宇宙环境由广袤的空间和存在于其中的各种天体以及弥漫物质组成。在茫茫的宇宙环境中，又存在着特征各异的小环境。地球周围笼罩着密集的大气，月球表面没有大气，水星只有极稀薄的大气，金星、木星有浓密的大气层，但都缺氧而富含二氧化碳及氢、氦、甲烷和氨等，太阳表面有效温度为5497℃，月球的昼夜温度为127℃～-183℃。
自古以来，人们一直在利用各种方法观测宇宙，但人类进入宇宙空间进行探测和活动只是近三四十年的事。1957年人造地球卫星发射成功，1961年载人卫星绕地球飞行，1962年发射金星探测器，1966年飞行器在月球表面软着陆，1969年宇航员登上月球，1972年飞行器在金星软着陆，同年发射了第一个太阳系外空间探测器，1975年携带生物的飞行器在火星软着陆，1977年飞行器飞掠木星上空，1979年探测器飞过土星，飞向天王星、海王星、冥王星进行考察……人类正在努力揭开宇宙环境的神秘面纱，以便更好地保护她、利用她。
地质环境
人们把由岩石、土壤、水和大气这些地球表层物质组成的体系叫地质环境。
地质环境由岩石圈、水圈和大气圈等组成。岩石圈也称地壳，是地球表面的固体部分，最大厚度为65千米以上，最小厚度为5～8千米，平均厚度为30千米。人们能直接观察和接触到的只是地质环境外层很浅的一部分，目前，最深的矿井为3000米，最深的钻井也只有8000米。据估计在岩石圈外层16千米厚的岩带中，氧、硅、铝、钠、铁、钙、钾、镁等8种元素占这个岩石带总重量的98%以上。岩石圈内物质的分布是不均匀的，因而不同的地球化学环境产生不同的生态系统，不同地区的不同的岩石中蕴藏着不同的矿产，生长着不同种类的生物。
水圈是由地壳表面的液态水层组成，大约是在30亿年前形成的，其中海洋约占地球表面水体的97.2%，而河流和湖泊只占地球表面水体的不足3%，可供人类直接利用的淡水就更少了。
大气圈是地球表面的气体圈层。地球大气分布在从地表至80～90千米的空间，在这以上，大气极为稀薄，没有明显的上限。按大气温度随高度的变化，大气圈可分为对流层、平流层和电离层等层次。对流层是指运动显著、靠近地面的底层大气，它与地表的关系极为密切，对人类和其他生物的生存有着重大的影响。干洁的空气其化学组成为恒定成分，主要是氮和氧两种气体，按体积计算约占大气总体积的98%以上，其次为氩气、二氧化碳、氖、氦等气体。
我们人类生活的地球，是人们休养生息的地方，科学家们称之为“生物圈一号”。为了试验人类离开地球能否生存，美国从1984年起在亚利桑那州建造了一个几乎密封的“生物圈二号”实验基地，它占地1.3万平方米，容积20.4万立方米，设计及建设花费2亿美元，每年的维护费达数百万美元。“生物圈二号”内有土壤、水源、空气和多种多样的动植物和微生物，科学家们希望这个模拟地球环境的实验室能提供足够的食物、水和空气，供8名进入“生物圈二号”工作的研究人员生活两年。
然而，几年以后的事实表明，“生物圈二号”的设想是失败的，它证明了在现有的科学技术条件下，地球是人类唯一的家园，人类离开了地球就无法生存，人类应当努力保护它而不是破坏它。
“生物圈二号”的失败主要是由于大气环境的恶化。在“生物圈二号”中，由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈二号”用的混凝土中的钙反应生成碳酸钙，导致“生物圈二号”中氧气含量从21%降到14%，二氧化碳含量猛增。另外，一氧化碳的含量也猛增了79%，足以使人体合成维生素B<sub>1</sub><sub>2</sub>的能力减弱，危害大脑健康。
在“生物圈二号”中，除了藤本植物比较繁盛外，所有靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，大树也奄奄一息，昆虫除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡，人造海洋中生物生存情况略好于地面。最近，由一个专家委员会对该实验进行了总结，他们认为，目前人类还无法用人为方法保持地球的活力，没人知道怎样建造一个脱离地球自然环境而又能让人类休养生息的生态系统。
