《環(huán)境地學(xué)》教案第1章 緒 論教學(xué)目的：通過學(xué)習(xí)使學(xué)生了解環(huán)境地學(xué)定位、環(huán)境地學(xué)分科與研究內(nèi)容、環(huán)境地學(xué)的研究方法等有關(guān)知識 重點與難點：環(huán)境與環(huán)境問題、環(huán)境系統(tǒng)、環(huán)境科學(xué)研究的對象、內(nèi)容和方法、環(huán)境地學(xué)的概念、環(huán)境地學(xué)的發(fā)展階段；難點為環(huán)境地學(xué)的研究方法（3S技術(shù)）教學(xué)方法：啟發(fā)式、互動式教學(xué)手段：多媒體授課時數(shù)：1課時 板書： 環(huán)境與環(huán)境問題 環(huán)境地學(xué)的定位 環(huán)境科學(xué) 環(huán)境地學(xué) 緒論 環(huán)境地學(xué)分科與研究內(nèi)容 環(huán)境地學(xué)研究方法授課內(nèi)容1.1環(huán)境地學(xué)的定位1.1.1環(huán)境與環(huán)境問題1.環(huán)境概念所謂環(huán)境，是指某一特定生物體或生物群以外的空間以及直接或間接影響該生物體或生物群生存的一切事物的總稱因此，環(huán)境總是針對某一特定主體或中心而言的，是一個只具有相對意義的概念，離開了這個主體或中心也就無所謂“環(huán)境”了人類環(huán)境包括自然環(huán)境和社會環(huán)境2.環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)是指由地球表面大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈、土壤圈所組成。

環(huán)境系統(tǒng)是一個十分復(fù)雜的物質(zhì)和能量不斷轉(zhuǎn)換和傳遞的開放性動態(tài)系統(tǒng)，涉及太陽能轉(zhuǎn)換、大氣循環(huán)，水循環(huán)、無機物循環(huán)和有機物轉(zhuǎn)化等動態(tài)平衡構(gòu)成環(huán)境整體的各個獨立的、性質(zhì)各異而又服從整體演化規(guī)律的基本物質(zhì)組分稱為環(huán)境要素，也稱環(huán)境基質(zhì)環(huán)境要素分為自然要素和社會要素環(huán)境要素具有一些非常重要的屬性，這些屬性決定了各個環(huán)境要素間的聯(lián)系和作用的性質(zhì)，是人們認識環(huán)境、改造環(huán)境的基本依據(jù)在這些屬性中，最重要的是如下屬性1）最差限制率2）環(huán)境的整體大于諸要素之和一處環(huán)境所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，不等于組成該回家的各個要素性質(zhì)之和，而是比這種“和”豐富得多、復(fù)雜的多3)相互依賴性所謂環(huán)境質(zhì)量，一般是指一處具體環(huán)境的總體或某些要素，對于人群的生存和繁衍以及社會，3.環(huán)境問題環(huán)境問題，自古以來就已經(jīng)存在人口問題、資源問題、發(fā)展問題和環(huán)境問題是當(dāng)今人類所面臨的全球性問題環(huán)境問題的本質(zhì)是發(fā)展問題，實在人類社會發(fā)展過程中產(chǎn)生的，因此，也必須在發(fā)展中加以解決1.1.2環(huán)境科學(xué)1.環(huán)境科學(xué)研究對象、內(nèi)容和任務(wù)環(huán)境科學(xué)是伴隨著環(huán)境污染而出現(xiàn)的一門新興科學(xué)環(huán)境科學(xué)的任務(wù)是以“人類-環(huán)境”系統(tǒng)為對象，研究人類和環(huán)境之間的關(guān)系掌握其發(fā)展規(guī)律，調(diào)節(jié)物質(zhì)和能量交換過程，改善并創(chuàng)造人類生活的美好環(huán)境，使人類社會走向可持續(xù)發(fā)展道路。

