国家得到了较好地解决。但是，从世界范围和从整体上来看，环境污染与生态破坏问题并未得到解决，仍在不断恶化，并且打破了区域和国家的界限，演变为全球性的问题。,26,前后两次高潮有很大的不同，有明显的阶段性。,其一
16、，影响范围不同。第一次高潮主要出现在工业发达国家，重点是局部性、小范围的环境污染问题，如城市、河流、农田等；第二次高潮则是大范围、乃至全球性的环境污染和大面积生态破坏。,其二，就危害后果而言，前次高潮人们关心的是环境污染对人体健康的影响，环境污染虽也对经济造成损害，但问题还不突出。第二次高潮不但明显损害人体健康，每分钟因环境污染而死亡的人数全世界平均达到28人；而且全球性的环境污染和生态破坏已威胁到全人类的生存与发展，阻碍经济的持续发展。,27,其三，就污染源而言，第一次高潮的污染来源尚不太复杂，较易通过污染源调查弄清产生环境问题的来龙去脉。只要一个城市、一个工矿区或一个国家下决心，采取措施，污染就可以得到有效地控制。第二次高潮出现的环境问题，污染源和破坏源众多，不但分布广、而且来源杂，既来自人类的经济再生产活动，也来自人类的日常生活活动；既来自发达国家，也来自发展中国家，解决这些环境问题只靠一个国家的努力很难奏效，要靠众多国家、甚至全球人类的共同努力才行，这就极大地增加了解决问题的难度。,28,其四，前次高潮的“公害事件”与第二次高潮的突发性严重污染事件也不相同。一是带有突发性，二是事故污染范围大、危害严重，经济损失巨大。,29,30,我国的环境问题,1.经济快速发展，环境污染严重；2.资源浪费惊人，生态压力巨大；3.环保成绩显著，形式依然严峻。,
