课程中文名称：环境地学

课程英文名称：Environmental Geoscience

【课程编号】C 16080002018 【课程类别】专业选修课

【总学时数】32 【周学时数】2

【学分数】2 【先修课程】环境学概论

【课程负责人】李晓双         【适用专业】环境科学 环境工程

一、课程简介

环境地学是环境科学与工程的基础性分支学科，它以人--地系统为对象，研究其发展、组成与结构、调节与控制、改造与利用的规律。教学目标是使学生熟悉地球环境的组成、结构、时空分异的基本规律，掌握地球环境系统中物资能量的转化规律。培养学生运用地学基本理论、现代科学技术方法解决区域环境问题的能力。

二、教学目标

作为环境科学专业重要的专业基础课，环境地学的教学目标是使学生熟悉地球环境系统的组成、结构、时空分异的基本规律，掌握地球环境系统中物质能量迁移转化的基本规律，在拓宽学生有关环境背景与自然环境过程知识与环境地学观察技能的基础上，培养学生运用地球科学理论、现代科学技术方法解决区域环境问题的能力，为学生深入学习环境科学专业课程和从事环境科学研究奠定必要的环境地学基础。

三、教学内容、要求和学时分配

（一）第一章 环境地学总论     学时：2

教学内容：重点讲述环境、环境问题与环境类型的概念，环境地学的研究对象、研究内容、研究方法及其环境地学的学科体系。

教学要求：启发学生原有的环境地学知识，引导学生尽快进入环境地学的课程知识的学习当中。

重点、难点：引导学生对环境地学基本概念的理解与深化，对境地学的研究对象、研究内容、研究方法及其环境地学的学科体系的把握与熟悉是本章教学的难点与重点。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有5道互动式思考题与个案分析，引导学生进一步思考和学习。

（二）第二章  地球环境系统     学时：2

教学内容：讲述地球环境系统的外围空间——太阳系、地球－月球的运动，地球环境系统的物质组成及其演化，地球环境系统与人类社会的相互关系。

教学要求：必要的观察与实践学习，如鼓励学生去天文馆的参观学习以及相关科教影片、图书的观看与学习。

重点、难点：地球运动及其环境影响、地球环境系统与人类活动的相互关系的理解。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有5道互动式思考题与个案分析，如有条件组织学生利用课间时间去师范学院天文馆观测实验室或者利用天文望远镜观察太阳黑子活动状况、月球表面特征，了解地球自传与公转运动的特征，在广泛的教学观察与实践解决上述问题。

（三） 第三章  大气圈子系统       学时：2

教学内容：讲述了地球环境系统中大气圈子系统的物质组成、结构、时空分异规律，以及大气圈中物质运动与能量转化的规律，还有人类活动对大气圈子系统的影响。

教学要求：必要的观察与实践学习，如鼓励学生去气象台站或者野外观察学习以及相关科教影片、气象卫星影像图、图书的观看与学习。 

重点、难点： 　大气运动及其环境影响、不同区域气团运动及其对环境的影响的理解。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有8道互动式思考题与个案分析，如有条件组织学生利用课间时间去气象台站观测实验，或者组织同学分组连续观察记录当地天气预报与云图结果，从实践中了解天气变化与大气环境质量、人类活动的相互关系。

（四）第四章  水圈子系统     学时：2

教学内容：讲述了地球环境系统中水圈子系统的物质组成、结构、时空分异规律，地表水文过程及其与流域环境的相关性，探讨水圈中物质运动与能量转化的规律，还有人类活动对水圈子系统的影响。

教学要求：必要的观察与实践学习，如鼓励学生查阅相关水文观测资料或者野外观察学习以及相关科教影片、图书的观看与学习。

重点、难点：　水文过程及其特征，地表水资源与人类活动的相互关系的理解。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：　有4道互动式思考题与个案分析，按不同的生源地组织同学集体研讨中国水资源与水环境的时空变化和主要特征。

（五）第五章  岩石圈子系统        学时：2

教学内容：讲述了地球环境系统中岩石圈子系统的物质组成、结构、时空分异规律，不同岩石的主要化学组成及其风化特征，探讨表生环境中重金属元素的来源，掌握岩石圈表面形态（地貌）对区域环境中物质能量迁移转化过程的影响，还有人类活动对岩石圈子系统的影响。

教学要求：必要的观察与实践学习，如鼓励学生查阅并整理相关地质地貌观测资料或者野外观察学习以及相关科教影片、图书的观看与学习，有条件的情况下组织学生野外实习。 

重点、难点： 地壳运动及其特征，岩石圈表面形态（地貌）的类型特征，以及对区域环境中物质能量迁移转化过程的影响的理解。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有5道互动式思考题与个案分析，提供必要矿物和岩石标本，促使同学了解岩石圈的化学元素组成及特点；地壳的矿物等概念及常见矿物的识别、三大岩石的基本概念、沉积作用与沉积岩石、岩浆活动与岩浆岩；变质作用与变质岩，及常见三大岩石类型的识别。

（六）第六章  圈层间的相互作用      学时：8

教学内容：讲述了地球环境系统中分别两个圈层之间的相互作用，三个圈层之间的相互作用，多个圈层之间的相互作用。

教学要求：必要的观察与实践学习，如鼓励学生查阅并整理相关作用的材料或者野外观察学习以及相关科教影片、图书的观看与学习，有条件的情况下组织学生野外实习。

重点、难点：多个圈层之间的相互作用。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有7道互动式思考题与个案分析，通过实地调查与分析，组织同学分组讨论。

