安师大《环境学》课程讲义01环境学基本原理.docx

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1、环境学课程讲义第一章环境学基本原理环境、环境污染、臭氧层破坏、全球变暖、可持续发展等词汇是最近几年出现频率较高的词汇。我们大家都很熟悉，似乎都很了解。环境科学成了很热门的科学。这是好事，我们就希望出现人人关心环境，人人爱护环境的局面。第一节环境一、环境：（一）、环境的科学定义：指围绕着人的空间以及其中一切可以影响人的生活与发展的各种天然的与人工改造过的自然要素的总称。可见，环境是一个很大的概念。如果按要素分，有自然环境与社会环境。其中，自然环境包括大气环境、水环境、土壤环境、地质环境、矿藏环境、生物环境、星球环境、宇宙环境等。社会环境包括聚居环境（如院落、村镇，城市）、生产环境（如厂矿、农场）

2、、交通环境（如车站、港口）、文化环境（如学校、剧院、风景名胜、自然保护区）等。如果按功能分，有劳动环境、生活环境、生态环境、区域环境、流域环境、全球环境等。（二）、环境的法律定义：1989年12月颁布施行的中华人民共和国环境保护法的第二条，对环境作了以下的界定：”本法所称的环境，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要素的总体，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”。可见，中国环保法规定的也是一个“大环境”的概念，即包括自然环境，也包括人工环境；即包括生活环境，也包括生态环境。二、自然资源自然资源的定义：

3、联合国环境规划署将自然资源定义为：一定时空条件下，能够产生经济价值提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总称。大不列颠百科全书对自然资源的定义为：人类可以利用的自然生成物以及生成这些成分的环境功能。前者包括土地、水大气、岩石、矿物及其群聚一森林、草地、矿产、海洋等。后者则指太阳能、风能、水能、生态系统的环境机能、地球物理化学的循环机能等。比较和思考以上不同的说法，可以得出以下结论：1、自然资源是人类生产和生活来源。2、在人类认识能力和利用能力的限制下，相对于人类需要，自然资源具有稀缺性。3、自然资源表现形式是多样的。第二节环境要素及属性一、环境要素的概念环境要素，又称环境基质，是构成人类生存环

4、境整体和各个独立的、性质不同而又服从整体演化规律的基本物质组分。环境要素可分为自然环境要素和人工环境要素。其中自然环境要素通常指水、大气、生物、岩石、土壤等。环境要素组成环境结构单元，环境结构单元又组成环境整体或环境系统。例如，由水组成江、河、湖、海等水体，全部水体组成水圈；由大气组成大气层，整个大气层总称为大气圈；由生物体组成生物群落，全部生物群落构成生物圈等等。二、环境要素的基本属性环境要素具有一些十分重要的特点。它们不仅是制约各环境要素间互相联系、互相作用的基本关系，而且是认识环境、评价环境、改造环境的基本依据。环境要素的摹本属性可概括如下：1 .最差（小）因子限制律在这里，最差（小）因

5、子限制律是针对环境质量而言。它是由德国化学家J,V,李比西于1804年首先提出，20世纪初英国科学家布来克曼所发展而趋于完善。该定律指出：“整体环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制。就如在“木桶原理”中，那块最短的木板决定这个木桶的装水量。这就是说，环境质量的好坏取决于诸要素中处于“最低状态”的那个要素,而不能用其余处于良好状态的环境要素去替代，去弥补。因此,在改进环境质量时,必须对环境诸要素的优劣状态进行数值分类，遵循由差到优的顺序依次改进，使之均衡地达到最佳状态。2 .等值性各个环境要素，无论它们本身在规模或数量上如何不同，但只要

