引言：環境科學-交叉和綜合的科學

環境問題的演化，人類面臨的環境挑戰環境的定義、人與環境的概念環境學、環境科學，環境科學的分支環境科學的定位：邊緣性、交叉性學科、綜合性主要教材：EnvironmentalScience,9thEdition,RichardT.Wright,PEARSONPrenticeHall,2004EnvironmentalScienceAstudyoninterrelationship,EldonD.EngerandBradleyF.Smith,TheMcGraw-HillCompanies,2004參考書目：環境學，左玉輝主編，高等教育出版社，2002環境科學概論，楊志峰、劉靜玲等編著，高等教育出版社，2004環境問題的演化，人類目前面臨的環境挑戰環境公害對環境問題嚴重性的認識起源于本世紀20-50年代環境公害對人體健康的直接影響。發達國家在工業化過程中發生的公害事件，如洛杉磯光化學煙霧事件、倫敦煙霧事件、米糠油事件、水俁病事件等使我們對工業污染的危害有了深刻的認識。促使發達國家投入大量資金，研究工業污染物的排放標準、控制技術及相應的經濟政策和環境法規。中國是否存在環境公害？最近發生的環境公害是什么？更廣泛的環境問題隨著經濟的迅速發展，人類面對的環境問題層出不窮，如酸沉降、光化學煙霧、湖泊富營養化、海洋赤潮、全球氣候變化、臭氧層破壞、土壤沙漠化、生物多樣性損失等，影響范圍和時間超出工業污染導致的環境公害。時間空間日月年10年局部區域全球環境公害酸沉降光化學煙霧湖泊富營養化海洋赤潮全球氣候變化臭氧層破壞生物多樣性損失土壤破壞我們面臨的環境與資源問題人類對自然資源的掠奪性開發將使我們和我們后代很快面臨資源貧乏、生態破壞、發展無以為繼的局面。土壤的退化ll0個國家（共10億人口）可耕地的肥沃程度在降低。在非洲、亞洲和拉丁美洲，由于森林植被的消失、耕地的過分開發和牧場的過度放牧，土壤侵蝕情況十分嚴重。裸露的土地無法長期抵御風雨的剝蝕。有些地方土壤的年流失量可達每公頃100噸?；屎娃r藥過量使用、空氣污染物的沉降、泥漿的噴灑、危險廢料的堆棄，都對土地造成不可逆轉的損害。中國？WorldTotals(millionhectares)VegetationRemoval 579Overexploitation 133Overgrazing 679AgriculturalActivities 522IndustrialandBioindustrial 23DegradedSoilMeansLessFood

土壤退化意味著食物減少氣候變化和能源浪費海平面的升高將淹沒許多人口稠密的地區（如盂加拉國、中國沿海地帶以及太平洋和印度洋上的多數島嶼）。氣溫的升高也將對農業和生態系統帶來嚴重影響。生物多樣性的損失由于城市化、農業發展、森林減少和環境污染，自然區域變得越來越小，導致數以千計物種的滅絕。一些物種的絕跡會導致許多可被用于制造新藥品的分子消失，還會導致許多能有助于農作物戰勝惡劣氣候的基因消失，甚至會引起新的瘟疫。過去數百年里，溫帶地區失去了大部分森林。最近幾十年以來，熱帶地區森林面積減少的情況也十分嚴重。在1980－1990年，世界上有1.5億公頃森林（占全球森林面積的12%）消失。按照目前這種速度，40年以后，一些東南亞國家就再也見不到一棵樹了。ForestLossIsSevereintheTropics森林面積減少在發展中國家，80-90%的疾病和l/3以上死亡者的死因都與受細菌或化學污染的水有關?，F在，每天有2.5萬人死于通過水傳染的疾病。在農業發展程度較高的國家，由于過多使用農藥和化肥，地面和地下水都受到了嚴重的污染。從下個世紀開始，世界上將有l/4的地方長期缺水。水的減少有可能引發嚴重的國與國間沖突。淡水資源受到威脅

工業帶來的數百萬種化合物存在于空氣、土壤、水、植物、動物和人體中。作為地球上最后的大型天然生態系統，極地冰蓋也受到了污染。有機化合物、重金屬、有毒產品通過食物鏈富集，最終威脅到動植物的健康，引發癌癥，導致土壤肥力減弱?；瘜W污染

城市化-人口爆炸-農業土地退化-貧窮所有這些因素促使第三世界數百萬農民離開農村，聚集于大城市的貧民窟里。大城市里的生活條件將進一步惡化：擁擠、水污染、衛生條件差、無安全感。這些大城市的無序擴大也損害到了自然區域。由于廢水和垃圾很少得到處理，環境受到了嚴重破壞。

海洋的過度開發和沿海地帶被污染SomeFishStocksHaveCollapsed

fromOverfishing由于過度捕撈，海洋的漁業資源正以可怕的速度減少。許多靠海產品蛋白質為生的窮人面臨著饑餓的威脅。富集于魚肉中的重金屬和有機磷等有可能給食魚者帶來嚴重的健康問題。沿海地區也受到了巨大的人口壓力，全世界有60%的人口擠在離大海不到100公里的地方。