五、可贵的环境自净能力
环境也能自净吗？
自然环境有它自身的组成成分和存在状态，大气以其主要的构成气体按一定比例和方式构成了大气环境。水体、土壤也一样。应该说它们都是具有完整结构的有机构成体，在动态平衡的状况下不断进行着物质的循环和能量的流动。当有某种物质进入这个有机构成体，无论是大气、水体或土壤，并破坏了它的结构，打破了它的这种动态平衡，就会导致环境质量的恶化，从而使生存在这个环境中的生物，包括我们人类的正常生存，受到危害甚至威胁，这些物质我们称其为污染物。
在一般情况下，污染物进入环境以后，可以通过大气、水、土壤等环境要素的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等作用，使它的浓度和毒性得到自然降低，这种现象我们把它称为环境自净。
环境自净以它的发生机理可以分为三类：物理净化、化学净化和生物净化。
物理净化 物理净化的方式有稀释、扩散、淋洗、挥发、沉降等。火电厂的烟囱排放的未经处理的烟气，其中含有的烟尘等污染物，通过气流的扩散，降水的淋洗，或重力的沉降作用得到去除和净化；轧钢厂的废水排入江河以后，其中的悬浮物等污染物通过物理吸附、自然沉降和水流的稀释扩散等作用，水体可以恢复到清洁的状态；土壤中的挥发性污染物如酚、氰、汞等物质，也可以通过挥发作用使其含量逐渐降低。这些污染物由于扩散、稀释、沉降等物理过程而使其浓度和毒性自然降低的作用，都属于物理净化作用。
化学净化 化学净化是指污染物由于氧化、还原、吸附、凝聚等化学作用而使其浓度和毒性自然降低的作用。如水中的铅、锌、镉、汞等重金属离子可以与硫离子化合，生成难溶于水的硫化物沉淀，从而使水中这些重金属物质被去除掉；把六价铬还原成为三价铬而降低其活性等等。化学净化作用也表现在铁、锰、铝的水合物、黏土矿物、腐殖酸等对重金属离子的化学吸附和凝聚作用，以及土壤与沉积物的代换作用等。
生物净化 生物净化是指通过生物的吸收、降解作用使环境污染物的浓度和毒性降低或消失。绿色植物吸收二氧化碳放出氧气，使大气中的二氧化碳与氧气比例保持相对平衡；有的植物能吸收土壤中的酚、氰等物质，并在体内转化为其他的无害物质；许多微生物在水体自净中起到了巨大的作用，需氧微生物大量繁殖，能将水中的各种有机物迅速地分解、氧化，转化成为二氧化碳、水、氨和硫酸盐、磷酸盐等；厌氧微生物在缺氧条件下，能把各种有机污染物分解成甲烷、二氧化碳和硫化氢等，硫黄细菌能使硫化氢转化为硫酸盐；氨在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下，可以被氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。生物净化在自然净化中具有十分重要的意义。
环境也有容量吗？
环境对任何污染物的自净能力都是有限的，如果进入环境的污染物质超过了环境对它的自净能力，环境就会受到破坏，我们把环境对污染物容纳能力的这个界限，称为环境容量。
任何一个特定的环境，如一个自然区域、一个城市、一个水体，对污染物的容纳能力是一定的，如果所排放的污染物破坏了环境的动态平衡，将表现为环境质量的恶化，就会危及环境中生存的生物及人类。
六、森林——地球的“绿色财富”
覆盖在大地上的郁郁葱葱的森林是自然界拥有的一笔巨大而又最珍贵的“绿色财富”。
人类的祖先最初就是生活在森林里的。他们靠采集野果、捕捉鸟兽为食，用树叶、兽皮做衣，在树上架巢做屋。森林是人类的老家，人类是从这里起源和发展起来的。直到今天，森林仍然为我们提供着生产和生活所必需的各种资源。估计世界上有3亿人以森林为家，靠森林谋生。
森林提供包括种子、果子、根茎、块茎、菌类等各种食物，泰国的某些林业地区60%的粮食取自森林。森林灌木丛中的动物还给人们提供肉食和动物蛋白。我国和印度使用药用植物已有5000年的历史，今天世界上大多数的药材仍旧依靠植物取得。在发达国家，1/4药品中的活性配料来自药用植物。