6、是一个独立的要素，那么对于环境的限制作用并无质的差异，也就是说，各个环境要素对环境质量的限制，在它们处于最差状态时，具有等值性。3 .整体性大于各个体之和一处环境的性质，不等于组成该环境的诸要素性质简单相加之和，而是比这个“和”丰富得多，复杂得多。就是说，环境的整体性大于环境诸要素之和。环境诸要素互相联系，互相作用产生的整体效应，是在个体效应基础上的质的飞跃。4 .互相联系及互相依存环境诸要素在地球演化史上的出现，有先后之别，但它们又是相互联系、相互依存的。从演化的意义上看，某些要素孕育着其他要素。岩石圈的形成为大气圈的出现提供了条件；岩石圈和大气圈的存在，又为水圈的产生提供了条件；岩石圈、大

7、气圈和水圈孕育了生物圈，而生物圈又会影响岩石圈、大气圈和水圈的变化。三、自然环境的特点自古以来，环境似乎一直是一种公共财产，人们可以自由地、免费地、长期地使用它而不必付出任何的代价。比如说公用的牧场问题，由于牧场是公用的，而牲畜是个人的，所以当牲畜的头数已经超过草地承载力的时候，每个牧民都还认为，继续增加他所所拥有的牲畜头数，对他个人来说是有利的。增加一头或更多牲畜的全部效益都归他个人所有，而草场过度放牧的绝大部分代价却由其它牧民分担了。由于所有的牧民都会这样想和这样做，结果公用牧场上的这种个人自由给全体牧民带来了灾难。也严重影响了畜牧业的发展和草原地区的生态环境。中国百亩草地产肉量为22.5

8、公斤,产奶26.8公斤,毛3公斤。公为相同气候带下美国的4%,新西兰的1%。又比如，有一些排污的工厂，将污水直接排放，减少了作为工厂应该承担的治污费用，而将这笔费用转嫁给了社会。环境作为一种公用品或公共财产，具有以下特点：（一）稀缺性一些不可再生资源（如煤、石油、矿藏等）会逐渐耗竭。即使如空气和水等到资源，如遭到了污染，人们想要寻求干净的、无损于人体健康的空气和淡水也并不是那样容易的。（二）非独占性与非排它性如空气，每个人都可以享受，而且在一定限度内，在你享用的同时也不会降低其它人的可利用性。（三）外部性社会之所以往往不能在经济产值同环境质量之间建立起一种适当的、均衡的经济联系，其中原因就在于

9、，许多污染引起的费用并非由污染者来承担。这称之为“外部性”。结果，环境污染与生态破坏这种“外部性”的费用并没有反映在造成这些污染（或破坏）的生产成本之中。只要污染的代价不是由污染者来承担或由其产品的消费者来承担的现象继续存在，社会经济活动所造的福利中间的一部分，总会在再分配的过程中，从污染受害者手中转移到社会的其它一些人（如污染者）的手里。如果污染的总代价（资源、生态与公众健康的损失）超过了污染者及其产品的消费者所获得的利益时，这样的生产活动便是“无效”劳动，即，社会的总财富并没有由于进行了该生产活动而得到增加。中国人口资源环境与可持续发展P107-112四、自然环境的作用：人们对环境的作用与

10、价值是逐步认识的。迄今为止，人们认识到，环境至少有以下四大作用：1、提供资源：人们的衣、食、住、行和生产所需的各种原料，无一不是取自至然要素。环境是人类从事生产的物质基础，也是各种生物生存的基本条件。如煤、石油、天然气、粮食等。上百万年宋，环境一直给人们提供着大量的资源。2、消纳废物：限于经济、技术条件和人们的认识，有些副产品不能被利用，而成为废物排入环境。环境通过各种各样的物理、化学、生物反应，容纳、稀释、转化这些废弃物，并由存在于大气、水体和土壤中的大量微生物将其中的一些有机物分解成为的无机物，又重新进入不同元素的循环中，称之为环境的自净作用。如果环境不具备这种自净功能，整个自然界早就充斥

11、了废弃物。环境消纳废物的能力又称为“环境容量”。3、美学与精神享受：环境不仅能为经济活动提供物质资源，还能满足人们对舒适性的要求。清洁的空气和水既是工农业生产必需的要素，也是人们健康愉快生活的基本需求。全世界有许多优美的自然与人文景观，如中国的桂林山水，美国的黄石公园，埃及的金字塔等，每年吸引着成千上万的游客。优美舒适的环境使人们心情愉快，精神放松，有利于提高人体素质，更有效地工作。经济越增长，对于环境舒适性的要求越多。4、生命支持系统：人类不可能孤零零地生活在这个星球上。自然界中，由上千万中生物物种及其生态群落和各种各样环境因素构成的系统正在支持着人类的生存。1995年，美国“生物圈2号”试

