環(huán)境學(xué)基礎(chǔ) (第二版)課件 第3、4章 人口與環(huán)境、能源與環(huán)境

環(huán)境學(xué)基礎(chǔ)環(huán)境與環(huán)境問(wèn)題1人口與環(huán)境3目錄能源與環(huán)境4自然資源開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)5水資源及其利用與保護(hù)6生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)2水污染及防治7大氣污染及防治8其他環(huán)境污染及防治9環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)概述10環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展113人口與環(huán)境

3人口與環(huán)境人類社會(huì)的發(fā)展與環(huán)境一、世界人口的發(fā)展及特點(diǎn)1、世界人口的發(fā)展情況

人類的出現(xiàn)距今約280萬(wàn)年，人類在地球上的數(shù)量增長(zhǎng)情況，可見(jiàn)右圖。從圖中的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，世界人口的增長(zhǎng)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是很緩慢的，在最近一千年中，前半段時(shí)間內(nèi)人口增長(zhǎng)緩慢，年均增長(zhǎng)率在0.1%以下，但在最近400年時(shí)間里，年均增長(zhǎng)率迅速提高,人口總數(shù)按照指數(shù)關(guān)系開(kāi)始大幅度增長(zhǎng)。

3人口與環(huán)境2、世界人口發(fā)展的特點(diǎn)各地區(qū)的人口增長(zhǎng)率不均衡城市人口膨脹特點(diǎn)一01特點(diǎn)二02特點(diǎn)三年齡結(jié)構(gòu)出現(xiàn)兩極分化033人口與環(huán)境二、中國(guó)人口的發(fā)展及特點(diǎn)中國(guó)歷史上人口的基本情況可見(jiàn)下表：中國(guó)歷次人口普查情況見(jiàn)下表：3人口與環(huán)境人口基數(shù)大、增長(zhǎng)速度快人口地域分布不均，人口密度差異大農(nóng)村人口比重大，人口城市化在加快老齡人口增多，男女性別比偏高基本特點(diǎn)我國(guó)現(xiàn)階段人口具有如下基本特點(diǎn)：3人口與環(huán)境人口激增對(duì)環(huán)境的壓力和影響一、人口環(huán)境容量

通常意義上的人口容量并不是生物學(xué)上的最高人口數(shù)，而是指一定生活水平下能供養(yǎng)的最高人口數(shù)，它隨所規(guī)定的生活在水平的標(biāo)準(zhǔn)而異，需要相應(yīng)的物質(zhì)支撐和環(huán)境支撐。如果把生活水平定在很低的標(biāo)準(zhǔn)上，甚至僅能維持生存水平，人口容量就接近生物學(xué)指的最高人口數(shù)；如果生活水平定在較高目標(biāo)上，人口容量在一定意義上說(shuō)就是經(jīng)濟(jì)適度人口，也稱為地球的人口承載力。國(guó)內(nèi)外生態(tài)學(xué)家曾對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)的人口容量進(jìn)行了估算，最樂(lè)觀的估計(jì)是地球可養(yǎng)活1000億人，但多數(shù)認(rèn)為只能養(yǎng)活100億人左右。3人口與環(huán)境二、人口對(duì)土地資源的影響

土地是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類一切活動(dòng)（生產(chǎn)和存在）的場(chǎng)所。如果沒(méi)有了土地，人類就無(wú)法生存。

人們常將地球之大比做廣闊無(wú)垠，其實(shí)地球的表面積為5.101×108km2,其中海洋面積為3.62×108km2,占地表面積的70.4%,陸地面積為1.49×108km2,僅占地表總面積的29.1%,而這其中包括人類難以生存的沙漠,高山,巖石,丘陵和鹽堿侵蝕的海灘等地以及自然氣候十分惡劣的環(huán)境，真正適合于人類生存的陸地面積是很有限的。而人口的數(shù)量在一定階段卻是一個(gè)不斷增長(zhǎng)的變量，所以人口的增長(zhǎng)對(duì)土地資源的壓力將會(huì)逐漸增大。3人口與環(huán)境三、人口對(duì)森林和草地資源的影響

森林是一種可更新資源，更是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。它是保持人類環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要因素，它在維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡中起到重要的作用。森林不僅作為資源為人類提供木材和各種林業(yè)產(chǎn)品，更為重要的是作為生態(tài)平衡的重要調(diào)節(jié)因子，具有涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)氣候、保障農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、保存森林生物物種等作用。2013年，中國(guó)草原面積近4億公頃，約占國(guó)土面積的41.7%。西部12個(gè)?。▍^(qū)、市）草原面積為3.31億公頃，占全國(guó)草原面積的84.2%。內(nèi)蒙古、新疆、西藏、青海、甘肅和四川六大牧區(qū)省份草原面積共2.93億公頃，約占全國(guó)草原面積的75.0%。南方地區(qū)草原以草山、草坡為主，大多分布在山地和丘陵，面積約0.67億公頃。3人口與環(huán)境四、人口對(duì)物種的影響

