第二节 环境的基本概念
一、 环境定义的讨论
由于环境科学是一门年轻的现代科学，几十年来，随着人类科学技术的发展，生产方式从农业化向工业化的转变及相应环境问题的日益恶化，人们对环境概念的认识也在不断的改变着、深化着，下面就来讨论目前国内外已有几种较为典型的环境概念。
(一) 目前几种典型环境概念及其特点
1989年我国颁布的《中华人民共和国环境保护法》中的环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造过的自然因素的总体［1］。
《中国大百科全书（环境科学卷）》中，“环境”是指围绕着人群的空间及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素的总体［2］。”
2003年中科院可持续发展战略研究组在《2003中国可持续发展战略报告》中提出的环境是：在环境科学中，系指围绕着人的全部空间以及其中一切可以影响人的生活与发展的各种天然的与人工改造过的自然要素的总称。
上述环境概念显然仅是一个狭义的人类生存环境的概念，现代科学知识表明，在宇宙及地球进化史中，人类的存在只是短暂一瞬，在人类没诞生之前或消亡之后，环境都是依然存在的。所以这些概念既不能定义其它不影响人类生存的生物生存环境，也不能定义非生存环境。
新华字典中的环境概念为：周围的一切事物或遇到的情况［4］。
所谓周围的一切事物或遇到的情况，那么我们要问是在谁周围的事物或什么时候遇到的情况呢？这里没有指明，显然此定义缺乏严格的时空观念，使所定义的环境不具唯一确定性，而不具确定性的事物我们又怎能研究它呢？实际上，宇宙间存在的一切事物都具有它存在的特定时空，没有存在时空的事物是不存在的。
哲学中对于环境的概念是指：相对于主体的客体［5］。
相对于主体的客体，意思即A若是主体则B就为环境，反之若B是主体则A就是环境。突出了一个相对性的概念。此概念虽很具哲学特色极其简练，但也存在着没有指明主、客体的存在时空，使环境难以确定的问题。
2004年北师大环境科学院主编的《环境科学概论》中的环境概念是：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［6］。
这个环境概念抛弃了人类生存环境与生物生存环境的观念束缚，是一个较为广义的环境概念。但根据这一概念，我们若用中心事物直接替代体系，便可说环境是“指与中心事物有关的周围客观事物的总和。”这里虽然强调了“体系”这一重要概念，但这里的体系是指中心事物而不是环境，环境则是与体系有关的客观事物的总和。这很容易让人认为环境是与中心事物有关的周围客观事物的代数和，客观事物之间是没有体系特性的。同时，在这个定义中，显然中心事物是主要的，只有中心事物确定了，它周围的环境才有可能确定。另外，这个定义没有指明体系或中心事物的存在时空，也是一个难以确定的事物。
牛津高阶英汉双解词典（第七版）中的环境（environment）概念有两个：一个是指影响人的行为或事物发展的条件（ the conditions that affect the behaviour and development of sb/sth .）。另一个是指存在于某人或某事中的客观条件（the physical conditions that sb/sth exists
［3］
in.）
［7］
。可以看出，这两个环境概念虽没有我们中国人围绕中心事物或主题事物划圆圈定
环境的传统思维惯性，但仍具有人类生存环境的狭义环境特征。
(二) 新环境概念的引出