12、验的失败，说明人类离不开地球环境这个生命支持系统。生物圈2号的有关资料地球养育着人类和所有生物，所以，人们称地球为“生物圈1号。1984年在美国亚利桑那州的沙漠里，出现了一座用钢架玻璃盖成的密封建筑，占地1万3千平方米，里面有林草、耕地、牧场和“人工海洋”等等，耗资2亿多美元。人们称其为“生物圈2号”1993年，8名科学家进入其中。他们计划一边耕作养殖，一边科学研究，同时，要努力维持在密封型建筑中的小小的生态系统的平衡，包括气候(尤其是氧气含量)和食物。原定这些科学家在密封建筑中停留2年，以检验人类能否在同地球隔绝的模拟的“生物圈2号”环境中长期生活。但是，1年多以后，氧气含量从21%下降到了

13、14%,所种下的粮食歉收，无奈只能吃种子。在这种情况下，不得不提前撒出。随后，这套建筑移交给了哥伦比亚大学。1996年9月，对该试验的总结认为，在现有条件下，人类无法模拟可供人类生存的地球生态环境。资料来源：梁从军等，地球家园，太原：山西教育出版社，1998从这个例子引证了一个结论，要善待地球，地球是不能够克隆的。五、自然环境价值自然环境是一切直接和间接影响人类的、自然形成的物质、能量和现象的总体。即地球的空间环境、阳光、地磁、空气、气候、水、土壤、岩石、动植物、微生物以及地壳的稳定性等自然因素的总和。自然环境的价值何在?世界银行于1995年向全球公布了新的衡量可持续发展的指标体系，并宣称，“

14、这一新体系在确定国家发展战略时，不仅是用收入(INCOM),而是用财富(WEALTH)作为出发点”。充分肯定了环境的价值。(一)、衡量国家财富的四种资本1、产品资本或人造资本。指的是所使用的机器、厂房、道路以及所生产的产品与所提供的服务等，这在以往一直用GNP来表示。它代表可转换为市场需求的能力。2002年3月，朱荣基总理在回答外国记者“这届政府是赤字政府时”说，我们这届政府给下届政府留下了大量的基础设施等，实际上指的是产品资本。2、自然资本。包括水资源、农田、草原、森林、自然保护区、非木材的森林价值、金属与矿产以及石油、煤与天然气等。它代表生存与发展的物质基础。3、人力资本或人力资源。包括种

15、类不同的劳动力、知识与技能、对教育、保健与营养方面的投资等。它代表对于生产力发展的创造潜能。4、社会资本。指的是一个社会能够发挥作用的文化基础、社会关系和制度等。它代表国家或地区的组织能力与稳定程度。世界银行1995年公布的世界财富的基本结果I人力资本I产品资本I自然资本I全世界平均I64I16I20I高收入国家I67I16I17I发展中国家III撒哈拉以南非洲II11131I17I52IIIII东非与南非I33IIIII15I52IIIIII西非I25IIIII25I50IIIIII印度与中国I73IIIII18I9IIIIII南非I76IIIII5I9IIIII亚洲其它国家I7IIII5I13I12IIIII拉美与加勒比地区IIII50I15I35IIIII中东与北非I39IIIII29I32IIIII东欧I41IIIII16I43IIII（二）自然资本的价值国民生产总值（GDP）只能反映产品资本，而可持续发展理论则尤其重视自然资本及人力资本的作用及其价值，强调自然资本是人类能否生存与永续发展的基础。过去传统的价值理论均未赋予自然资源以价值的概念，人们在使用自然资源过程中也从未考虑其成本，结果造成了自然资源的过度消耗、水源枯竭、空气恶化等等。自然资源的使用价值