木材的用途很广，造房子、开矿山、修铁路、架桥梁、造纸、做家具……森林为数百万人提供了就业机会。其他的林产品也丰富多彩，松脂、烤胶、虫蜡、香料等，都是轻工业的原料。薪柴是一些发展中国家的主要燃料。世界上约有20亿人靠木柴和木炭做饭。像布隆迪、不丹等一些国家，90%以上的能源靠森林提供。
森林的巨大价值，还在于它保护和改善了人类的生存环境。
森林就像大自然的“调度员”，它调节着自然界中空气和水的循环，影响着气候的变化，保护着土壤不受风雨的侵犯，减轻环境污染给人们带来的危害。首先，森林对气候的调节作用非常重要。森林浓密的树冠在夏季能吸收和散射、反射掉一部分太阳辐射能，减少地面增温。冬季森林叶子虽大都凋零，但密集的枝干仍能削减吹过地面的风速，使空气流量减少，起到保温、保湿作用。据测定，夏季森林里气温比城市空阔地低2℃～4℃，相对湿度则高15%～25%，比柏油混凝土的水泥路面气温要低10℃～20℃。由于林木根系深入地下，源源不断吸取深层土壤里的水分供树木蒸腾，使森林形成雾气，增加了降水。通过分析对比，林区比无林区年降水量多10%～30%。国外报导，要使森林发挥对自然环境的保护作用，其绿化覆盖率要占总面积的25%以上。
同时，森林还是当之无愧的“地球之肺”，每一棵树都是一个氧气发生器和二氧化碳吸收器。氧气是人类维持生命的基本条件，人体每时每刻都要呼吸氧气、排出二氧化碳。一个健康的人三两天不吃不喝不会致命，而短暂的几分钟缺氧就会死亡，这是人所共知的常识。据文献记载，一个人要生存，每天需要吸进0.8千克氧气，排出0.9千克二氧化碳。森林在生长过程中要吸收大量二氧化碳，放出氧气。据研究测定，树木每吸收44克的二氧化碳，就能排放出32克氧气；树木的叶子通过光合作用产生1克葡萄糖，就能消耗2500升空气中所含有的全部二氧化碳。按理论计算，森林每生长1立方米木材，可吸收大气中的二氧化碳约850千克。若是树木生长旺季，1公顷的阔叶林，每天能吸收1吨二氧化碳，制造生产出750千克氧气。据有关资料介绍，10平方米的森林或25平方米的草地就能把一个人呼吸出的二氧化碳全部吸收，供给所需氧气。
就全球来说，森林绿地每年为人类处理近千亿吨二氧化碳，为空气提供60%的净洁氧气，同时吸收大气中的悬浮颗粒物，有极大的提高空气质量的能力，并能减少温室气体，减少热效应。
其次，森林能涵养水源，在水的自然循环中发挥重要的作用。“青山常在，碧水长流”，树总是同水联系在一起。降水的雨水，一部分被树冠截留，大部分落到树下的枯枝败叶和疏松多孔的林地土壤里被蓄留起来，有的被林中植物根系吸收，有的通过蒸发返回大气。1公顷森林一年能蒸发8000吨水，使林区空气湿润，降水增加，冬暖夏凉，这样它又起到了调节气候的作用。
不仅如此，森林还能改变低空气流，有防止风沙和减轻洪灾的作用。由于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消耗，进入林区后风速会明显减弱。据资料介绍，夏季浓密树冠可减弱风速，最多可减少50%。风在入林前200米以外，风速变化不大。过林之后，经过500米～1000米才能恢复过林前的速度。人类便利用森林的这一功能造林治沙。森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多，形成较厚的腐质层，就像一块巨大的吸收雨水的海绵，具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。另外，树冠对雨水有截流作用，能减少雨水对地面的冲击力，保持水土。据计算，林冠能阻载10%～20%的降水，其中大部分蒸发到大气中，余下的降落到地面或沿树干渗透到土壤中成为地下水，所以一片森林就是一座水库。森林植被的根系能紧紧地固定土壤，能使土地免受雨水冲刷，防止水土流失，防止土地荒漠化。