物種是一種資源，也稱生物資源，它包括動(dòng)物、植物和微生物，再加上受生物影響的環(huán)境。物種資源可為人類提供基本的食物，如世界上90%的食物來(lái)源于20個(gè)物種；同時(shí)可為人類提供各種生活原材料等。

物種資源是一種可更新資源，保護(hù)得法，應(yīng)用得當(dāng)，則它是可以再生的，也就可以被人類永續(xù)利用。如不加以保護(hù)或過(guò)度利用，則會(huì)遭到破壞，甚至消失，變得不可再生。

人口增長(zhǎng)對(duì)物種資源的影響表現(xiàn)為人口增長(zhǎng)對(duì)自然資源的需求增加。一方面人類為生存而破壞了物種生存的棲息地，使物種的種類及數(shù)量急劇下降，如森林與草地面積的銳減；另一方面人類的過(guò)度捕殺和采集，也會(huì)造成物種的消失；再有人類使用的農(nóng)藥與化肥，會(huì)污染環(huán)境，影響全球氣候的變化，也會(huì)使物種消失。3人口與環(huán)境五、人口對(duì)能源的影響

據(jù)估算，在現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展情況下，人口每增加1倍，能源消耗將增加7倍。隨著人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)能源的需求迅速增加，人口的激增不僅縮短礦物燃料的耗竭時(shí)間，造成能源供應(yīng)的緊張，而且還會(huì)加速對(duì)森林資源的破壞。其中發(fā)展中國(guó)家用燃料，90%來(lái)自于森林。由于生產(chǎn)和生活中所消耗的燃煤、石油、天然氣等釋放出大量二氧化碳加之熱帶雨林被大面積砍伐，使大氣中二氧化碳濃度從原先的315cm3/m3上升至352cm3/m3，引起的溫室效應(yīng)使全球氣候變暖，而且會(huì)導(dǎo)致生物異常，毀壞大面積森林和濕地，引起海平面上升，甚至導(dǎo)致極地冰帽的不可逆融化。3人口與環(huán)境六、人口對(duì)水資源的影響

盡管水是可再生資源，但也有一定的限度。水對(duì)于地球上一切生物來(lái)說(shuō)是不可或缺的。目前可被人類利用的淡水資源，僅占地球總水量的0.3%左右。

隨著人口劇增、工業(yè)發(fā)展和生活水平的提高，人們的用水量不斷增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界有100多個(gè)國(guó)家存在著不同程度的缺水，嚴(yán)重缺水的國(guó)家和地區(qū)已達(dá)43個(gè)，占全球陸地面積的60%。據(jù)聯(lián)合國(guó)《保護(hù)世界水資源》報(bào)告的估算，在發(fā)展中國(guó)家，至少有3/4的農(nóng)村人口和1/5的城市人口常年不能獲得安全衛(wèi)生的飲用水，17億人沒(méi)有足夠的飲用水。我國(guó)近20年來(lái)，由于人口劇增和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市用水量翻了一番。3人口與環(huán)境七、人口對(duì)氣候的影響

隨著人口的激增，對(duì)自然資源的消耗量逐漸遞增，使資源趨于枯竭，使生態(tài)系統(tǒng)變得脆弱，調(diào)節(jié)能力明顯降低；同時(shí)也排放出大量的廢棄物，污染著環(huán)境，如大量排放的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等，可能引起酸雨、光化學(xué)煙霧，也可能導(dǎo)致全球氣溫變暖。近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，由于人口的激增生產(chǎn)和生活上燃料耗用量的激增和森林資源的大量破壞，使大氣中二氧化碳的濃度以每年0.7～0.8cm3/m3的速度遞增，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇，全球氣溫明顯上升，如19世紀(jì)90年代，世界年均氣溫為14.5℃,20世紀(jì)80年代,年均氣溫升高到15.2℃。估計(jì)到2030～2050年，全球年均氣溫將比近十幾年高1.5～4.5℃。這種變化改變了全球氣候，危害生態(tài)系統(tǒng)。3人口與環(huán)境八、人口對(duì)城市環(huán)境的影響

近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，城市化人口不斷增加，城鎮(zhèn)人口從1800年的不足3%，發(fā)展到1991年的43%。世界上有許多國(guó)家城市人口已經(jīng)超過(guò)了農(nóng)村人口。

