第6章 全球性环境问题

二、酸雨的危害
4.对材料的影响
• 酸雨加快金属腐蚀，如腐蚀桥梁、工业装备、供水管网、 地下贮罐、水轮发电机、动力与通信器材，影响设备的使 用寿命。
• 酸雨也加快非金属材料的腐蚀，如腐蚀混凝土、砂浆，引 起水坝、雕塑出现空洞和裂缝，导致强度降低。
二、酸雨的危害
5.对人体健康的影响
• 对人体健康的影响主要体现在两方面：一是酸性水直接对 人体的影响，如酸性水刺激人的眼角膜和呼吸道黏膜，引 起红眼病、支气管炎等疾病；另一方面，酸雨浸渍土壤， 侵蚀矿物，水中重金属离子浓度增加，继而被植物吸收、 富集，也可能通过食物链进入鱼类等水产品体内，从而对 人类健康产生影响。
图：在印尼东爪哇省的拉蒙岸郊外，一位 村民在一片干涸湖区寻找水源
二、全球变暖对自然界和人类的影响
5. 影响经济和生态系统 (1) 全球气温上升，对农业的影响是综合性
的； (2) 气温和降雨的变化，使一些地区的农业
和生态系统无法适应或不能适应这种变化 从而遭受很大的破坏性影响，造成大范围 的森林植被被破坏和农业灾害； (3) 海平面上升将淹没大片低地，使沿海地 区经济受到威胁。
一、温室效应
2. 人类活动和气候变暖 • 地球的大气层中，存在各种温室气体。这些温室
气体在地球演变过程中，保持地球表面的温度适 合于生物生存发展。昼夜温差也适合于生物的成 长。 • 合适浓度的温室气体是保证地球生命存在的基本 条件。
二、全球变暖对自然界和人类的影响
• 1.冰川融化
• 由于人类活动，使得温室气 体的浓度逐年升高、特别是 工业革命以来、大量森林植 被被砍伐，化石燃料大量使 用，从而使温室气体大幅度 增加，使得温室效应增强， 从而引起地球表面的温度升 高，出现了全球变暖的现象。
二、酸雨的危害
1.对水生生态系统的影响 • 酸雨造成湖泊、河流水体酸化，水中的鱼类会减
少。湖水或河水的pH值降到5以下时，鱼的繁殖 和发育会受到严重影响，致使鱼卵不能孵化或成 长甚至鱼虾死亡。另外土壤酸化后失去中和能力， 有意的铝离子和其他重金属离子从土壤和底质中 溶出，造成鱼类中毒死亡。
二、酸雨的危害
图：气候变暖棕熊无法冬眠
二、全球变暖对自然界和人类的影响
• 2.海平面上升
• 加拿大地处北极地区的 埃尔斯米尔岛北岸沃 德·亨特冰架发生断裂， 形成2座总面积约为20 平方公里的浮冰岛。这 是近3年来最大规模的 北极冰架断裂。
图：北极冰架断裂
二、全球变暖对自然界和人类的影响
• 3.气候带移动 • 受全球变暖影响，北极冰
• 机载南极臭氧实验。 这项实验表明南极上空 出现臭氧层空洞，并且 逐渐扩大。这一发现震 惊了科学界。
图6.6：南极上空九年间臭氧层变化
一、臭氧层变化与臭氧洞
2.臭氧层破坏和臭氧洞
• 在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，中 国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高 原上空的臭氧量正在以每10年2.7%的速度减少。 根据全球总臭氧量观测的结果表明，除赤道外， 1978—1991年总臭氧量每10年间就减少1%—5%。
1. 纯氧理论
二、平流层臭氧形成及破坏机理
2. 催化清除理论
• 平流层大气中的活性催化物质通过链式 反应消除臭氧，其反应如下：
二、平流层臭氧形成及破坏机理
• CFC3释放CI自由基的光化学过程如下 ：
• 释放出来的CI自由基与臭氧反应，消除臭 氧：
二、平流层臭氧形成及破坏机理
• 最初对南极臭氧洞的出现有三种不同的解释：
一、简述
2.我国酸雨的现状
• 世界上有三个酸雨区：
– （1）欧洲酸雨区；Fra Baidu bibliotek– （2）北美酸雨区； – （3）中国西南、华南酸雨区。
一、简述
• 2.我国酸雨的现状
• 我国酸雨污染主要分 布在长江以南、青藏 高原以东的广大地区 及四川盆地，酸雨区 面积约占国土面积的 30%。
图：酸雨区域分布图
一、简述
一、臭氧层变化与臭氧洞
• 2.臭氧层破坏和臭氧洞
• 与20世纪70年代相比，全球各地区臭氧总量下 降如下：
– 北半球中纬度地区冬/春季减少了6%； – 北半球中纬度地区夏/秋季减少了3%； – 南半球中纬度地区全年平均减少了5%； – 南极地区春季减少了50%； – 北极地区春季减少了15%。
