《環(huán)境生態(tài)修復工程》PPT課件

《《環(huán)境生態(tài)修復工程》PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《環(huán)境生態(tài)修復工程》PPT課件（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,參考書目： 生態(tài)工程，云正明等著，1998.08第1版； 生態(tài)工程原理與應用，由文輝編著，1998.09第1版； 環(huán)境微生態(tài)工程，李雪駝編著，2003.08第1版； 農業(yè)生態(tài)工程基礎，李維炯 等主編，2004.09第1版； 熱帶農林復合生態(tài)工程，胡耀華等編著，2006.12； 生態(tài)恢復與生態(tài)工程技術，馮雨峰，孔繁德主編，2008.8 濕地生態(tài)工程濕地資源利用與保護的優(yōu)化模式，安樹青主編，2003.01第1版。 教材： 實用生態(tài)工程學,第1講 生態(tài)工程導論,徐大勇,2013. 02,內容提要,1、環(huán)境問題的生態(tài)學審視（包括面臨的環(huán)境問題和生態(tài)學審視，即生態(tài)工程研究背景）； 2、生態(tài)工程的定義及

2、其研究內容和目的； 3、生態(tài)工程與環(huán)境工程及生物工程的區(qū)別； 4、生態(tài)工程的應用前景。,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,1.1.1 面臨的環(huán)境問題,正像阿西摩夫的預言“如果地球人口繼續(xù)像現(xiàn)在這樣每過35年就增加1倍到3550年，人類機體的總質量就會等于地球的質量”。,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,1.1.1面臨的環(huán)境問題,根據(jù)世界自然基金會發(fā)表的報告，從l 970-1995年，地球自然資源損失1/3，淡水生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)25年中降低50，海洋生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)下降30，而世界森林覆蓋率25年內則下降了10，自然資源的消費壓力每年以5的速度遞增。 二戰(zhàn)后地區(qū)性環(huán)境問題成為全球性環(huán)境問題，簡單問題變成了復雜問

3、題。 這些問題包括氣候變化（溫室效應）、臭氧層破壞、森林破壞與生物多樣性減少、大氣及酸雨污染、土地荒漠化、國際水域與海洋污染、有毒化學品污染和有害廢物越境轉移等。,溫室效應,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,酸雨,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,大氣污染（PM2.5）,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,臭氧層破壞和損耗,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,水資源危機,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,土地荒漠化和污染,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,生物多樣性減少,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,1.1.2 生態(tài)學審視,列子天瑞中說：“杞國有人憂天地崩裂，身亡所寄，廢寢食者”。 1972

4、年，羅局俱樂部一群“現(xiàn)代杞人”，在世界財富高度增長的年代，發(fā)表了增長的極限一書，給還陶醉在高增長和高消費的西方發(fā)達國家提出了嚴厲的警告。書中開篇第一句卻是引用中國古代智者韓非子的名言：“今人有五子不為多。子又有五子，大父末死而有二十五孫。是以人民眾而貨財寡，事力勞而供養(yǎng)薄”。 韓非子死后，西方一個叫馬爾薩斯的經(jīng)濟學家在1798年出版了著名的人口論，他認為：人口是按幾何級數(shù)增長的，如1、2、4、8、16、32、64、，而食物是按算術級數(shù)增長的，如1、2、3、4、；、6、7、幾代之后，糧食供給與需求差距急劇增大，于是產(chǎn)生疾病、瘟疫，甚至戰(zhàn)爭，導致人口銳減。,增長的極限,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視

5、,根據(jù)羅馬俱樂部發(fā)布的著名世界模型預測；如果現(xiàn)有系統(tǒng)沒有重大變化，人口和工業(yè)的增長，最遲在下一個世紀內停止。即使科學有重大進步：核動力會使可以利用的資源儲藏量翻一番，75%的資源獲得循環(huán)利用，污染減少到1970年的1/4，土地產(chǎn)量翻一番，生育得到控制。 整個世界最后的命運仍然是：當資源枯竭，污染積累、糧食生產(chǎn)下降時、工業(yè)的增長停止，死亡率上升。,增長的極限,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,1978年，蘇聯(lián)的索恰瓦在地理系統(tǒng)學說導論中提出“人類與自然共同創(chuàng)造”的思想。這賦予自然改造以新的意義，把與自然對立轉變?yōu)橥匀缓献鳌?1980年，英國的本耐特和喬利合著的環(huán)境系統(tǒng)中專門闡述了人與自然共生的意義