1）環(huán)境科學(xué)研究的主要內(nèi)容（1）人類社會經(jīng)濟行為引起的環(huán)境污染和生態(tài)破壞2）環(huán)境系統(tǒng)在人類活動影響下的變化規(guī)律3）當(dāng)前環(huán)境惡化的程度及其與人類社會活動的關(guān)系4）尋求人類社會經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展的途徑和方法，以爭取人類社會和自然界的和諧2）從研究對象和研究內(nèi)容來看，環(huán)境科學(xué)的特點（1）整體性人類環(huán)境是一個整體，環(huán)境中的各個要素相互依存、相互影響，因此，環(huán)境遭到污染和破壞，常常不是一個因素，而是多種因素發(fā)生變化且相互影響的綜合結(jié)果2）綜合性環(huán)境是一個有機整體，涉及面非常廣，幾乎關(guān)系到每個自然因素和眾多的社會因素，因此，解決某一環(huán)境問題，必須組織多學(xué)科的綜合研究3）環(huán)境科學(xué)的主要任務(wù)（1）探索全球范圍內(nèi)環(huán)境演化的規(guī)律2）揭示人類活動同自然生態(tài)之間的關(guān)系3）探索環(huán)境變化對人類生存的影響4）研究區(qū)域環(huán)境污染綜合防治的技術(shù)措施和管理措施2.環(huán)境科學(xué)的形成和發(fā)展 環(huán)境科學(xué)是在環(huán)境問題日益嚴重的背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科，經(jīng)歷了形成和發(fā)展的階段環(huán)境科學(xué)的出現(xiàn)，是1960年以來自然科學(xué)迅猛發(fā)展的一個重要標志，主要表現(xiàn)在以下兩個方面1）推動了自然科學(xué)和社會科學(xué)各個學(xué)科的發(fā)展2)推動了科學(xué)整體化的研究。

3.環(huán)境科學(xué)的分科環(huán)境科學(xué)經(jīng)過短短幾十年的發(fā)展，其概念與內(nèi)涵日益豐富和完善其中，具體分支學(xué)科主要包括如下科目1）環(huán)境學(xué)（2）環(huán)境地學(xué)（3）環(huán)境物理學(xué)（4）環(huán)境化學(xué)（5）環(huán)境工程學(xué)（6）環(huán)境醫(yī)學(xué)（7）環(huán)境管理學(xué)（8）環(huán)境經(jīng)濟學(xué)（9）環(huán)境生態(tài)學(xué)（10）環(huán)境生物學(xué)（11）環(huán)境倫理學(xué)（12）環(huán)境心理學(xué)（13）環(huán)境美學(xué)1.1.3環(huán)境地學(xué)環(huán)境地學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個分支學(xué)科，以人——地系統(tǒng)為對象，研究其發(fā)展、組成和結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)和控制，改造和利用的科學(xué)人——地系統(tǒng)是由人類和地理環(huán)境構(gòu)成的系統(tǒng)環(huán)境地學(xué)成為一門獨立的學(xué)科是近40年的事情，但其孕育過程卻源遠流長 早在18世紀地理學(xué)家中出現(xiàn)一個研究人類與地理環(huán)境關(guān)系的人地關(guān)系學(xué)派，提出了“地理環(huán)境決定論”，法國啟蒙運動的代表人物孟德斯鳩是該理論的倡導(dǎo)者之一19世紀后期，法國人文地理學(xué)家布拉什提出了可能論以取代決定論20世紀20年代，美國地理學(xué)家巴羅斯明確提出地理學(xué)就是人類生態(tài)學(xué)，促進了人地關(guān)系的研究地理學(xué)中人地關(guān)系學(xué)派的發(fā)展表明，環(huán)境地學(xué)已孕育于地學(xué)之中第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，重工業(yè)和集約化農(nóng)業(yè)以及現(xiàn)代交通運輸業(yè)等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了能源和礦產(chǎn)資源危機，同時環(huán)境污染逐漸成為威脅人類生存的嚴重社會問題。