二、平流层臭氧形成及破坏机理
第六章 全球性环境问题
– 20世纪80年代以来，随着经济的发展，具有全 球性影响的环境问题日益突出。不仅发生了区 域性的环境污染和大规模的生态破坏，而且出 现了温室效应、臭氧层破坏、全球气候变化、 酸雨、物种灭绝、土地沙漠化、森林锐减、越 境污染、海洋污染、野生物种减少、热带雨林 减少、土壤侵蚀等大范围的和全球性环境危机， 严重威胁着全人类的生存和发展。
三、防治酸雨的综合政策
1.使用低硫燃料
SO2的产生主要是在燃烧过程中燃料中的硫经过氧化生成的。 降低煤炭的含硫量，可以有效地减少SO2的排放、防止SO2形成酸雨。 目前我国降低燃料含硫量的措施主要有： (1)对含硫量高的高硫煤矿实行关停或限产，禁止新建煤层含硫份大于 3%的矿井，对现有煤层合硫份大于3%的矿井实行限产或关停。 (2)加快发展动力煤洗选加工，通过洗选加工，除去煤炭中的硫份。 (3) 煤炭洗选加工的重点是动力煤，原煤入洗率达到50%以上，动力 配煤量达到7000万吨左右。 (4) 限制城市燃料含硫量，积极促进天然气、液化石油气、电或其他 清洁能源的使用。
第六章 全球性环境问题
• 第一节 温室效应和全球气候变化 • 第二节 臭氧层破坏 • 第三节 酸雨
第一节 温室效应和全球气候变化
• 一、温室效应 • 二、全球变暖对自然界和人类的影响 • 三、控制全球变暖的综合对策 • http://v.ifeng.com/documentary/society/2015
第三节 酸雨
• 一、简述 • 二、酸雨的危害 • 三、防治酸雨的综合政策
一、简述
1.酸雨的来源与形成 • PH值低于5.6的降水称为酸雨，现在将酸性物质以湿
沉降或干沉降的形式从大气转移到地面的现象统称为 酸雨。湿沉降指酸性物质以雨、雪等形式降落地面， 干沉降指酸性颗粒物以在重力作用下沉降、微粒碰撞 和气体吸附等形式从大气转移到地面。 • 酸雨是当代世界面临的重大环境问题之一。酸雨的形 成是一个复杂的问题，包括物理、化学和物理化学过 程，而这些过程又受人为和自然等诸多因素的影响。 对酸雨形成机制目前还没有完全弄清楚。 • 一 件 到般下地认通面为过。，化酸学雨反是 应由 而生SO成2、HN2SOxO等4、大H气NO污3并染随物雨在、一雪定等条降
层减少, 由于温室效应导 致冰川不断融化，北极熊 的生存环境受到威胁。目 前世界上大概仅存22000 头北极熊。
图：北极熊残杀同类
二、全球变暖对自然界和人类的影响
• 4.气候灾害频发
• 最近美国研究人员发现， 厄尔尼诺又出现了“变 种”。近年来在太平洋中 部赤道海域，以准周期的 形式出现一种新型厄尔尼 诺现象：在其形成的年份 里，大西洋遭遇的飓风比 正常年份更频繁。
三、臭氧层的变化对人类的影响
1. 对人类健康的影响 2. 对植物的影响 3. 对水生生物的影响 4. 对城市空气质量和材料的影响
四、拯救臭氧层
1. 开发消耗臭氧层物质的替代技术 2. 制定淘汰消耗臭氧层物质的措施：传统的环境
管制政策；经济手段 3. 开展淘汰消耗臭氧层物质的国际行动：1985年
《维也纳公约》、1987年《蒙特利尔议定书》
一、臭氧层变化与臭氧洞
• 1.臭氧层
• 臭氧可以强烈地吸收 太阳光中的紫外线辐 射，从而防止太阳紫 外线对地球的侵袭， 保护人类和球上的各 种生命的生存、繁衍 和发展。
图 包围地球的臭氧层
一、臭氧层变化与臭氧洞
• 2.臭氧层破坏和臭氧洞
• 自20世纪70年代以来， 臭氧层发生严重耗损， 每年春季南极大气中的 臭氧层一直在变薄。
ciety/201505/0330a986-66b2-4647af53-10e84e167668.shtml南极洲冰 山融化
一、臭氧层变化与臭氧洞
• 1.臭氧层
• 在大气中，除了N2和O2这两种主要气体外， 还有其他多种气体，其中还合有臭氧。臭 氧的含量为1/108，但是在大气的平流层中 有一层(20-30干米)含有浓度较高的臭氧， 臭氧的含量为这一高度空气总量的l/105， 这一层被称为臭氧层，它保存了大气中 90%的臭氧。
二、全球变暖对自然界和人类的影响
6. 影响人类健康 • 气候变暖有可能加大人群的发病率和死亡率。
高温热浪的天气将增大心脏病发作、中风或 其他致使疾病发作的风险，引起死亡率增加； 高温潮湿的天气有利于细菌、病毒的繁殖， 可能会引发一些疾病的发生，如疟疾、登革 热引起的脑炎等。
