第1章 绪论
1.1 人与环境的和谐
环境（environment）指以某一中心事物为主体的外部世界，是主体与周边相关客体的集合。客体可以是物质的、精神的和运动的。周边包含地域和非地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径”。也就是说，环境是相对中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物就是这个中心事物的环境。
1.1.1 人类环境的概念及分类
“人与环境系统”中的人指具有不同文化水平和不同社会组织程度的人的群体，可以将其简称为“文化人”、“文明人”或“社会人”。对人类来说，环境指人类赖以生存和发展的物质条件的整体，包括自然环境和社会环境（或称人工环境）。自然环境是人类生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称，是阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物及地壳等自然因素的总和。而社会环境是人类在自然环境的基础上，为不断提高物质和精神生活水平，通过长期有计划、有目的的发展，逐步创造和建立起来的一种人工环境，是由人工形成的物质、能量和精神产品及人类活动中所形成的人与人之间的关系—上层建筑。社会环境是人类物质文明和精神文明发展的标志，它随经济和科学技术的发展而不断地变化。社会环境的发展受到自然规律、经济规律和社会发展规律的支配与制约。社会环境的质量对人类的生活和工作以及社会的进步都有极大的影响。以人为中心的环境既是人类生存与发展的终极物质来源，同时又承受着人类活动产生的各种废弃物。
2014年发布的新版《中华人民共和国环境保护法》对环境的概念做了具体的规定，指出：“本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、湿地、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。”由此可见，这里的环境概念不如一般意义上的环境概念广泛，仅限自然因素且有明确的对象，它是为了便于该法律的实施而做出的具体规定。
人类环境是一个十分庞大且复杂的体系，目前还没有形成一个统一的分类方法。一般按照环境的形成、功能、范围、要素及人类活动的影响等作不同的分类：①按照环境的形成可分为自然环境和人工环境，这是目前最常用的分类方法；②按照环境的功能可分为生活环境和生态环境，《中华人民共和国宪法》（第二十六条）采用了这种分类方法；③按照环境范围的大小可分为居室环境、车间环境、聚落环境、村镇环境、城市环境、区域环境、全球环境和宇宙环境等；④按照环境要素的不同可分为大气环境、水环境、土壤环境、生物环境、地质环境等；⑤按照人类活动的影响可分为原生环境和次生环境。
1.1.2 人与环境的相互作用
人与环境是相互作用、相互影响、相互依存的对立统一体。人类的生产和生活活动作用于环境，会对环境产生影响，引起环境质量的变化；反过来，被污染的或受到损害的环境也会对人类的身心健康和经济发展等造成不利的影响。
1. 人类是环境的产物
早在人类出现的几十亿年前，自然界就已经存在了。地球上最早本无生命，经过漫长的物理、化学变化过程才形成使生物能够产生、延续和进化的地表环境，如水、阳光、土壤、氧气、适宜的温度等。海洋是生命产生的温床，而生物圈的形成为人类的出现和繁衍提供了必要条件。生物界的发展经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的漫长演化过程，而人类则是生命演化到高级阶段的产物。人类不能自认为是大自然的主人，可以主宰和支配一切，而应该树立一种强烈的科学意识：人类是环境的产物，人类的生存和发展同整个生物界一样，要完全依赖于地表的环境条件。
2. 人类是环境的改造者
人类不像一般动物那样完全被动地依赖和适应自然环境而生存，而是能通过劳动和社会性的生产活动创造并使用科学技术手段，有目的、有计划、大规模地改造自然环境，使其更适合人类的生存和发展。人类社会出现以后，自然界进入了在人类干预和改造下发展的新阶段。
目前，除某些原始森林、人迹罕至的荒漠、冰川地区外，人类已经很难在地
球上找到完全的原生环境，绝大部分地球表面都经过了人类的加工、改造，这极大地改变了自然环境的面貌。这也体现了人类与日俱增地利用、改造自然环境的能力和水平。
人类在依赖自然环境进行生存和改造自然环境的过程中，与环境之间存在着一种十分复杂的关系—环境系统相互作用、相互制约的关系。这其中体现着两种规律—社会经济规律与自然生态规律，两种规律相互交织、融合并不以人的意志为转移地发挥作用。随着人类社会的进步，人类改造自然的规模不断扩大，向环境大规模地“摄取”和“输入”，其结果是一方面通过对环境的改造使环境更适合人类的生存和发展；另一方面破坏环境系统的动态平衡，出现环境问题。
1.1.3 环境问题与人类生存危机
环境问题（environmental problem）指人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。人与环境系统是一个复杂的动态系统和开放系统，系统内外存在着物质和能量的变化与交换。在一定的时空尺度内，若系统的输入等于输出，就会出现平衡，称为环境平衡或生态平衡。人类为谋求生存和发展会不断改造自然，打破原有的平衡，并试图建立新的平衡。但人类在改造自然的过程中，常由于盲目或受自身水平的限制，未能达到预期的效果，甚至得到相反的结果，导致环境问题的产生。
