环境科学概论2版课后答案.docx
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1、1章答案1.环境的定义及类型是什么?答:(1)环境的定义环境是指与体系有关的周围客观事物的总和,体系是指被研究的对象,即中心事物。环境是一个相对的概念,它以某项中心事物作为参照系,因中心事物的不同而不同,随中心事物的变化而变化,中心事物与环境之间存在着对立统一的相互关系。环境科学中所研究的环境是指以人类为主体的外部世界,即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体,包括自然环境和人工环境。(2)环境的类型(见图1”)I人.环境II按坏t主体分一,I4物环境IT-,环境IIIT技环城中间分卜IX域环境IT一一环缰ITw环M图1-1环境类型图2 .你认为环境科学的研究对象、任务是什么?答:(1)环境科学
2、的研究对象环境科学以“人类一环境”这一矛盾体为其特定的研究对象,研究“人类一环境”之间的对立统一关系,其目的在于探讨人类社会持续发展对环境的影响及环境质量的变化规律,从而通过调整人类自身的行为来保护和改善环境,为社会、经济、环境的可持续发展提供科学依据。(2)环境科学的任务探讨人类社会持续发展对环境的影响及其环境质量的变化规律,了解全球环境变化的历史、演化机理、环境结构及基本特性等,从而为改善环境和创造新环境提供科学依据。揭示人类活动同自然环境之间的关系,探索环境变化对人类生存和地球环境安全的影响。探索和发现环境污染物在环境中的迁移、转化、作用机理及对人体的影响,探索污染物对人体健康危害的机理
3、及环境规律,从而为人类健康的生活提供服务和指导。帮助人类树立正确的科学发展观,研究和探讨环境污染控制技术和管理手段,对不同时空尺度下环境问题的解决途径进行系统优化,从区域环境的整体上调节控制“人类一环境”系统,寻求解决区域环境问题的最佳方案,为制定区域环境管理体制与政策提供理论指导,推进可持续发展战略的实施。3 .说明环境科学的形成和发展阶段,并分析其发展前景。答:(1)环境科学的形成和发展阶段环境科学分化发展阶段a.“环境问题的提出。20世纪50年代,环境质量恶化,环境功能退化,公害事件频发,严重影响了人类的生存和生活,环境问题得到了人们的广泛关注。为了迫切解决这些问题,历史上第一次把人为活
4、动所引起的“环境问题”同自然因素所造成的“灾害”区分开来,并作为专门的科学研究领域。在这个阶段,近代环境科学思想产生,其标志是蕾切尔卡逊的寂静的春天,b“环境科学”的诞生。在卡逊思想的指引下,各学科专家从自身学科的角度,运用其理论和方法,研究环境问题,在各个原有学科基础上创立了分支学科。从“环境问题”的提出到“环境科学”的诞生,完成了环境科学发展史上一次质的飞跃。由于各学科还是处于分散研究的阶段,所以环境科学也只是一个多学科的集合概念,还没有形成一个较完整的统一体系。因此,这一阶段又称多学科发展阶段。环境科学交叉与整合阶段环境科学的研究在与自然科学交叉和分化之后,开始扩展到了社会科学、经济科学
5、和人文科学等领域。自1987年我们共同的未来发表以来,特别是1992年联合国环境与发展会议以后,确立了走“可持续发展“道路,即在经济和社会的发展过程中同时合理利用资源、防治环境污染,走经济、社会和环境协调发展的道路。从环境问题全球化与定量环境模型构建阶段进入21世纪,全球环境变化成为引人关注的焦点,环境问题的复杂性和大尺度下环境问题的不确定性成为科学难题,环境科学大学科的特征日渐明显,各分支学科进入了逐渐脱离其母学科,形成独特的学科特点和思维模式,并与系统科学、数学、物理和计算机等跨学科交叉渗透,进入定量环境模型构建阶段。(2)环境科学发展前景随着人类在控制环境污染方面所取得的进展,环境科学这
6、一新兴学科也日趋成熟,并形成自己的基础理论和研究方法。将从分门别类研究环境和环境问题,逐步发展到从整体上进行综合研究。关于生态平衡的问题,如果单从生态系统的自然演变过程来研究,是不能充分阐明它的演变规律的。只有把生态系统和人类经济社会系统作为一个整体来研究,才能彻底揭示生态平衡问题的本质,阐明它从平衡到不平衡,又从不平衡到新的平衡的发展规律。人类要掌握并运用这一发展规律,有目的地控制生态系统的演变过程,使生态系统的发展越来越适宜于人类的生存和发展。通过这种研究,逐渐形成生态系统和经济社会系统的相互关系的理论。环境科学的方法论的发展例如在环境质量评价中,逐步建立起一个将环境的历史研究同现状研究结
