自然环境按范围划分,可分为全球与区域环境。（
官路红颜）全球环境是由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈四个圈层组成。从其成因来分,可分为原生环境和次生环境。次生环境是指人类加工改造的环境部分。区域环境一般包括原生环境与次生环境两个因素。
2.1.1岩石圈
地球大致可分成地壳、地幔和地核三个同心圈层,地壳是指从地表以下几公里至30—40公里的一层,称为岩石圈,它的厚度很不均匀,大陆所在地方,地壳比较厚,尤其是山脉下更厚。海洋所在地方,地壳比较薄,最薄的地壳不到10公里。
地球形成过程中,在炽热温度下,地球上的物质均呈液态,大部分未及氧化的单质铁(混有一些其他金属)由于比重大,逐渐沉入地球中心而形成铁核心,而呈液态的熔融盐原生岩(硅酸盐及铝硅酸盐,由feo、mno与sio2、al2o3在原始地球高温下,熔融而生)飘浮在铁核心上面阻止了铁核心的进一步氧化,熔融盐逐渐冷却后,即形成地壳。（
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通常把某物质含量的天然水平称为地球化学背景值,它反映了环境要素在自然界存在和发展过程中,本身原有的化学组成特征。但目前由于人类活动的影响,实际上是指相对不受直接污染情况下环境要素的基本化学组成。而某种化学元素的含量和地球化学背景值之间的偏差称之为“地球化学异常”。把元素在地壳中的含量称为丰度,它表示地壳中各元素的相对平均含量,称为该元素的“克拉克值”。无论是丰度,还是克拉克值,通常用ppm或克/吨表示。
2.1.2大气圈
地球的外圈是一层空气,这一层空气称为大气圈,根据大气的温度、成分和其他物理性质,可将大气圈分为四个层次:对流层、平流层、中间层和热层。（
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大气圈中绝大多数元素是呈气态的原子和分子,其中也有以化合态存在的。大气圈的主要成分是n2和o2,n2、o2、ar及co2占大气总量的99.99％,另外一系列微量组分(主要是稀有气体及h2)也是大气的恒定组分。除恒定组分外,大气中也存在大量临时性的异常组分,它们来自火山活动和生物圈的生命活动,近代则主要来自人类的生产和生活活动。大部分的高浓度的大气异常组分对动植物的生长会产生不利影响,因此属于大气的污染物。还有由于各种作用而进入大气层的粉尘颗粒也属于大气异常组分,它们是:
1.来自大陆的尘粒(化学组分可能近似黄土组分)；
2.来自海洋表层的可溶盐的尘粒；
3.火山爆发喷出的火山灰；
4.偶然性来源的粉尘(主要来自宇宙尘,每天到达地球的宇宙尘约为10-7克/平方厘米)；
5.人为的工业粉尘(燃料燃烧)。（
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2.1.3水圈
水圈是指地球上被水和冰雪所占有或覆盖而形成的圈层。地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下以及生物体内。海洋、湖泊、河流、沼泽的水体和地下水构成地壳的水圈。地球上的水循环是形成水圈的动力,在水循环的作用下,把特征不同的水体联系起来形成水圈,并与大气圈、岩石圈、生物圈之间进行各种形式的水交换。
水圈中的总质量约为1.41x1018吨,占地壳总量的3.3％,为地球总量的0.024％,海水是水圈中最重要的组成部分,约占水圈总量的97.41％,大陆水仅占水圈不到3％,其中大部分储存在南北两极和山峰的冰雪中,流动的淡水仅为0.009％。（
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地球上大量的水不能被人类直接使用,而可供使用的淡水分布也是极不均匀的。
天然水的化学组成表现出自然界中物质的复杂性,由于天然水含有可溶性气体、可溶性盐类及各类有机物,这些组分的种类及其性质、含量不同而使天然水的组成、性质有很大区别。
2.1.4生物圈
生物圈是指地球上有生命活动的区域及其居住环境的整体总和,是生活在大气圈、岩石圈和水圈中的生物活动的地方；是一个复杂的开放系统；是一个生命物质与非生命物质的自我调节系统。它是生物界和水、大气、岩石三个圈层长期相互作用的结果。（
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生物圈包括岩石圈的上部、水圈和大气圈的下部,在此范围内,几乎到处都有生物体的分布。由于水是生物生存所必须的条件,而波长小于290纳米的短波辐射可引起生物的死亡,所以一般认为平流层中的臭氧层(距地面15—35千米)就是生物圈的最高极限,实际上生物仅存在于对流层中(距地面10千米左右),生物圈的下限在海洋中至少与海洋底部一致,在深海的底部不仅有微生物的存在,而且大型生物也可以生存。陆地生物圈的下限平均在大地水准面以下3—4公里的地方,此界限与最简单的有机体生活的最高温度相一致。
生物圈存在的基本条件是:能够得到足够的能量,以供应生命活动的需要,地球上生物圈的能量源自太阳;存在可被生物利用的液态水,所有的生物都含有大量的水,没有水就没有生命;要有适宜生命生存和活动的温度条件;能提供生命物质所需的各种营养元素,包括o、n、c、k、na、ca、fe等。
生物体是一系列复杂的有机物,由糖类、蛋白质、脂肪以及金属有机化合物等组成。在对大量(六千种以上)动物和植物分析的基础上,发现生物体含有60多种化学元素,其中o、c、h、n、si、p、s、k、na、mg、cl、fe等是构成生物体的特征元素,它们的总重量占生物体总重的99％以上,剩下总量的1%是各种微量元素。
表23是地壳、海水和人体中含量最多的20种元素的组成比较。人体内元素含量高低的次序与地壳差别较大,而与海水中元素含量高低的次序较接近。生命起源于海洋,原始生命起源于原始海洋,因此在海洋环境中发展起来的原始生命在其生命组成中含有的元素就主要来自海洋本身丰度较大的元素。在生物体的长期进化过程中,逐渐由海洋走向陆地,其体内元素的组成虽然也经历了环境的变迁而产生的变化,然而仍保持了基本的遗传性。人类是生命发展的最高阶段,它是通过植物——动物——人发展而来的,因而人体内元素的组成也同样反映了这种发展的过程。
有人曾将人和苜蓿草所含元素的种类和含量进行了测定对照(见表24人体和苜蓿的元素组成),结果发现,两者体内的元素种类大体相同,不仅如此,在人体所含的11种常量元素中,苜蓿草中除了钠以外,其他含量也高于万分之一,而且其含量高低次序也基本相同。这不能说是巧合,只能说是自然发展规律所决定的。由此也有助于进一步证明了生命起源于海洋,以及人类是由原始生命——植物——动物进化而来的。
一种元素能否在生物体内存在及其含量多少,主要取决于两点：生物能否得到和生物能否利用。前者取决于生物所处的地球化学环境，而后者又更多地取决于化学元素本身的性质。
迄今为止,在人体内已经发现了60余种元素,但不能因此说组成人体的只有这60余种元素,由于测试手段的限制,一些含量很低的元素尚未测出。可以肯定,随着分析测试技术的发展,更多的其他元素的踪迹还可能在人体内发现。
在地球演化过程中,原始大气圈与原始地壳差不多同时形成,约在45亿年前左右,水圈的形成约在40亿年前左右,而生物的出现,生物圈的形成则较晚,约在30亿年以前,而人类的出现仅有一二百万年。
生物圈的物质不像大气圈的物质分布那样均匀,并且处于不断变化的状态,生物圈物质的质量与其他地球圈相比是微不足道的,它们的相对质量之比约为生物圈∶大气圈∶水圈=1∶3000∶880000###2.2生态系统和生态平衡
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