环境问题是伴随着人类的出现、生产力的发展和文明程度的提高而产生的，并由小范围、低危害向大范围、高危害的方向发展。根据范围的大小不同，环境问题可从广义和狭义两个层面去理解。广义上，环境问题是由自然或人为引起的生态平衡破坏，包括直接或间接地影响到人类的生存和发展的一切客观存在的问题；狭义上，环境问题是人类的生产和生活活动使自然生态系统失去平衡，反过来影响到人类生存和发展的一切问题。从引起环境问题的根源考虑，可将环境问题分为两类：一是由地震、洪涝、干旱、滑坡、火山、海啸等自然灾害引起的环境问题，称为原生环境问题，又称第一环境问题；二是由人类活动引起的环境问题，称为次生环境问题，又称第二环境问题，它又可分为环境污染和环境破坏两类。
科学技术的迅猛发展加速了人类更高层次文明的繁荣，也增强了人类对自然环境的影响能力。自工业革命以来，人类与环境不协调的相互作用引发了自然灾害、生态破坏、资源耗竭、人口剧增、环境污染等一系列环境问题，限制着人类的发展、影响着人类的健康、威胁着人类的安全。仅在 20世纪中后期就因环境污染造成了八次较大的轰动世界的公害事件（表1-1）。
表1-1 世界八大公害事件
1972年在瑞典首都斯德哥尔摩召开了以“只有一个地球”为主题的第一次人类环境大会，1992年在巴西里约热内卢召开了以“环境和发展”为主题的第二次人类环境大会，表明环境问题已引起世界各国的广泛关注。有效地解决环境问题已成为世界各国的共识和共同责任。“人类与环境相互作用”与“环境与发展的相互关系”等问题，已列入联合国《21世纪议程》，是今后长期摆在各国科学家、政治家和高层决策者面前的重大主题。近年来，以习近平生态文明思想为指引，我国积极推动物质文明、政治文明、精神文明、社会文明、生态文明协调发展。 2017年习近平在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告中提出“人与自然是生命共同体”；2020年习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，提出了碳达峰和碳中和的目标；2021年举行的联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会强调秉持生态文明理念，共同构建地球生命共同体。构建人与自然和谐共生、经济与环境协同共进、世界各国共同发展的地球家园愿景，引发国际社会广泛共鸣和深入思考。
人类生存和发展遭受环境问题严重困扰的现实，要求我们对历史的经验进行反思和重新总结，驱使人们去探讨和研究一系列涉及人类发展的问题。当前以人与环境系统、人与环境相互作用、环境与发展等为主题的学科有环境科学、人类生态学、现代地理科学和地球系统科学等。尽管这些学科的产生和发展各有自己的起点与途径，这些学科的学者在专业知识背景、科学兴趣、研究问题角度等方面各有差别，但他们都看到了当前人类在人口、资源、环境和发展方面面临的严峻挑战，都意识到了解决这一问题的紧迫性，都希望自己所研究的学科在解决这些问题上能有所作为甚至做出较大贡献。因此，他们正行进在殊途同归的道路上，做着一些共同的工作，研究着一些类似的问题。
1.2 地球圈层结构及其环境问题
人类生活在地球上，地球存在于宇宙中，茫茫宇宙，渺无边际，亿万星辰，交相辉映。地球是目前宇宙中已知的唯一有生命存在的星球，然而现正面临着严峻的环境问题，“拯救地球”已成为世界各国人民共同的强烈意愿。
1.2.1 地球在宇宙中的地位
目前人类所观测到的类似于银河系的天体系统就有 10亿个左右，这些天体系统称为星系，所有的星系构成广阔无垠的宇宙。人类观测到的宇宙部分称为总星系，它有距地球约 150亿光年的时空范围。在这一范围内，由若干级别的天体系统构成（图1-1）。银河系是由众多恒星及星际物质组成的庞大天体系统。太阳系位于银河系赤道平面附近，距银河系中心约 3万光年，太阳作为一颗普通的恒星绕银河系的中心运动。银河系中像太阳这样的恒星有 2000多亿颗。太阳是离地球最近的恒星，太阳系有八大行星，距太阳由近及远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。太阳系中，地球在位置上排行第三，体积和质量则排行第五（图1-2）。地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的椭球体，赤道半径是 6378 km，赤道周长约40000 km。月球是地球唯一的天然卫星。作为行星中的一员，地球有很多特别之处：①唯一表面上存在大量液态水的行星；②迄今唯一适合人类生存居住的行星；③具有最大的卫星/行星比率的行星；④唯一的具有可移动的固态地表（大陆漂移、海底扩张、板块构造）的行星。
图1-1 天体系统构成
图1-2 太阳系的八大行星
1.2.2 地球圈层结构
地球不是一个均质体，它具有明显的圈层结构。地球圈层可分为内圈和外圈两大部分。其中，内圈可细分为地核、地幔和地壳；外圈则可划分为大气圈、水圈和生物圈。地球各圈层在分布上有一个显著的特点，即固体地球内部与表面之上的高空基本是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的，其中，生物圈表现最为显著，其次是水圈。
在人与环境系统的相互作用中，地球表面的大气、水、土壤、岩石和生物等自然条件与人类生存密切相关，是人类赖以生存的物质基础。它们直接或间接地影响着人类社会的发展，地理科学和环境科学通常把这些自然条件划分为大气圈、