隨著人口的激增，城市化進(jìn)程的加快，城市人口密度加大，帶來(lái)一系列的嚴(yán)重問(wèn)題。其中在環(huán)境的問(wèn)題上，表現(xiàn)為人口的不斷增加一方面城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，占用了大片土地，使原有的自然生態(tài)環(huán)境不斷縮小，就會(huì)使城市生態(tài)系統(tǒng)本身對(duì)污染物的自凈能力下降。另一方面，人口的增加，每日生產(chǎn)的生活污水和垃圾又不斷增加，進(jìn)一步加重了對(duì)環(huán)境的壓力。3人口與環(huán)境九、人口對(duì)工業(yè)發(fā)展的影響

由于人口的激增，為了使社會(huì)穩(wěn)定，解決人口的生存問(wèn)題，不得不在工業(yè)生產(chǎn)中容納過(guò)多的人員，這樣就不利于在企業(yè)中推廣先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和采用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，從而使勞動(dòng)者生產(chǎn)率明顯下降，在一定意義上限制了生產(chǎn)力的發(fā)展，不利于現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展。3人口與環(huán)境十、人口對(duì)生活水平的影響

由于人類享有的自然資源總量是有限的，自然資源的消耗量與人口成正比，人類的生活水平受到人均資源占有量的影響。當(dāng)人口數(shù)量增加時(shí)，人均占有自然資源的比例就會(huì)降低，生活水平下降。同時(shí)人口激增對(duì)自然資源的過(guò)度消耗還將影響到自然資源的質(zhì)量，如土地的超載使用，會(huì)使肥力下降，從而進(jìn)一步加劇了資源消耗的速度，而形成一種資源消耗的惡性循環(huán)。比如發(fā)展中國(guó)家生活水平及生態(tài)環(huán)境明顯低于發(fā)達(dá)國(guó)家其基本原因之一就是因?yàn)榫薮蟮娜丝趬毫?，即人口超過(guò)了他們本國(guó)的資源承載能力。1970年梅托斯（Meadows）提出一個(gè)“人口膨脹-自然資源耗竭-環(huán)境污染”的世界模型。

該模型認(rèn)為，人口激增必然導(dǎo)致下列三種危機(jī)同時(shí)發(fā)生，即自然資源下降，以至發(fā)生嚴(yán)重枯竭；土地利用過(guò)度而使糧食產(chǎn)量下降；環(huán)境污染嚴(yán)重；人口數(shù)量也將隨著資源與糧食的下降而下降。

3人口與環(huán)境環(huán)境學(xué)基礎(chǔ)環(huán)境與環(huán)境問(wèn)題1人口與環(huán)境3目錄能源與環(huán)境4自然資源開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)5水資源及其利用與保護(hù)6生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)2水污染及防治7大氣污染及防治8其他環(huán)境污染及防治9環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)概述10環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展114能源與環(huán)境4能源與環(huán)境能源及其分類一、能源的分類

能源是指可能為人類利用以獲取有用能量的各種資源。如太陽(yáng)能、風(fēng)力、水力、電力、天然氣和煤等。能源與人類有著密不可分的關(guān)系，它既能供人類使用，造福于人類，但又可給人類帶來(lái)環(huán)境上的污染。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，能源的需求量會(huì)愈來(lái)愈多，必然會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。

一次能源

常規(guī)能源可再生能源：水力不可再生能源：煤、石油、天然氣、核裂變?nèi)剂?/p>

新能源可再生能源：太陽(yáng)能、生物能、風(fēng)能、潮汐能不可再生能源：核聚變能二次能源電能、氫能、汽油、煤油、重油、焦炭、沼氣、丙烷等能源分類表4能源與環(huán)境

一次能源是指從自然界直接取得而不改變其基本形態(tài)的能源，有時(shí)也稱初級(jí)能源；二次能源是指經(jīng)過(guò)加工，轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源。常規(guī)能源是指當(dāng)前被廣泛利用的一次能源，新能源是指目前尚未被廣泛利用，而正在積極研究以便推廣利用的一次能源。一次能源又分為可再生能源和不可再生能源，可再生能源是能夠不斷得到補(bǔ)充的一次能源，不可再生能源是須經(jīng)地質(zhì)年代才能形成而短期內(nèi)無(wú)法再生的一次能源，但它們又是人類目前主要利用的能源。4能源與環(huán)境二、世界及我國(guó)的能源消耗情況