20世紀60年代，解決環(huán)境問題的迫切需要推動了人地關(guān)系的進一步發(fā)展，環(huán)境地學(xué)正是在這一背景條件下誕生的，并于20世紀70年代獲得了迅速的發(fā)展1.2 環(huán)境地學(xué)分科與研究內(nèi)容環(huán)境地學(xué)的研究內(nèi)容和學(xué)科體系尚未完全定型，目前較為成熟的分支學(xué)科有：環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)、環(huán)境氣象學(xué)、環(huán)境海洋學(xué)、和環(huán)境土壤學(xué)等1.環(huán)境地質(zhì)學(xué)環(huán)境地質(zhì)學(xué)是環(huán)境科學(xué)與地質(zhì)學(xué)交叉的邊緣科學(xué)，在20世紀70年代，隨著環(huán)境問題的深入研究，之間發(fā)展成為一門較系統(tǒng)的新學(xué)科研究內(nèi)容如下1）由地質(zhì)因素引起的環(huán)境問題（2）由人類活動引起的環(huán)境問題，包括化學(xué)污染引起的環(huán)境地質(zhì)問題2.環(huán)境地球化學(xué)環(huán)境地球化學(xué)是介于環(huán)境科學(xué)與地球化學(xué)之間一門新興的邊緣學(xué)科，20世紀70年代逐漸發(fā)展起來的，研究環(huán)境中天然的和人為釋放的化學(xué)物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化及其與環(huán)境質(zhì)量、人體健康的關(guān)系等主要內(nèi)容有以下三個方面1）研究人類環(huán)境的化學(xué)性質(zhì)，尤其是研究目前環(huán)境化學(xué)變化的過程和趨勢2）研究污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律3）研究環(huán)境中與生命有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)對生物體和人體健康的影響3.環(huán)境氣象學(xué)環(huán)境氣象學(xué)是現(xiàn)代氣象學(xué)一個分支，也是環(huán)境地學(xué)的一個重要組成部分，目前研究的主要方面如下。

1）大氣運動對污染物擴散的影響2）氣象因素對污染物分解和化合作用3）大氣污染的全球效應(yīng)等4.環(huán)境海洋學(xué)環(huán)境海洋學(xué)是20世紀50年代以來隨著海洋環(huán)境問題的發(fā)展而逐漸形成的一門新興學(xué)科，研究污染物在海洋中的分布、遷移、轉(zhuǎn)化的規(guī)律，以及污染物對海洋生物和對人體的影響及其保護措施環(huán)境海洋學(xué)研究的主要內(nèi)容如下1）環(huán)境環(huán)境中物質(zhì)通量的研究2）污染物進入海洋后的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究3）海洋污染的生物學(xué)效應(yīng)研究等4）環(huán)境污染的防治措施的研究等5.環(huán)境土壤學(xué)環(huán)境土壤學(xué)是環(huán)境問題出現(xiàn)后在土壤學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興學(xué)科主要研究內(nèi)容如下1）研究土壤背景值2）研究土壤污染現(xiàn)狀3）研究土壤及其邊界環(huán)境中污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和分布規(guī)律4）定量研究人為污染因素對土壤特性的微觀機理和宏觀生態(tài)效應(yīng)5）研究土壤——植物系統(tǒng)對主要污染物的凈化功能和作用機理6）研究土壤環(huán)境質(zhì)量基準、土壤環(huán)境標準和土壤環(huán)境容量等1.3 環(huán)境地學(xué)的研究方法環(huán)境地學(xué)以人——地系統(tǒng)為研究對象，由社會、經(jīng)濟、資源、環(huán)境等子系統(tǒng)等組成因此，除了具有一般系統(tǒng)的共性，如整體性、相關(guān)性、動態(tài)性等，還具有區(qū)域性、復(fù)雜性、時序性、和應(yīng)用性等特點此外，由于環(huán)境地學(xué)中的環(huán)境要素和環(huán)境信息具有系統(tǒng)性、交叉性、綜合性、時空性、和多變性等特點，傳統(tǒng)的研究方法已不能滿足對豐富的信息資源進行充分開發(fā)和利用，因此，廣泛應(yīng)用高新技術(shù)及信息關(guān)聯(lián)分析已經(jīng)成為環(huán)境地學(xué)的發(fā)展趨勢。