从上述有关环境概念的讨论可知，随着人类社会文明的发展，环境的概念在经历了一个从不确定的广义抽象概念到一个确定的狭义概念的发展阶段，现在又正向一个较确定的广义概念发展。人类社会发展到今天，通过现代科学技术对宏观宇宙太空的观察，对微观物质基本粒子的研究，对于宇宙、地球、生物及人类演变史的探索，人们已经知道人类以前和人类以后的地球环境，地球以外的宇宙环境实际上都不是围绕着人类存在的，就是现在世界上的其他生物也不是为了围绕人类这个主体而生存的，以往的环境概念已不能涵盖人们已认识的环境类型。因此，我们现在应该提出一个大可包括所有宇宙太空环境，小可包括物质基本粒子环境，追往昔可包含最近一次宇宙大爆炸以前的环境，向未来可包含人类社会以后的所有环境类型的环境概念。有了这样一个广义的环境概念，将有助于人类从更高的角度去了解自己在宇宙、地球及生物发展史中的位置，认识以往那些把人类生存环境及生物生存环境作为环境概念的狭义局限性，看清现在许多人思想上根深蒂固的人类中心主义环境伦理观对人类生存与发展的危害性，从而有助于人类较好的认识和解决当前及今后一定时期内所面临的环境问题。
从上述愿望出发，这里提出一个全新的环境概念是：“一定时空内客观事物的总体”。相对以往的环境概念，此概念有意突出以下特点。
1. 突出环境存在的时空观念，从而使环境研究具有确定性。
新定义中的“一定时空内”几个字首先突出了环境存在的时空观念，宇宙间一切环境都有它存在的一定时空，只有先从时间和空间对环境进行限制，才有可能进一步唯一的确定所研究的环境。
2. 突破传统对于环境的思维定势，不再以人类或中心事物为主体或为中心。
我国目前有关环境的概念，往往被环字的本意所束缚，习惯于从画圆圈的几何画法出发，先确定圆心即中心事物，然后以一定半径画圆，圆心与圆环之间便是人们要确定的环境，这种基本思路可以说是我国目前已有环境概念的总体特征。在这种传统思维定势作用下，不仅使环境概念跳不出圆环的圈子，同时也是人们的环境伦理观产生一种思维定势，认为中心事物或主体是起决定作用的，而其周围的环境则是起从属作用的。这大概就是在人类生存环境中总是以人为中心来定义环境的缘故，也是人类中心主义产生的渊源之一，同时也是当代环境问题产生的根本原因之一。
实际上，我们完全可以突破画圆环的概念去定义环境，而用画无规则几何图形的思路去思考环境的概念。本文所提出的环境概念就是只考虑在一定时空内的所有客观事物，它们都属环境因素之一，而不刻意区分中心事物与非中心事物，这样既符合自然发展史又符合生态文明时代的可持续发展环境伦理观。
3. 可把各种性质的环境及要素都包括进去，是一个相对广义的环境概念。
从这个新环境概念出发，只要是“存在于一定时空的客观事物”，不管是与人类有关的生存环境，或是与人类无关的其他生物生存环境及非生存环境，不管是微环境，或是宏观的宇宙环境，不管是以前的、现在的及今后的环境都可以包括进去。
4. 显示环境的整体系统特征。
在这个新环境概念中用“总体”两个字，表示了“总和与体系”的环境特性。环境的突出特性之一是具有系统性，即环境中的各个因素之间具有相互联系、相互作用、相互制约，相互影响的整体系统特性。人类当今所遇到的环境问题，正是以往人类只知从环境中索取自己生存发展所需的各种资源，而不顾及这种索取对环境中其他生物及非生物存在的作用和影
响，不了解人类与其生存环境各因素之间的相互联系、相互制约的对立统一关系。 从而才使人类自食恶果。
二、环境的分类与命名
由于目前关于环境的概念认识不一，从各自不同概念出发，自然会有各种不同的环境分类方法及命名方案。从上述新环境概念出发，综合目前多种环境分类的方案，这里也提出如下环境分类方法及命名方案。
(一) 环境的分类及依据
由本文提出的新环境概念可知：决定环境类别的要素是事物发生的时间、空间及事物的性质。因此我们可以用事物发生的时间、空间、及事物的性质这三个要素作为环境的分类依据。
1. 按时间分
150亿年前、150～70亿年前、70～50亿年前、46亿年前、冥古代、太古代、元古代、古生代、中生代、新生代、第四纪、40万年前、1万年前、原始社会、奴隶社会、封建社会、现代社会和未来社会环境等。