（七）第七章  生物圈子系统         学时：2

教学内容：在整合学生生态学知识的基础上（学生已经学习了生态学专业基础课程），讲述了地球环境系统中生物圈子系统的物质组成、结构、物质包括污染物迁移转化的特征，掌握不同生态系统类型的组成结构、生产能力及其地域分布规律，以及人类活动对生物圈子系统的影响（生物污染、生物侵入、生物多样性保护等）。

教学要求：必要的观察与实践学习，如鼓励学生查阅并整理相关生物学和生态学观测资料或者野外观察学习以及相关科教影片、图书的观看与学习，有条件的情况下组织学生野外实习。 

重点、难点： 生态系统分类以及不同生态系统类型的地域分布规律

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有5道互动式思考题与个案分析，通过实地生物调查与分析，组织同学分组运用概念图或思维图的方式，表述大气圈中CO2和O2浓度变化与生物圈的关系及其相互间的作用；什么是垂直地带性？举例说明山地植被垂直带的分布与气候之间的相互关系？在我们的生活中，与我们关系最为密切的生物加起来也不过百十种而地球上绝大部分生物你甚至见也没见过，为什么我们要尽全力地保护现存的各种生物？概括生态系统次级生产过程的一般模式？

（八）第八章  智慧圈子系统      学时：2

教学内容：智慧圈的概念及其发展，智慧圈子系统的组成与结构以及物质运动的变化规律，不要产业活动对地球环境系统（资源与环境）的影响。

教学要求：必要的观察与实践学习，如鼓励学生查阅并整理相关文献资料或者进行社区观察学习的基础上，强化学生对智慧圈的理解；阅读莱斯特﹒布朗的《B模式》。

重点、难点：　智慧圈的概念、组成及其发展演化。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有5道互动式思考题与个案分析，通过实地调查与分析，组织同学分组比较分析智慧圈与生物圈的异同及其相互联系；探讨农业生产过程中的生态环境功能，农业生产方式不当又会造成那些环境污染；探讨什么是清洁化生产？试结合一个自己相对熟悉其生产流程的工业生产部门，分析实现清洁化生产对于建设资源节约型的持续社会的主要作用；通过查阅莱斯特﹒布朗的《B模式》，了解困扰人类发展的诸多全球性资源环境问题。

（九）第九章  地球环境系统中的自然资源拓展学习部分      学时：2

教学内容：在教师的指导下，同学利用课余时间自学，了解地球环境系统中自然资源组成，各种不同资源利用方式对环境的影响，从本质上理解节约资源与保护环境的相互关系。

教学要求： 本章属于环境地学拓展的教学内容，鼓励学生自主学习，撰写科研论文或感想。

重点、难点：　自然资源的类型及其空间分布。 

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有6道互动式思考题与个案分析，在教师的指导下通过同学们自学和集体讨论，使学生结合自身生活，观察、记录、分析与总结，了解资源消耗及其可能的环境影响，并提出切实可行防范措施；在中国数千年传统文化发展的历史过程中，始终倡导尊重自然、保护自然、节约资源、人地合一的生态观念，即“草木零落，再入山林”、“钓而不纲，弋不射宿”、“往来井井，涣其群吉”、“得地则生，失地则死”，结合环境地学相关资料的学习，试分别说明这些古老哲理中所包含的资源与环境意义。

（十） 第十章  地球环境系统中的自然灾害拓展学习部分    学时：2

教学内容：在教师的指导下，同学利用课余时间自学，了解地球环境系统中自然灾害组成，主要自然灾害发生的时空规律及其对环境的影响，从本质上理解保护环境与减轻自然灾害的相互关系。

教学要求：本章属于环境地学拓展的教学内容，鼓励学生自主学习，撰写科研论文或感想。

重点、难点：自然灾害的类型及其空间分布。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：　有5道互动式思考题与个案分析，在教师的指导下通过同学们自学和集体讨论，使学生结合自身生活，观察、记录、分析与总结，了解自然灾害及其特，自然灾害的自然属性与社会经济属性，分析各种自然灾害与生存环境在空间上的相关性。

（十一）第十一章  地球环境系统中的物质循环拓展学习部分        学时：2

教学内容在教师的指导下，同学利用课余时间自学，了解地球环境系统中物质循环类型及其主要驱动力，以及碳、氮、磷、硫、微量养分和污染物的循环过程及其特征。：

教学要求： 本章属于环境地学拓展的教学内容，鼓励学生自主学习，撰写科研论文或感想。

重点、难点： 物质循环的类型、空间分布及其生态环境效应。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：　有6道互动式思考题与个案分析，在教师的指导下通过同学们自学和集体讨论，使学生结合自身生活，观察、记录、分析与总结，了解日常生活活动与碳循环的相互关系；了解生态系统中一般营养物质循环与有毒有害物循环的异同；请选择一个你熟悉的工业生产部门，试构建将工业生产过程中物质转化与地球环境系统中该物质循环过程相互融合的新型生产模式。

（十二） 第十二章  地球环境系统中的物质循环     学时：4

教学内容：结合教学实习与教学实践活动，介绍了环境地学调查、环境监测基础、环境制图技术与方法以及遥感技术在环境地学研究中的应用。

教学要求：　本章属于环境地学技能培训方面的教学内容，鼓励学生积极参与主动实践。

重点、难点：环境地学调查与环境监测实验的有机衔接。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：有5道互动式思考题与个案分析，在教师的指导下通过同学们自学和集体讨论，使学生能够熟练地运用（1:5万或1：10万）地形图和遥感影像图，通过阅读用铅笔标出河流及其流向、山脊、山谷、鞍部、平原、丘陵等的位置，了解环境监测中的物理化学监测与生物监测的特点；初步掌握环境地学采样与制备样品的方法，以及制备样品过程中应该注意那些问题。

赵烨.环境地学.高等教育出版社,2007 年。 

王建.现代自然地理学.高等教育出版社，2001 年。