能源是近代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活必需的基本條件之一。在一定意義上說(shuō)，人均能源消耗量是衡量現(xiàn)代化國(guó)家人民生活水平的主要標(biāo)志。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和交通工具數(shù)量的增加，世界能源的消耗速度在急劇增加。4能源與環(huán)境三、我國(guó)的能源問(wèn)題及解決方向4能源與環(huán)境1、我國(guó)的能源問(wèn)題02能源建設(shè)不斷加強(qiáng)，能源效率仍然較低03能源生產(chǎn)迅速增長(zhǎng)，生態(tài)環(huán)境壓力明顯04能源消費(fèi)以煤為主，能源結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化05能源需求繼續(xù)增加，可持續(xù)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)01能源資源品種豐富，人均占有量較少4能源與環(huán)境2、解決方向我國(guó)能源問(wèn)題的解決方向節(jié)約高效1多元發(fā)展2清潔環(huán)保3科技先行4國(guó)際合作54能源與環(huán)境能源利用對(duì)環(huán)境的影響城市大氣污染溫室效應(yīng)酸雨4能源與環(huán)境一、化石燃料對(duì)環(huán)境的影響

化石燃料由于其應(yīng)用量很大，其利用時(shí)對(duì)環(huán)境的影響也很大，它對(duì)環(huán)境的影響包括開(kāi)采和運(yùn)輸、加工與使用等。

化石燃料對(duì)環(huán)境的影響開(kāi)采和運(yùn)輸時(shí)對(duì)環(huán)境的影響加工時(shí)對(duì)環(huán)境的影響使用時(shí)對(duì)環(huán)境的影響

1、有害氣體的危害2、熱污染

3、固體廢物的影響4能源與環(huán)境二、水利發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響

雖然水電是一種經(jīng)濟(jì)、清潔、可再生的能源，水電本身不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染問(wèn)題，但是水力發(fā)電需要修建水庫(kù)，水庫(kù)的修建如不事先充分論證，周密安排好對(duì)策，可對(duì)環(huán)境產(chǎn)生如下幾方面的影響：水力發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響自然狀況水質(zhì)變化生物方面社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面4能源與環(huán)境三、核能對(duì)環(huán)境的影響

核能主要應(yīng)用于發(fā)電。核能發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響主要是原子核在裂變反應(yīng)和衰變反應(yīng)形成很強(qiáng)的放射性裂變產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響。核能發(fā)電可能對(duì)環(huán)境的影響主要來(lái)自于以下三個(gè)方面。核能對(duì)環(huán)境的影響核反應(yīng)堆的安全問(wèn)題慢性輻射的影響問(wèn)題放射性廢物的環(huán)境問(wèn)題4能源與環(huán)境新能源的開(kāi)發(fā)及利用一、新能源及清潔能源太陽(yáng)能利用形式概念圖

新型能源是指近期和將來(lái)被廣泛開(kāi)發(fā)和利用的能源。清潔能源是指能源在使用過(guò)程中，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的能源。這些能源的使用，不僅會(huì)緩解目前的能源危機(jī)狀況，更主要是減輕環(huán)境的壓力。4能源與環(huán)境二、新能源的利用與開(kāi)發(fā)1、太陽(yáng)能

熱是能的一種形式，太陽(yáng)光能使照射的物體發(fā)熱，證明它具有能量。這種能量來(lái)自太陽(yáng)輻射，故稱為“太陽(yáng)輻射能“，它是地球的總能源，也是唯一極龐大，既無(wú)污染又可再生的天然能源。直接利用太陽(yáng)能，目前主要有三種方法：太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成熱能太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成化學(xué)能4能源與環(huán)境2、沼氣

沼氣是由生物能源轉(zhuǎn)換得來(lái)，沼氣的能量系統(tǒng)來(lái)自太陽(yáng)的光和熱。植物在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收太陽(yáng)能貯藏在體內(nèi)，植物死亡后在微生物的作用下，有機(jī)質(zhì)發(fā)酵分解，產(chǎn)生蘊(yùn)藏著大量能量的沼氣。

發(fā)展沼氣有利于環(huán)境保護(hù)，原因在于：一是沼氣是較干凈的再生能源，燃燒后的產(chǎn)物是CO2和水，不污染空氣；二是垃圾、糞便等有機(jī)廢物及作物秸桿是產(chǎn)生沼氣的原料，投入沼氣池后，即改善了環(huán)境衛(wèi)生，又使蚊蠅失去了孳生的條件，病菌、蟲卵經(jīng)沼氣發(fā)酵后即被殺死，減少疾病的傳播；三是生產(chǎn)沼氣的廢物是很好的肥料，即有較高的肥力，又不危害人體健康，同時(shí)減少了化肥和農(nóng)藥施用量，降低了土壤污染，間接地保護(hù)了環(huán)境。4能源與環(huán)境3、地?zé)崮?/p>

地球內(nèi)部的熱量主要是由于放射性分解以及地球內(nèi)部物質(zhì)分異時(shí)