2. 按空间分
总星系、星系、星际、星体、地球环境（地核、地幔、地壳、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈环境）、微环境（细菌及病毒内部、分子、原子、原子核、质子、中子、电子、基本粒子环境）等。
3. 按事物的性质分
自然环境：生存、非生存、无机、有机、地理、地质环境等；
自然–人工环境：土壤、水库、聚落环境（城市、村落、庭院、居室环境）等； 人工环境：美国生物圈二号、太空舱、医院婴儿特护室环境等； 社会环境：政治、经济、文化、生活、工作、网络环境等。
(二) 环境的命名
对于一个具体的环境，我们可依次按照事物发生的时间、空间及事物的性质进行命名，如：21世纪中国经济环境等。
三、 环境的作用
(一) 提供资源：为一切生物提供其生存所需的资源，是一切生物生存的基本条件。 (二) 消纳废物：在其环境容量范围内，消化和容纳各种废物。消化是环境将废弃物经过稀释、转化而重新进入物质元素循环的过程。容纳是环境以一定空间容存废弃物的过程。当排放废弃物的速度大于环境消化废物的速度时就产生了环境污染。
(三) 生命支持系统：美国的生物圈二号实验证明，在一个预先设计好的与世隔绝的封闭系统中，没有自然界各种生物及环境因素的支持，人类就不能生存。
(四) 美学与精神享受：情节优美的生活环境可使人精神愉快、身心健康、工作效率提高。
四、 环境的特性
(一) 整体性与区域性：整体性即系统性，指环境系统与各子系统及环境要素之间具有相互联系、作用与依存的关系。区域性指不同时空中的环境系统特性所存在的差异。如城市与农村环境的差异。
(二) 变动性与稳定性：变动性指由于人类或自然因素作用，超过环境系统的承载力时，环境系统的组成、结构与状态发生显著变化的特性。而当其作用不超过环境系统的承载力时，系统在自我调节能力的作用下，则处于一个相对稳定的状态，此即环境系统的稳定性。 (三) 滞后性与脆弱性：滞后性指自然环境受到外界影响后，其产生的变化往往是潜在的、滞后的。主要表现为引发的许多影响不能很快表现出来，以及发生变化的范围和程度很难了解清楚。脆弱性指环境系统一旦被破坏后，所需恢复的时间很长且很难恢复。如目前大气中臭氧层破坏要恢复到原来为破坏前的状态将需要很长的时间，某些已被人类灭绝的生物要再恢复也几乎是不可能的。
(四) 资源性与价值性：人类生存与发展要求环境系统有所付出（如矿山开采），就是资源性。同时环境也要求人类必不可少的投入（即付出一定的劳动代价），这就是其价值性。 (五) 非独占性与非排他性：环境具有其他人同时公用而不让个人专用（天空的空气不能专供某个人使用）的公共物品特性即为非独占性。而且在环境自净能力范围内，你用环境的同时不会降低他人对环境的可利用性，这就是非排他性。
(六) 外部性：环境污染者不承担环境污染治理费用而由社会来承担的特性即其外部性。例如，某家企业把本属于应该在厂内部净化处里的污染废气排放到了工厂的外部，这样就减少了治理污染废气的设备、人力、物力、技术等多方面的投资与消耗，使该企业的内部经济效益增加，而出于企业之外的整个社会效益、经济效益和环境效益则因污染物的排放而下降。这也是目前我国环境问题产生和发展的主要原因之一。
五、环境的影响
指人类经济、政治、社会活动导致的有益或有害的环境变化，以及由这些变化产生的对人类社会的效应。
(一) 直接影响：是人类活动对环境及人类社会的直接作用，具有人类活动与影响时空一致性的特征。如人们向室内释放CO、CO2、H2S等有害气体，改变了空气组分，同时也会使人煤气中毒。
(二) 间接影响：是直接影响诱发的后续结果。这种影响相对人类活动具有时间延迟、空间推移的特征。如人们生产、生活过程排放大量温室气体造成大气温升，大气温升又引起冰川融化，气候异常等自然灾害。
六、环境的承载力