7、合起来,将微观研究同宏观研究结合起来,将静态研究同动态研究结合起来的研究方法;并且运用数学统计理论、数学模式和规范的评价程序,形成一套基本上能够全面、准确地评定环境质量的评价方法。4 .如何理解环境科学的学科交叉和跨学科的交叉渗透?答:(D环境科学的学科交叉分析环境科学按其性质及作用可以分为基础环境学、应用环境学和社会环境学。基础环境学是从各基础学科的角度应用学科原理和理论对环境问题进行研窕,是环境科学体系的基础;应用环境学是基础理论的实际应用,主要是把一些应用科学如工程技术等运用于环境科学研究中;社会环境学是环境科学与社会科学相互渗透形成的交叉学科,它以人类一社会环境为研究对象,主要运用社会
8、科学研究的方法,研究社会、经济、环境三大规律的联合作用,并对人的行为和观念进行调控。(2)跨学科的交叉渗透分析环境科学各个分支学科具有自身特点,但实际上它们又互相渗透、互相依存,既具有个性,又具有共性。例如,环境毒理学研究的是环境污染物,它不仅要研究对生物个体的损害作用,而且要研究对整个生态系统的损害作用及其防治对策,它具有特有的研究对象,但是由于环境污染物种类繁多,因此,环境毒理学包含环境化学、环境物理学、环境医学、环境监测等学科的内容,它们共同的目的都是为了弄清环境污染对生物机体的影响,从而采取相应的防治措施。5 .通过阅读环境科学经典著作,总结环境科学的发展趋势与热点问题。答:(1)环境
9、科学的发展趋势研究人一地(自然)系统协调发展的机制研究人口、资源、环境与经济发展之间的关系变化的一般规律和持续发展的基本原理是十分关键的。尤其需要在过去研究“国情分析”的基础上,对我国近几年人口一资源一环境一经济作一个全面深入的分析,研究它们之间内在的定量关系,并由此明确中国持续发展分阶段的目标和相应的发展模式,以建立环境与发展的动态调控模型,预测中国生态、环境变化趋势,为决策者提供可选择的方案和途径。加强研窕对污染控制成龙配套的适用技术其中包括清洁生产的高新技术,并应进一步加强我国区域环境污染控制的研究。我国环境污染有明显的地方性和区域性特点,不同污染类型和环境破坏的区域环境问题十分突出,并
10、具有很强的紧迫性、现实性和挑战性。在环境保护和污染防治上需因地制宜实行污染物最少化的排放和清洁生产工艺,走污水、废弃物资源化的途径。在统一的环保政策下,按区域制定环境政策,分区控制、治理,分区保护、建设,分区管理,对症下药,以最少的环保投资,获得最大的“三效益”。(2)环境科学的热点问题C、N、P、S的生物地球化学循环与农业、能源、水资源持续发展的研究能源(主要是煤)的合理开发利用,碳、硫等生物地球化学循环和大气污染的控制;氮、磷等生物地球化学与水环境污染的防治和农业持续发展;环境演变的地质记录和规律。人一地(自然)系统的调控和区域可持续发展的研究可持续发展的指标体系,评价方法论;我国人口、资
11、源、环境的承载力;环境管理。水资源合理开发利用区域水循环变化规律,污水资源化及水污染控制的配套适用技术的研究。土地资源合理利用和保护土被的变化规律,土地退化的综合防治和土地复垦的配套适用技术研究。环境污染的区域控制理论与方法城市地区,乡镇工业和矿业地区,流域(河、湖),海陆交错带和近海区域。稀土等重金属和有机污染物的环境行为、生物(健康)效应和控制对策的研究Hg.Cd、Pb、Cr等重金属;有机污染物(优先有机污染物、三致有机污染物等)。固体废弃物无害化、资源化、放射性废料的安全和无害化的研究。环境污染防治技术和监测技术的新理论和新方法(包括污染源治理的新工艺)的研究。保护生物多样性的研究。2章