6、。即，當人類對長時間大范圍及大規(guī)模物質與能量調節(jié)無能為力是，可通過共生來對環(huán)境系統(tǒng)進行干預，使人類社會與自然環(huán)境互為有利。 同年，美國的托夫勒在第三次浪潮一書中提出，強調人與自然和睦相處，可以改變以往的對抗狀況。 1983年，荷蘭的烏英克也指出，同自然合作比同自然對立較為有利并常常是更為有效的。,生態(tài)學思考,1.1 環(huán)境問題的生態(tài)學審視,生態(tài)學思考使我們認識到：如果人類與自然只有寄生關系，終將導致全球的溫室效應，熱帶雨林的破壞、臭氧層的空洞，使得生態(tài)物種的生存空間大幅縮減，進而造成其他物種的滅絕。最終人類也無法生存。 因此，維持地球生物多樣性與完整性及自然環(huán)境的相互作用關系對人類生存而言是極為

7、重要的，人類無法復制一個類似地球的環(huán)境，所以更加要去保護，并將寄生的心態(tài)轉為與地球共生的關系。 而這正是近年來綠色建筑、環(huán)境共生、生態(tài)工程方法產(chǎn)生和被高度提倡的原因。,生態(tài)工程的產(chǎn)生,1.2 生態(tài)工程的定義及其研究內容和目的,1962年奧德姆（H.T.Odum）定義生態(tài)工程為“由人類用少量的能源對環(huán)境進行熟練操縱以控制那些主要是由自然能源驅動的系統(tǒng)”。,1983年奧德姆提出新的生態(tài)系統(tǒng)設計工程的概念，認為“生態(tài)工程屬于自組織的應用系統(tǒng)領域，是對自然的管理，是同自然合作最好的術語”。,密奇（W.J.Mitsch）定義生態(tài)工程為“人類社會同自然環(huán)境合作進行的對雙方都有利的設計”?！八菓脭?shù)量方法

8、和我們的基本科學方法對自然環(huán)境進行設計的工程；它也是以生態(tài)系統(tǒng)的自我設計作為基本工具的”。,1.2.1 定義,1993年Mitsch把原來的生態(tài)工程定義修改為“為了人類社會及其自然環(huán)境的利益，而對人類社會及其自然環(huán)境加以綜合的而且能持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)設計。它包括開發(fā)、設計、建立和維持新的生態(tài)系統(tǒng)等一系列工程，如污水處理（水質改善）、地面礦渣及廢棄物的回收、海岸帶保護等，以期達到生態(tài)恢復、生態(tài)更新、生物控制等目的”。,尤爾曼（Uhlmann）強調了生態(tài)工程的技術性，認為“生態(tài)技術是費用最少和對環(huán)境損害最小的具有生態(tài)系統(tǒng)管理意義的應用技術”，并認為“生態(tài)技術與生態(tài)工程是同義語”（1992）。,1.2

9、生態(tài)工程的定義及其研究內容和目的,早在20世紀50年代，我國著名生態(tài)學家馬世駿就提出生態(tài)工程這一名詞，并于1983年提出“模擬生態(tài)系統(tǒng)原理而建成的生產(chǎn)工藝體系即生態(tài)工程”。 在1984年給生態(tài)工程下了更為明確的定義：“生態(tài)工程是應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質循環(huán)再生原理，結構與功能協(xié)調原則，結合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法設計的促進分層多級利用物質的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)”。,1.2 生態(tài)工程的定義及其研究內容和目的,生態(tài)工程可定義為：應用自然生態(tài)系統(tǒng)原理，通過同自然環(huán)境合作，進行的對人類社會和自然環(huán)境雙方都有利的復合生態(tài)系統(tǒng)設計的科學；生態(tài)工程是建立在少花費、低能耗而更有效地利用自然資源的基礎上，增加社會財富的

10、同時，又能使人類社會與自然環(huán)境都可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)設計、生態(tài)保育、生態(tài)恢復、生態(tài)更新和生態(tài)管理等的技術綜合。,模擬自然生態(tài)的整體、協(xié)同、循環(huán)、自生原理， 并運用系統(tǒng)工程方法去分析、設計、規(guī)劃和調控人工生態(tài)系統(tǒng)的結構要素、工藝流程、信息反饋關系及控制機構， 疏通物質、能量、信息流通渠道， 開拓未被有效利用的生態(tài)位，使人與自然雙雙受益的系統(tǒng)工程技術。,1.2 生態(tài)工程的定義及其研究內容和目的,生態(tài)工程研究的領域：自然社會經(jīng)濟復合生態(tài)系統(tǒng)。 生態(tài)工程的任務：對這個復合生態(tài)系統(tǒng)進行設計和管理。,生態(tài)工程的目的：通過對復合生態(tài)系統(tǒng)的管理，使投入的能量和物質最小，對資源利用最合理，社會產(chǎn)品更豐富，風險最小而