在人为及自然因素的作用下，环境系统保持其组成、结构、功能不发生破坏的能力。
第三节 几种重要环境概述
一、 聚落环境
(一) 定义：聚落环境是人类聚居和生活的场所，是人类利用和改造自然环境而创造出来的生存环境。它是与人类的工作和生活关系最密切、最直接的环境。
(二) 作用：随着聚落环境的发展，为人类提供了愈来愈方便、舒适的工作和生活环境，扩大了人类的生存领域，但与此同时，也往往因为人口密集，人类活动频繁，而造成局部环境的污染。
(三) 分类：属人工—自然环境类型。根据其性质、功能和规模可分为居室环境、院落环境、村落环境、城市环境等。
1. 居室环境
(1) 定义：由各种不同功能与结构的房间所构成的环境。 (2) 作用：使人们工作或工作之后休息、生活的室内场所。
(3) 特点：大小、室内空间结构、装修特点等方面，因人而异，并随时间变化较快。 (4) 环境问题：阳光、通风、温度、湿度、装修污染等室内环境问题正日益严重威胁着人们的生活、身体健康和生命安全。例如现在城市楼房在冬天天冷或夏天天热使用空调需关闭门窗时，室内就缺乏自动流进新鲜空气和排除龌龊废气的通道系统，从而造成了严重的室内空气污染。这也是为什么冬天城市煤气中毒事件频发二农村传统民房却几乎不发生煤气中毒事件的根本原因。
(5) 污染治理：城市楼房应尽快改进室内自然通风方面的结构设计，促使室内空气流通化，室内装修要回归自然，进行厨房煤、油烟气治理。
2. 院落环境
(1) 定义：院落环境是由一些功能不同的建筑物和与其联系在一起的场院组成的基本环境单元。
(2) 特点：结构、形式、布局、规模、功能多种多样，现代化程度也很不相同，它可以简单到一座孤立的居住房屋，也可以复杂到一座大住宅（如故宫）。并具有明显的时代特征和地方色彩。如我国西南地区少数民族的竹楼、内蒙古草原的蒙古包、黄土高原的窑洞、山区里的小木屋等。
(3) 作用：适应当地的自然地理、气候、环境及人的基本生活需要，为人们提供良好的生活空间环境；
(4) 环境污染：院落环境在促进人类发展中起到了积极的作用，但也相应地产生了消极的环境问题。如燃煤、烧材引起的空气污染、浪费能源、影响健康。生活废弃物滋生细菌，传染疾病，造成环境污染。
(5) 污染治理：院落环境园林化，要种植多种花草树木、蔬菜与鲜花；垃圾粪便沼气化；沼渣处理深埋化；灶具燃料节能化、气体化、电气化、太阳能化；家庭养殖专业化、区域化。充分利用自然能源、资源，利用太阳能量、植物物质流，把院落环境建造成一个结构合理、功能良好、物尽其用、结构美观的人工生态系统。
3. 村落环境
(1) 定义：村落主要是院落基本环境单元的有序组合，是农业人口聚住的地方。
(2) 特点：其结构形式、规模、功能随自然地理、气候、风俗、经济条件及从事的农、林、牧、副、鱼等农业活动的种类不同而各异。如平原上的农村，海滨湖畔的渔村，深山老林的山村等。
(3) 作用
① 使多数农民聚居在一个更大的环境单元里，利用协作、交流、提高劳动效率； ② 方便人们建立集贸市场进行物质交换及丰富文化生活；
③ 利用人们聚集形成各种生活、劳动社会组织，完成个人或家庭不能完成的各种生产及社会活动。
(4) 环境问题
① 生活污染源：（垃圾、粪便、炉灶）； ② 农业污染源：化肥、农药； ③ 工业污染源：乡镇企业污染； ④ 城市污染源：城市污水、垃圾污染。
(5) 污染治理
① 科学施用化肥、农药，即可节省费用又减少环境污染、节省资源；
② 推广使用有机肥及生物防治病虫害技术；
③ 做好城市污水、工业及医疗垃圾的有害物质的监测处理，防止细菌、病毒、重金属、放射性物质及难降解有毒物的污染；
④ 加强农业植物秸秆的综合利用研究，开发太阳能、风能、水能、生物能等新的能源，如用植物秸秆发酵技术制酒精做汽车的燃料；利用太阳能做饭、发电等。
⑤ 加强农田基本建设及绿化田间山坡，减少氮磷钾肥料及水土流失，既保护了土地肥力，又减少了水体的富营养化。