多數大城市里的空氣含有許多由取暖、運輸和工廠生產產生的污染物。這些污染物威脅著數千萬市民的健康，導致許多人失去了生命。SO2

排放空氣污染

每年春天，在地球的兩個極地的上空形成臭氧層空洞，北極的臭氧層損失20-30％，南極的臭氧層損失50%以上。紫外輻射的增加威脅到人體健康和生物遺傳基因。極地臭氧層空洞面對今天的環境問題，傳統的工業污染治理方式顯得無能為力。傳統上，工業界在污染治理中處于被動的角色，在民間的壓力、政府經濟政策的引導和環境法規的要求下，采取末端治理措施以求達到污染排放標準。然而新的環境問題層出不窮，社會對工業污染控制的要求也越來越多，越來越嚴。化石燃料為能源的火力發電廠降低煙塵而采取除塵設備、 降低二氧化硫采用脫硫設備 降低氮氧化物而采用脫氮設備減少溫室效應氣體排放的脫碳要求？？層出不窮的環境問題使得污染控制的成本不斷增加。傳統的工業污染治理難以應付新的環境問題Globalpopulationcontinuestorise經濟發展面對資源有限的困境人口的增長需要經濟的不斷發展來滿足人的需求能源、礦物、森林、水、土壤等資源的自然存量有限使經濟發展與環境和生態保護成為更加對立的矛盾。

定義：“既滿足當代人的需求又不危及后代人滿足其需求的發展”?？沙掷m發展的概念為經濟發展與環境和生態保護之間的矛盾提供了解決方向。自1992年聯合國環境與發展大會（巴西里約日內盧）起“可持續發展”的概念為國際社會普遍接受?？沙掷m發展的概念1.SubstancesfromEarth’scrustmustnotsystematicallyincreaseintheecosphere.

來自于地殼的物質不應在生態圈中系統地積累2.Substancesproducedbysociety(man-madematerials)mustnotsystematicallyincreaseintheecosphere.

人類社會生產的物質不應在生態圈中系統地積累3.Theproductivityanddiversityofnaturemustnotbesystematicallydiminished.

自然的生產力和多樣性不應得到系統地削弱4.Therefore,theremustbefairandefficientuseofresourcestomeethumanneeds.

因而，必須公平和有效地使用資源以滿足人類需求。Source:ACompassforSustainableDevelopment.ByKarl-HenickRobert,HermanDaly,PaulHawkenandJohnHolmberg.PrinciplesofSustainability可持續性原則環境學/環境科學

環境科學是一門研究人類社會發展活動與環境演化規律之間相互作用關系，尋求人類社會與環境協同演化、持續發展途徑與方法的科學。它集自然科學、技術科學與社會科學為一體，是由多學科到跨學科的龐大科學體系組成的新興學科、邊際學科。

自然科學地球圈層的物理、化學、生物規律資源環境技術污染物的排放、遷移、轉化人體健康生態影響環境容量資源存量技術科學社會科學經濟政策環境法規環境的定義環境:相對于一定中心事物而言，與某一中心事物相關的周圍事物的結合就稱為這一中心事物的環境中心事物：環境最主要的屬性，代表了環境服務的對象和重點，是環境的主體。環境客體：與中心事物相關的周圍事物，可以是物質或非物質。主體的不同是各個學科研究的環境之間最根本的差別；客體的不同則是各個子環之間的差別。生態學：主體為生物環境科學：主體為人類，客體為人類周邊相關的事物環境多樣性自然環境的多樣性 物質多樣性 過程多樣性 形態多樣性 功能多樣性人類需求與創造的多樣性 物質需求多樣性 精神需求多樣性 創造多樣性人與環境相互作用的多樣性 作用界面多樣性 作用方式多樣性 作用過程多樣性 作用效果多樣性環境科學的定位：邊緣性交叉性學科綜合性環境物理化學生物經濟法律管理邊緣性環境環境物理環境生物環境經濟環境法律環境管理環境化學交叉性環境科學的定位：邊緣性交叉性學科綜合性環境科學的分支環境地學環境化學環境生態學環境數學環境毒理學環境物理學水環境學土壤環境學大氣環境學生物環境學環境醫學物理環境學環境生物學環境工程學環境控制學環境監測學環境經濟學環境法學環境管理學環境心理學環境倫理學環境教育學環境污染化學環境分析化學環境控制化學環境聲學環境光學環境電磁醫學環境熱學環境空氣動力學環境污染防治工程技術環境系統工程技術環境區域綜合整治技術環境質量評價學環境規劃學按學科按環境要素自然環境科學技術環境科學社會環境科學污染與健康資源與可持續發展人居環境城市及鄉村環境區域環境全球環境大氣環境水環境土壤環境生態環境社會環境環境健康:毒理流行病學人體暴露資源生態環境控制:物理化學