三、控制全球变暖的综合对策
第六章 全球性环境问题
• 围绕这些问题，国际社会在经济、政治、 科技、贸易等方面形成了广泛的合作关系， 并建立起了一个庞大的国际环境条约体系， 联合治理环境问题，正在越来越大地影响 着全球经济、政治和科技的未来走向。
第六章 全球性环境问题
• 全球环境问题包括
– 气候变化 – 臭氧层破坏 – 大气及酸雨污染 – 森林破坏与生物多样性减少 – 土地荒漠化 – 国际水域与海洋污染 – 有毒化学品污染 – 有害废物越境转移等。
04/03453ee6-c899-45f0-9dc8b1deb5a64b85.shtml亚马逊森林与全球变暖 • http://v.ifeng.com/news/society/201501/0170d 076-4afa-42c6-bbccda70d0c33d8c.shtml20150118凤凰气象站 ：全 球变暖的科学验证
• 2.我国酸雨的现状 • 近年来、我国酸雨污染略有变化，西南酸雨区污染有所缓
和，但整体污染仍很严重；华南酸雨区总体格局变化不大； 华中酸雨区逐渐加重；华东酸雨区局部污染加重；北方部 分地区也出现酸雨。 • 研究表明，我国酸雨属硫酸型，形成的主要原因是燃煤产 生的二氧化硫排放，各省(直辖市、自治区)间存在致酸物 质的远距离输送和相互影响。
一、温室效应
1.温室气体和温室效应 • 大气中的水蒸气、CO2、O3、CH4、N2O、CO、
CFC11(氟利昂)，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减 地通过，但可以强烈地吸收地球的长波辐射，使地 球表面散热困难，类似于温室的玻璃，称温室气体。 • 温室气体吸收地表向外的长波辐射并再反射回地球， 从而减少向外层空间的能量排放，使得大气层和地 球表面变热，这种现象称为温室效应。
–一种认为是底层含臭氧少的空气被风吹到平流 层的天然结果；
–第二种解释认为，南极臭氧洞是由宇宙射线在 高空生成氮氧化物的自然过程；
–但是，美国的两位科学家Monila和Rowland指出， 正是人为的活动造成了今天的臭氧洞，元凶就是 我们现在所熟知的氟利昂和哈龙。
二、平流层臭氧形成及破坏机理
• 越来越多的科学证据否定了前两种假说， 而证实氟利昂（英文Freon）和哈龙 （Halon 的音译）产生的氯和溴在平流 层通过化学过程破坏臭氧是造成南极空 洞的主要原因。
资源环境与可持续发展
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第六章 全球性环境问题
• 全球环境问题，也称国际环境问题或者地球环境 问题，是指超权主义国家的国界和管辖范围的、 区域性和全球性的环境污染和生态破坏问题。
• 产生背景分析。
–近代工业革命使人与自然环境关系又一次发生巨大变 化。20世纪中叶开始，科学技术的飞速发展和世界经 济的迅速增长，使人类“征服”自然的足迹踏遍全球， 人类活动正在改变地球的生态系统，环境问题也逐渐 从地区性问题发展成波及世界各国的全球性问题，出 现了一系列引起国际社会关注的热点问题。
1. 控制温室气体的排放 2. 增加温室气体吸收：生物光合作用；固碳技术 3. 适应气候变化：生态系统变化、海平面上升、人
类生活 4. 加强环境意识，加强全球合作
第二节 臭氧层破坏
• 一、臭氧层变化与臭氧洞 • 二、平流层臭氧形成及破坏机理 • 三、臭氧层的变化对人类的影响 • 四、拯救臭氧层 • http://v.ifeng.com/documentary/so
2. 对陆生生态系统的影 响
• 酸雨损害植物的新生 叶芽，影响植物的生 长发育，酸雨淋在植 物上，引起叶片产生 斑点、枯黄，严重时 造成植物死亡，导致 陆生生态系统的退化。
图：酸雨危害过的森林
二、酸雨的危害
3. 对土壤的影响
酸雨造成土壤酸化，影响土壤中的一些小动物和微生物 的生长发育，从而改变土壤的物理结构，引起土地肥力下 降，植物生长缓慢；酸雨还可能使土壤释放某些有害的化 学成分，如重金属离子、铝离子等，危害植物根系的生长 发育。酸雨还会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋 洗土壤中的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化。