12、答案1.Gaia假说的主要论点是什么?你是否赞同此假说的观点?你的科学依据是什么?若不赞同,你对地球如何形成现今的环境条件有何看法?答:(I)Gaia假说的主要论点地球上的所有生物都在不断地、主动积极地对地球环境起着调节作用。正是上述调节作用使地球生态系统保持稳定性,而此稳定性的实现是基于Gaia系统内部生物的各个部分相互有序、协调地合作。强调只有把生物和环境看成一个整体才能真正了解地球。在地球进化系统中包括地球上所有的生物和物质环境,即强调生物对地球进化的作用和影响,气候和化学组成的调节是该进化系统的自发应变特性,进化本身是渐进和间断地结合。(2)我赞同Gaia假说,Gaia假说作为一种理论
13、是可以检验的,目前研究检验整个地球上所有生物之间的相互作用及其对环境条件的控制,还有较大难度,1.OVeIOCk通过建立理想的雏菊世界模型,意在解释证明Gaia理论,对Gaia假说所进行的检验已有部分得到了肯定,科学依据如表2-1所示。表2-1Gaia假说预测检验时间/年预测内容检验及其结果1968火星无生命,来自大气的证据1977年发射旅行者1号和2号飞行器1971通过生物合成可以从海洋向陆地转移必要元素1973年发现二甲基磷和二甲基碘1973过去两亿年间大气中弱含量保持在21%5%的范围认为受到火及磷循环的调节1987通过生物促进岩石风化控制CO2而调节气候1989年微生物大大加强岩石风化
14、作用1987藻类释放二甲基硫控制云量而调节气候仍在验证1988太古代大气化学组成以甲烷为主仍在验证1.你认为人类开发利用化石燃料和矿石原料对环境造成了哪些影响?答:人类开发利用化石燃料和矿石原料对环境的影响如下:1)岩石圈作为化石燃料和矿物原料的大仓库,人类开发它们,必然要改变原有的地质地貌环境,破坏岩石圈的原貌。2)人类从岩石圈获取自己所需之后又要排出废物,岩石圈与其他圈层都紧密相连,不断地进行着物质和能量的交换,必将间接影响到其他圈层。(3)化石燃料属于不可再生能源,目前仍是能源的主要消费形式,人类对矿物资源的利用也呈指数增长的趋势,从而造成对资源越来越大的压力。(4)化石燃料燃烧时产生的
15、污染物造成全球气候变化,燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气,使大气中二氧化碳的浓度增大,从而导致温室效应,改变了全球的气候,危害生态平衡。5)火电站发电所剩“余热”被排出到河流、湖泊、大气或海洋中,在多数情况下会引起热污染。例如,这种废热水进入水域时,其温度比水域的温度平均要高出78,以致明显改变原有的生态环境。2.为保护生物圈和维持生态系统的平衡,你认为人类在利用和改造自然时应该怎么做?对现在出现的某些局部不平衡人类应该如何挽救?答:(1)为保护生物圈和维持生态系统的平衡,人类在利用和改造自然时应注意:正确认识自然现代科学技术的飞速发展大大增强了人类改造和利用自然的能力,但是人类对自然的认识还
16、是相当有限的,在自然科学各个领域仍然有不少问题需要人们去探索。只有不断深化和拓展对自然的认识,发现和掌握客观规律,用于指导实践,才能正确处理人与自然的关系,为实现人与自然和谐相处创造有利条件。科学改造自然人类为了生存和发展,必然要在一定范围内改造自然,但是这种改造有科学与不科学之分。以科学为指导,自觉遵循客观规律,就能科学地改造自然,在一定范围内使自然更好地满足人类的需要;相反,不注重科学,违反客观规律,盲目地改造自然,结果往往得不偿失,甚至适得其反。在一定的历史时期,由于科学技术水平和其他条件的限制,人们改造自然的活动难免存在一些未知领域,因此,既要大胆探索,又要慎重行事,力求减少盲目性。合
17、理利用自然利用自然有合理与不合理之分。合理利用自然就是按照客观规律的要求,尽可能降低消耗,提高效率,减少破坏和污染;不合理利用自然则往往违反客观规律,消耗高、效率低、破坏大。必须大力发展循环经济,尽可能实现资源循环利用、综合利用和安全清洁生产。只有不断提高利用自然的合理性,才能实现人与自然和谐相处。有效保护自然人们改造和利用自然难免造成一些破坏,即使是科学改造和合理利用自然,也无法做到零破坏。如果只是认识、改造和利用自然,向自然索取,而不注意有效保护自然,那么自然不断受到破坏,生产力发展到一定水平就会停滞,甚至走向崩溃。所以,需要保护自然,使破坏不超过自然可以承受的程度,并帮助自然尽快修复所遭
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