11、綜合效益最高，達到對人類社會和自然環(huán)境雙方都有利并能可持續(xù)發(fā)展的目的，以解決工業(yè)化過程帶來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與資源消耗、人口增長與環(huán)境退化、社會發(fā)展與生態(tài)惡化的矛盾。同時，通過生態(tài)工程的設計手段，把本來矛盾的事物，轉化為相互協(xié)調、彼此促進，不斷向良性方向發(fā)展的事物，使人類社會、經(jīng)濟生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。,1.2 生態(tài)工程的定義及其研究內容和目的,1.2.2 研究內容和目的,1.3 與環(huán)境工程、生物工程的區(qū)別,生態(tài)工程與環(huán)境工程及生物工程的區(qū)別是明顯的。,什么是環(huán)境工程？環(huán)境工程是研究和從事防治環(huán)境污染和提高環(huán)境質量的科學技術。強調的是污染防治和治理，水、氣、固的治理； 什么是生物工程？也稱生物

12、技術，應用生命科學及工程學的原理，借助生物體作為反應器或用生物的成分作工具以提供產(chǎn)品來為社會服務的生物技術。包括基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程等。,1.3 與環(huán)境工程、生物工程的區(qū)別,1.4 生態(tài)工程研究的應用前景,1.4.1 生態(tài)工程與可持續(xù)發(fā)展,“可持續(xù)發(fā)展是既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發(fā)展”；,1.5 生態(tài)工程研究的應用前景,1.5.2 生態(tài)工程與生物多樣性保護,生物多樣性保護主要是對遺傳多樣性、物種多樣性、群落多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀類型多樣性進行保護。由于生態(tài)工程是對生態(tài)系統(tǒng)進行設計，使其符合生物圈的組織原則，它超出了種群和群落水平，因而對物種

13、多樣性、遺傳多樣性、群落多樣性都具有積極的保護意義。,1）對珍稀瀕危生物的保護,2）對重要生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建,3）植物群落多樣性的保護,生物多樣性是指一定范圍內多種多樣活的有機體(動物、植物、微生物) 有規(guī)律地結合所構成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體。 這種多樣包括動物、植物、微生物的物種多樣性，物種的遺傳與變異的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。,1.5 生態(tài)工程研究的應用前景,1.5.3 生態(tài)工程與農林牧業(yè)建設,在世界范圍內，農業(yè)經(jīng)過農業(yè)機械化的使用、雜交優(yōu)勢的利用、化肥農藥的大量使用及現(xiàn)代農業(yè)技術的推廣，使傳統(tǒng)農業(yè)走上現(xiàn)代農業(yè)的道路。初步實現(xiàn)了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目標。 但現(xiàn)代農業(yè)也帶來了一些新的挑戰(zhàn)： 由于高投入

14、造成農業(yè)生產(chǎn)成本迅速上升且出現(xiàn)報酬遞減現(xiàn)象； 化肥、農藥的大量使用，使土壤生態(tài)系統(tǒng)中微生物群落結構發(fā)生改變，自身肥力下降； 農田面源污染嚴重，引起河流和地下水硝酸鹽含量普遍超標，并通過食物鏈危害各類動物； 人類的食品安全受到挑戰(zhàn)。,1.5 生態(tài)工程研究的應用前景,1.5.4 生態(tài)工程與城市生態(tài)建設,思考題,何為生態(tài)工程學？生態(tài)工程學的研究對象是什么？ 生態(tài)工程和生物工程、環(huán)境工程有何本質的區(qū)別？ 生態(tài)工程學是在什么背景下發(fā)展起來的？ 你怎樣理解生態(tài)工程學和生態(tài)學之間的關系？ 在生物多樣性保護中生態(tài)工程有何應用價值？ 研究生態(tài)工程學有何理論意義與實踐意義？ 舉例說明生態(tài)工程在城市生態(tài)建設中的應用。,Thank You !,