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1、,第七章,环境科学技术与环保产业,近代以来：人类逐渐成为,自然界的非法主人,文艺复兴运动中最著名的口号是：,“我,是人，我只希求人世的幸福”，“我们的幸福在今,天，不在明天，在今世，不在来世”。,第一节,日益突出的环境问题,?,一、全球性环境问题,?,1.,自然资源遭到严重破坏,?,2.,环境污染触目惊心,?,3.,全球气候变暖明显加剧,沙,漠,化,水,污,染,世界人口迅速膨胀，人口问题首当其冲,世界人口,年份,10,亿,1830,年,50,亿,1987,年,60,亿,1999,年,85,亿,2050,年,70,亿,2010,年,环境污染严重，有害废弃物危,害着人类健康和安全,水源污染严重，淡
2、水供给不足,森林资源日益减少,酸雨污染进一步发展,印度大西洋海啸,海啸后的城市,母亲河源头的忧患,-,黄河首曲荒漠化现象严重,?,生态环境问题的本质是人类危机、人的,危机,原油污染,童安格：梦开始的地方,当浮云拒绝了阳光的问候,还有多少温暖在你的心头,当星星已不再出现在夜空,你还有多少梦想,多少希望,能不能把碧绿还给大地,能不能把蔚蓝还给海洋,能不能把透明还给天空,梦开始的地方,一切还给自然,电影后天描述的世界末日,人类未来的家,?,二、我国的环境问题,?,1.,环境污染,?,（,1,）水污染已成为经济与社会可持续发,展的制约因素。,?,（,2,）大气污染问题将更为突出。,?,（,3,）固体废
3、物污染已成为影响环境质量,的另一严重问题。,?,（,4,）城市环境污染仍很严重。,?,2.,生态破坏,?,（,1,）农业生态环境破坏还在继续。,?,（,2,）水土流失、土地沙化和退化继续发展。,?,（,3,）生态工程建设投入不高。,?,（,4,）矿业资源开发和基础设施建设可能形成,新的生态破坏。,?,?,3.,资源相对短缺,（,1,）人均占有耕地面积继续减少，粮食生产,压力加大。,（,2,）矿产资源保证程度进一步下降，不少重,要的矿产将长期短缺。,（,3,）北方地区和城市缺水问题将更加突出。,（,4,）海洋生物资源过度开发，近海污染严重。,（,5,）资源综合利用总体水平低。,?,占国土面积,5
4、2%,的干旱、半干旱区，,2/3,的山地，,200,万平方公里青藏高原，,90,万,平方公里的岩溶地，,60,万平方公里的黄,土高原；,?,水土流失占国土面积,37%,；,?,沙化面积,100,万平方公里，近年以,3400,平方公里,/,年扩展；,?,草原退化面积已达,62%,；,?,中东部耕地污染达,20%,；,?,垃圾堆放量,60,亿吨。,人类重新开始,20,世纪下半叶：人类与自,然界的伙伴关系开始确立,第二节,环境科学的兴起和发展,?,地球生物圈是人类生存和发展的环境。环,境是人类生存和发展的基础。环境问题的出,现和日益严重，引起人们的重视，环境科学,研究工作随之发展起来，逐渐形成环境科
5、学,这样一个新兴的综合性学科。,?,一、环境科学的形成和发展,?,环境科学的形成和发展，大体可分为两个,阶段。,?,1.,各学科对环境的分别探索阶段,?,德国植物学家,C.N.,弗拉斯在,1847,年出版的,各个时代的气候和植物界,?,美国学者,G.P.,马什在,1864,年出版的人和,自然,?,?,德国地理学家,K.,里特,尔和,F.,拉策尔探讨了地,理环境对种族和民族分布、人口分布、密度,和迁移，以及人类聚落形式和分布等方面的,影响。,?,马克思和恩格斯批判了这种理论的错误，并,且根据许多科学家包括弗拉斯的调查材料，,指出地球表面、气候、植物界、动物界以及,人类本身都在不断地变化，这一切都
6、是人类,活动的结果。地球上生命的历史，是生物同,它的周围环境相互作用的历史。,?,英国生物学家,C.R.,达尔文在,1859,年出版的物种起,源一书中，以无可辩驳的材料论证了生物是进化,而来的，生物的进化同环境的变化有很大关系，生,物只有适应环境，才能生存。达尔文把生物和环境,的各种复杂关系叫做生存斗争或者叫适者生存。,?,1869,年德国生物学家,E.H.,海克尔提出了物种变异是,适应和遗传两个因素相互作用的结果，创立了生态,学的概念。,?,1935,年英国植物生态学家,A.C.,坦斯利提出了生态系,统的概念，目前生态学的研究大多是围绕着生态系,统进行的。,?,2.,环境科学的出现,?,从,
7、20,世纪,50,年代环境问题成为全球性重大,问题，于是专门以环境为研究对象的环境科,学应运而生。,?,1962,年，美国卡尔松寂静的春天。,?,1968,年国际科学联合会理事会设立了环境问,题科学委员会。,?,1972,年，第一届世界环境大会。,?,英国经济学家,B.,沃德和美国微生物学家,R.,杜,博斯受联合国人类环境会议秘书长的委托，,主编出版了只有一个地球,?,控制环境污染的技术,大体上经历了,3,个时期。,?,一是,20,世纪,60,年代中期，当时面临着严重的环,境污染，许多国家的政府颁布一系列政策、法,令，采取政治的和经济的手段，主要搞污染治,理。,?,二是,20,世纪,60,年代