環(huán)境地學(xué)的主要研究方法如下1.野外調(diào)研與監(jiān)測野外調(diào)研與監(jiān)測室地球科學(xué)傳統(tǒng)的研究方法，主要用于小尺度區(qū)域的研究盡管目前高新技術(shù)的應(yīng)用以及各種信息系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析是地學(xué)發(fā)展及研究的趨勢，但現(xiàn)場的調(diào)研與監(jiān)測仍然無可替代，這是實地獲得第一手資料不可或缺的環(huán)節(jié)2.地球物理和地球化學(xué)方法在區(qū)域環(huán)境實地調(diào)研與監(jiān)測中，常采用一系列地球物理和地球化學(xué)方法探索地質(zhì)環(huán)境的變化規(guī)律如地球物理研究中的傳統(tǒng)電、磁、地震波、聲波、放射性探測法，地球化學(xué)中的水化學(xué)和斷層氣相分析等3.環(huán)境地學(xué)制圖環(huán)境地學(xué)制圖是將環(huán)境地質(zhì)信息以圖件的形式表達出來，反映區(qū)域地質(zhì)環(huán)境空間、時間狀態(tài)和變化趨勢，具有形象、直觀、主體突出的特點4.系統(tǒng)分析與研究方法具體研究包括模型模擬和模型預(yù)測，主要包括結(jié)構(gòu)模型、評價模型、仿真模型和預(yù)測模型等目的在于減輕和避免環(huán)境問題引發(fā)的損失和災(zāi)難5.現(xiàn)代高新技術(shù)環(huán)境地學(xué)現(xiàn)代高新技術(shù)包括探測與監(jiān)測、測試與分析、實驗與模型、信息計算與處理技術(shù)等如“三S”技術(shù)是多學(xué)科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播、和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)小結(jié)環(huán)境科學(xué)與環(huán)境地學(xué)是在20世紀中葉人類所面臨的人口、資源、發(fā)展和環(huán)境等全球性問題的背景下應(yīng)用而生的，兩者是同步發(fā)展且相輔相成的新興學(xué)科。

本書將環(huán)境地學(xué)納入環(huán)境科學(xué)的分支，其重要特色在于在地學(xué)的基礎(chǔ)上突出了環(huán)境科學(xué)的內(nèi)涵與應(yīng)用，同時，為環(huán)境、地學(xué)等相關(guān)工作者提供參考與借鑒思考與練習(xí)題1.如何理解環(huán)境地學(xué)的定位？2.簡述環(huán)境科學(xué)與環(huán)境地學(xué)的關(guān)系？3.簡述環(huán)境地學(xué)的研究內(nèi)容與研究方法，并關(guān)注環(huán)境地學(xué)的研究內(nèi)容與研究方法的最新進展第2章 環(huán)境地學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)目的：通過學(xué)習(xí)使學(xué)生了解地球表層系統(tǒng)、人地關(guān)系、中國的自然環(huán)境等內(nèi)容重點與難點：重點為地球表層系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)特征、地球表層的能量來源、地球表層系統(tǒng)的組成與邊界、人地關(guān)系的歷史、人地關(guān)系的主要思想、中國重要的自然資源、中國的自然環(huán)境；難點為負熵流教學(xué)方法：啟發(fā)式、互動式教學(xué)手段：多媒體授課時數(shù)：2課時 板書： 地球表層系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)特征 地球表層系統(tǒng) 地球表層的能量來源 地球表層系統(tǒng)的組成與邊界 人地關(guān)系的歷史環(huán)境地學(xué)基礎(chǔ) 人地關(guān)系 人地關(guān)系的主要思想 概況 中國的自然資源 重要的自然資源 自然環(huán)境授課內(nèi)容;2.1.1地球表層系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)特征地球表層系統(tǒng)的組成是復(fù)雜的。

按照不同的思路、不同層次與標準，其組成分析可以存在多種方案地球表層系統(tǒng)的物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)雖然是復(fù)雜的，但是由于其物質(zhì)能量運動的規(guī)律性，可以將其組成結(jié)構(gòu)總結(jié)出以下五個特性1.垂直分層性2.滲透性3.集中性4.地域差異性5.整體性2.1.。