[理学]环境生态学导论

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1、第一章 绪论第二章 生态因子第三章 种群及群落第四章 生态系统第五章 生态工程第六章 生物圈与生物多样保护第七章 环境污染与控制第八章 资源与环境第九章 人类与环境第十章 环境监测与评价第十一章 人类、环境与发展第十二章 可持续发展概论自然资源自然界中人类可以直接获得的用于生产和生活的物资。自然资源分为三类:不可再生的资源:假定在任何对人类有意义的时间范围内,资源质量保持不变,资源蕴藏量不再增加的资源。(如矿产资源)可再生的资源:能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源。(如森林)取之不竭的资源

2、:其贮存量不因利用而变化。(如太阳能、风能)第一节能源与环境在正常情况下国民生产总值能源耗量国民经济增长速度能源增长率环境代价1.能源结构:一、世界能源消耗概况目前世界上消耗最多的能源是石油。其构成如下表表8-11980和1986年世界各种能源消费构成(%)1980年1986年煤炭30.733.1石油44.239.7天然气21.622.4水电核电3.54.874.972.8表8-21980年和1986年能源消耗量(亿吨标准煤)1980年1986年增长率%石油37.6741.089煤炭26.253

3、2.4324天然气18.3121.2619核能和水电3.0112.97335总计85.24108.10272.能源消耗3.能耗的地区分布如1972年能耗的总量为94亿吨。其分布是:按人均能耗来计算,1986年美国是发展中国家的34倍,世界平均能耗的5倍。总消耗量(亿吨)人均耗量(吨)美国2812.8前苏联176.8联邦德国6.36.3日本4.74.7中国5.10.6二、能量生产与环境污染能源消耗最多的是电力部门,各种发电对环境产生的共同效应是热污染,能源不同,对环境还会产生一些特殊的污染。1.热污染各类火电站中

4、热能利用的平均效率为33%。许多电厂都通过冷却水把“余热”排入环境中的水体,由于其水温比水域温度平均要高出8左右。在多数情况下会引起热污染。目前大多采用自然通风的湿式冷却塔使水经冷却后反复使用,可免除对水源的热污染。水Q燃料高温高压水蒸汽汽轮机电能废蒸汽冷却器冷凝水冷水温水湿式冷却塔热空气+水汽冷空气排入水体造成热污染补充水大气8.25米补充水冷水返回冷却器5.02米由冷却器来温水空气从塔底自然吸入挡板空气10.8米湿式冷却塔简图混凝土外壳2.其他形式的污染使用化石燃料的火电开采:运输:发电:污染大气和水体破

5、坏地壳的力学平衡地陷耗能、扬尘、污染水体。SO2,NO2,CO2-污染大气,加剧温室效应烟尘粉煤灰核电:核泄漏导致放射性污染水电:水库建造和建成后对环境影响生物方面社会经济方面水库中水的物化性能自然方面三、开发新能源1.太阳能太阳是以核聚变反应维持其巨大的能量释放,每秒钟释能:6.57亿吨氘6.53亿吨氦+400万吨质量亏损能量核聚变(3.75×1023千瓦)目前主要是光热利用。开发光电和光化学能技术。22亿分之一到达地球大气的最高层。每秒钟到达地面的能量为8.01013千瓦~550万吨煤的能量。2

6、.生物能源植物通过光合作用把太阳辐射能储积于有机质中,这种能量称为生物能。生物能的高效利用用途径是将有机物进行厌氧发酵制得沼气。3.核聚变能将两个或多个轻原子核聚合成一个较重的原子核的过程叫核聚变。这时所释放的能量-核聚变能。高温每克氘聚变时所释放的能量为5.8108kJ每克U-235裂变时所释放的能量为8.2107kJ这个反应需要非常高的温度(109C)4.地热能地球中心温度高达4500~5000C,在离地表100km处约1000~1500C,可为人类提供能量。地热存在形式有三种干蒸汽t150

7、C湿蒸汽t=90~150C热水t<90C利用地热产生的问题热热污染H2S污染地面沉降5.其他能源氢能发热量大(H=4C),产物为水,从水可得氢,可循环反复,无污染。海洋能波浪能、潮汐能、温差能、渗透压能。风能随季节、地区而异。矿产资源可耗竭资源一、矿产资源的消耗矿产资源矿物燃料煤、石油等金属矿物铁、铜、锡等非金属矿物粘土、石膏、磷、钾矿等第二节矿产资源与环境目前占世界人口30%的发达国家消耗了占世界总消耗量90%的矿产资源。我国矿产资源齐全,世界已发现的160多种,我国已探查到

8、140多种。矿产优势是:Sb、W、Sn稀土储量世界第一煤世界第二Zn、Pb、Nb、石棉储量占优势。劣势:品位低,富矿少,大宗消耗的资源大都不富有。二、矿山开发与环境污染采矿、选矿破坏土壤、污染土壤、地面塌陷水酸度,重金属,选矿药剂(水污染)采矿、运输、堆积粉尘,氧化自燃SO2(空气污染)海洋开采海洋污染人类只有一个地球,土地是人类赖以生存的基础,因此土地是极其宝贵的自

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