4. 城市环境 (1) 定义：城市环境是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境，是随着私有制及国家的出现而出现的非农业人口聚居的场所。
(2) 特点： ① 规模、个数、居住人口正在不断扩大和连接。世界人口中城市人口1950年为28.7%，1990年大于50%；中国人口1995年城市人口占23%，2003年占41.07%。规模也由小城市向大城市及城市群发展。如上
图2-6 热岛环流图
海、北京、重庆、天津的人口都已超过1000万。
② 具有各种现代化的工业、商贸、交通、运输、文化、教育、娱乐、服务、通讯及建筑等设施，为居民的物质及文化生活创造了优越的条件。
③ 因居住人口密集、高楼林立、交通拥挤、能源消耗量大而使环境遭受严重的污染与破坏。
(3) 作用：随着生产力的发展，城市以较小的空间容纳了世界上多数人口，是目前大多数工业国家经济发展的主体。
(4) 环境问题：
① 城市化对大气环境的影响
A. 城市化改变了下垫面的组成和性质：城市用砖瓦、水泥、玻璃和金属等人工表面代替了土壤、草地和森林等自然地面，改变了反射和辐射面的性质，改变了近地面层的热交换和地面粗糙度，从而影响大气的物理性状。
B. 城市化改变了大气的热量状况：城市化消耗大量能源。并释放出大量热能。大气环境所接受的这种人工热能，接近、甚至超过它所接受的太阳和天空辐射。据统计，德国汉堡
2
得自煤燃烧的热能约为1674.8 kJ／m，而它在冬季所接受的太阳和天空辐射能为1758.5 kJ／m2。
C. 城市化大量排放各种气体和颗粒污染物：这些污染物会改变城市大气环境的组成。一般说来，在工业时代以前，城市燃料结构以木柴为主，大气主要受烟尘污染。18世纪进入工业时代以来，城市燃料结构逐渐以煤为主，大气受烟尘、二氧化硫及工业排放的多种气体污染较重，进入20世纪后半期以来，城市中工业及交通运输以矿物油作为主要能源，大气受CO、NOx、HC、光化学烟雾和二氧化硫污染日益严重。
因而，相对地说，城市气温、云量、雾量、降雨量、烟尘、碳氧化物、氮氧化物、硫 氧化物以及多环芳烃等有害气体含量较高。伦敦型烟雾和洛杉矶型烟雾等重大污染事件大都发生在城市中。但相对湿度、能见度、风速、地表面所接受的总辐射和紫外辐射等则较低，而局部湍流则较多。由于城市气温高于四周，往往形成城市热岛。城市市区被污染的暖气流上升，并从高层向四周扩散；郊区较新鲜的冷空气则从低层吹向市区，构成局部环流（图2-6）。这样，加强了城区与郊区的气体交换，但也一定程度上使污染物囿于此局部环流之中，而不易向更大范围扩散，常常在城市上空形成一个污染物幕罩。
② 城市化对水环境的影响
A. 对水量的影响：城市化将增加耗水量，往往导致水源枯竭、供水紧张。地下水过度开采，常招致地下水面下降和地面下沉。城市化增加了房屋和道路等不透水面积和排水工程，特别是暴雨排水工程，从而减少渗透，增加流速，地下水得不到地表水足够的补给，破坏了自然界的水分循环，使地表总径流量和峰值流量增加，滞后时间（径流量落后于降雨量的时间）缩短，其关系如2-7所示。城市化对洪水流量变化的影响，可用城市化后与城市化前流量变化的比值来表示。
一般降雨示意图 城市化前后降雨对比示意图
图2-7 暴雨和径流相关示意图
图2-8 城市化对2.59 km2 流域 图2-9 不同城市化状况2.5899 km 面积上平均年洪水量的影响 （1平方英里）流域面积洪水频率曲线
图2-8可看出随着排水工程的排水面积百分数及城市化所导致的不透水面积百分数的增加，值线是按左下方向右上方递增的顺序排列的。城市化不仅影响到洪峰流量增加，而且也导致洪峰频率增加。从图2-9可看出流量为2.832 m3/s的洪峰，在未城市化前其复现间距约为3年，即每10年内约出现3次，如排水工程排水面积及不透水面积百分数分别增加到20%，则达到和趋近2.832 m3/s流量的洪峰每10年内将出现6次；如分别增加到40%，则将为13次；如增加到50%，则将为17次；如分别增加到60%和80%，则将超过20次。而随着洪峰流量及频率的增加，则径流的侵蚀和搬运能力均将相应的增长，因而固体径流也将相应地增加。