8、末期开始进入防治结合、以,防为主的综合防治阶段。,?,三是,20,世纪,70,年代中期，强调环境管理，强调,全面规划、合理布局和资源的综合利用。,?,二、环境科学的主要任务及分支学科,?,?,1.,环境科学的主要任务,?,（,1,）探索全球范围内环境演化的规律。,?,（,2,）揭示人类活动同自然生态之间的关系。,?,（,3,）探索环境变化对人类生存的影响。,?,（,4,）研究区域环境污染综合防治的技术措施,和管理措施。,?,?,2.,环境科学的分支学科,?,（,1,）环境地学,?,（,2,）环境生物学,?,（,3,）环境化学,?,（,4,）环境物理学,?,（,5,）环境医学,?,（,6,）环境
9、工程学,?,（,7,）环境管理学,?,（,8,）环境经济学,?,（,9,）环境法学,?,?,三、环境科学的现状和展望,?,（,1,）推动了自然科学各个学科的发展。,?,（,2,）推动了科学整体化研究。,?,在环境问题研究上的主要趋势是,:,以整体观念剖析环,境问题,;,更加注意研究生命维持系统,;,扩大生态学原,理的应用范围,;,提高环境监测的效率,;,注意全球性问,题。这些趋势改变了以大气、水、土壤、生物等自,然介质来划分环境的做法，要求环境科学从环境整,体出发，实行跨学科合作，进行系统分析，以宏观,和微观相结合的方法进行研究。,第三节,生物资源保护与生态安全,?,一、生物资源保护和利用,?
10、,二、生物安全技术,?,三、生态安全,?,生态安全有其自身的特点,:,?,一是整体性。二是不可逆性。,?,三是长期性。四是全球性。,自然界的平衡,生态系统,指由生物群落及其地理环境相互作用,所构成的功能系统,它包括,:,O,无机环境,(,空气水矿物质土壤阳光和气候,);,O,生物的生产者,(,如绿色植物或能进行自养生,活的低等菌类,);,O,生物的消费者,(,如草食动物和肉食动物等,);,O,生物的分解者,(,如微生物,),。,?,食物链（网）,?,金字塔定律（,1/10,定律）,?,生态系统的演替,极顶状态,?,自然界中的循环：水、碳等,?,有毒有害物质的富集,?,熵、不可逆、进化、退化,?
11、,生态平衡的打破：生态系统是远离平衡态的,?,稳态，其打破对自然界是中性的，对人则产,?,生价值问题,?,人类中心主义,征服自然,与自然协调发展,?,生态学的研究内容,?,生态学致力于探索解决经济发展和环境保护之,间的矛盾，科学、合理开发自然资源，提高生,产力水平，实现人类社会的可持续发展。,?,（,1,）生态系统中种群规模的调控。,?,（,2,）生物生产力的管理。,?,（,3,）人工生物群落的稳定性。,?,（,4,）生态指标体系。,生态学的发展趋势,?,1,、能量生态学、数学生态学、城市生态,学、行为生态学、化学生态学、灾害生,态学等。,?,2,、生态学致力于生物圈的功能研究。,?,3,、生
12、态学为可持续发展提供理论基础。,?,4,、生态学为解决生态危机提供具体的生,态工程、生态技术的支持。,人与自然关系的反思,1,人与自然的对象性关系是,能动性和受动性的统一,2,人改造自然是人的内在尺度,与自然的外在尺度的统一,3,人类既是自然的征服者、消费者，,又是自然的调控者和协同进化者。,人与自然协调发展的思想前提,1,确立科技、经济、社会,与自然相统一的整体观念,2,确立新的协调发展观念,3,确立全球意识,第四节,环境生物技术与环保产业,?,一、环境生物技术,?,环境生物技术是现代生物科学与环境工程技术相结,合而形成的前沿交叉学科。环境生物技术采用现代,分子生物学和分子生态学的原理和方法
13、，充分利用,各种环境生物的特殊功能，进行生物净化、生物修,复、生物转化和生物催化，从污染治理、清洁生产,到可再生资源利用，多层面、全方位地解决工业和,生活污染、农业和农村面源污染、荒漠化和海水污,染等问题。,人与自然协调发展的科学技术前提,1,自然科学与社会科学一体化,;,2,科技产业化与产业科技化,;,3,物质生产、精神生产、人口生产相适,应，促进人的现代化,;,4,以现代科技革命为先导，建立一种真正,造福于人类的经济,用超级细菌可,以迅速治理水面浮油,污染,依靠科学技术成果，合理实现人与自然之间的物,能变换，合理组织人类改造自然的活动,用微生物处理纸浆废液，既可治理,环境污染，又可直接变废为宝,依靠科学技术成果，合理实现人与自然之间的物,能变换，合理组织人类改造自然的活动,要协调好资源消耗与资源储备和再生的关系,?,二、环保产业,?,环保产业作为新时期的朝阳产业之一，蕴,含着巨大的商机。而随着生物技术在环保中,的应用，将极大地促进环保产业的发展。,