B. 对水质的影响：这主要指生活、工业、交通、运输以及其他服务行业对水环境的污染。在十八世纪以前，以人畜生活排泄物和相伴随的细菌、病毒等的污染为主，常常导致水质恶化、瘟疫流行。
③ 城市化对生物环境的影响 城市化严重地破坏了生物环境，改变了生物环境的组成和结构，使生产者有机体与消费者有机体的比例不协调，特别是近代工商业大城市的发展，往往不是受计划的调节，而是受经济规律的控制，许多城市房屋密集、街道交错，到处是水泥建筑和柏油路面，几乎完全消除了森林和草地，除了熙熙攘攘的人群，几乎看不到其他的生命，因此被称之为“城市荒漠”。尤其在闹市区，高楼夹峙，街道深陷，形如峡谷，更给人以压抑之感。与此同时，野生动物群在城市中消失了，鸟儿也不见了，这种变化在20世纪60年代已引起人们的注意，它使生态系统遭到破坏，影响到碳、氧等物质循环。为了改善城市环境，许多国家都制订了切实可行的措施，加强城市绿化。我国各大城市也都正在为创造优美、清洁的城市环境而大力开展绿化工作。城市化过程也经历着一个破坏原有的自然生态环境，重建新的人工生态环境的过程。
盲目的城市化过程还造成振动、噪声、微波污染，交通紊乱、住房拥挤、供应紧张等一系列威胁人民健康和生命安全的环境问题。城市规模愈大，就愈从促进生产和方便生活走向它的反面，所以近些年来在发达的资本主义国家，出现了人口自城市中心向郊区流动的趋势，城区有的居民迁往郊外居住，形成一些别墅和新住宅区。他们白天进城工作，晚间或假日回郊区生活，这样就使交通更加拥挤、能源消耗更多和大气污染更趋严重。
城市化的趋势是必然的，但城市过大的弊端又是明显的。因而，许多国家采取种种措施，如控制城市户口、禁止某些工业在大城市兴建、征收高额环境保护税、土地税、疏散企业和机构、建立卫星城，或在较远地区建立中、小城市，以抵制大城市的吸引，形成所谓“抗磁力中心”等，以防止城市化自流发展，使城市的规模和结构与其功能相适应。
(5) 污染治理： ① 确定城市功能，指明城市发展方向；
② 确定城市规模，控制人口及占地面积；
③ 确定城市环境质量，制定城市环境规划，合理布局城市结构（居住区、工业区、商业区、公园绿化区等）。
④ 严格执行城市环境管理制度，提高居民环境意识，大力推行循环经济和清洁生产工艺。
二、地理环境
地理环境是指位于地球表层由水、大气、土壤、生物等诸因素所构成的统一体。它位于地球表层，处于岩石圈、水圈、土壤圈、生物圈等互相作用、互相渗透、互相制约、互相转化的交错带上。下起岩石圈的表层，上至大气圈下部的对流顶层。地理环境为人类提供了大量原始的生产、生活资料，是人类生存和发展的基础。
三、地质环境
地质环境指自地表而下的坚硬的岩石层，即岩石圈。地理环境和地质环境以及星际环境之间经常不断地进行着物质和能量交换。如岩石在太阳作用下的风化过程，使被固结的物质释放出来，参加到地理环境中去，参加到地质循环以至星际物质大循环中去。
地质环境为人类提供了大量的生产资料──丰富的矿产资源和难以再生的能源等，它对人类社会的影响，将随着科技的发展和对未知世界不断深入的了解而与日俱增。
四、星际环境
星际环境是由广阔天体空间和存在于其中的星球以及弥漫物质组成。我们居住的地球距太阳不近也不远，正处于“可居住区”之内；迄今为止，地球是我们所知道的唯一有人类居住的星球，但是地球上的一些自然现象和变化是受其他星球的作用和影响的；如地球上的潮汐受月亮的影响，气候受太阳的影响等。尽管目前人类对其认识还很不深入，但开发和保护星际环境是人类从现在就要做起的。