中南大学环境工程概论PPT.ppt

主讲：王晖Email:huiwang1968中南大学化学化工学院2015.09,环境工程概论,参考教材,1.朱蓓丽.环境工程概论(第3版).科学出版社,20112.周集体,张爱丽,金若菲.环境工程概论.大连理工大学出版社,20073.汪大翚,徐新华,赵伟荣.化工环境工程概论(第3版).化学工业出版社,20114.曲向荣,李辉,吴昊.环境工程概论.机械工业出版社,20115.魏振枢,罗岩,杜丽英.环境工程概论.化学工业出版社,20096.龙湘犁,何美琴.环境科学与工程概论,华东理工大学出版社,20077.孔昌俊,杨凤林.环境科学与工程概论.科学出版社,20048.王洪涛,许兆义.环境科学与工程概论(第2版).中国铁道出版社,2010,第1章绪论第2章环境与环境科学第3章能源资源与环境污染第4章大气污染控制工程第5章水污染控制工程第6章固体废弃物的处理与处置第7章噪声、电磁辐射和放射性污染防治第8章环境质量评价与环境监测,环境工程概论,教学内容,第1章绪论(Preface),1概述-环境及相关概念2环境问题3环境科学与环境工程学4威胁人类生存的十大环境问题5中国突出的十大环境问题6威胁绿色地球十大环境问题,第1章绪论(Preface),1概述-环境及相关概念（1）环境的概念（2）环境要素（3）环境的分类（4）环境功能与环境效应（5）环境容量（6）环境自净作用,环境（environment）（1）概念指影响人类生存和发展的各种天然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、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。中华人民共和国环境保护法,1概述(Summary)-环境及相关概念,环境（environment）（2）环境要素构成环境整体的各个独立的性质各异而又服从总体演化规律的基本物质组分称为环境要素，或环境基质。包括：自然环境要素和人工环境要素，主要有大气环境、水环境、土壤环境、生物环境等。,1概述(Summary)-环境及相关概念,环境（environment）（3）环境的分类社会环境人们生活的社会经济制度和上层建筑的环境条件。如经济基础、政治制度、法律制度、教育、文化艺术。自然环境人们赖以生存和发展的物质条件，即自然界。包括：空气、水、土壤、动植物等。各组成不同，又可分为不同的地理环境：大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈、地质和宇宙环境。我们这里所说的环境主要是人类生存环境，主要指自然环境，尤其是生物圈。,1概述(Summary)-环境及相关概念,环境（environment）（4）环境功能与环境效应环境功能环境要素及由其构成的环境状态对人类生产和生活所承担的职能和作用。环境效应自然过程或人类活动对环境系统结构和功能所造成的变化。自然环境效应:是以地能和太阳能为主要动力而引起的环境变化，它是环境中各种物质相互作用的结果。人为环境效应：是由于人为活动所引起的环境变化。,1概述(Summary)-环境及相关概念,环境（environment）（5）环境容量环境容量是地球生物圈或某区域环境对人口增长和经济发展的承载能力，主要包括可供开发利用的自然资源的数量和环境消解废物的最大负荷量。环境的绝对容量：是指某一环境所能容纳某种污染物的最大负荷量。环境年容量：某环境在污染物的积累浓度不超过环境标准规定的最大容许值的情况下，每年所能容纳的某污染物的最大负荷量。,1概述(Summary)-环境及相关概念,环境（environment）（6）环境自净作用环境自净是指受污染的环境，在物理、化学和生物等自然条件作用下，污染物浓度或总量降低的过程。环境物理自净：物理作用有稀释、扩散、淋洗、挥发和沉降等。环境化学自净：化学反应有氧化和还原、吸附、凝聚、交换等。环境生物自净：依靠生物分解、转化、富集等自然界的生物作用产生自净作用。,1概述(Summary)-环境及相关概念,2环境问题环境问题及其分类环境污染的概念环境污染的类型环境问题的由来与发展环境问题的根源,第1章绪论(Preface),1.环境问题及其分类环境问题是指由于自然或人为活动使环境发生变化，从而产生不利于人类的结果。原生环境问题是由自然力引起的环境问题，即第一环境问题，如火山爆发、地震、海啸、台风、洪涝、干旱、泥石流和山体滑坡等自然界的异常变化。次生环境问题是由人类活动引起的生态破坏和环境污染问题，即第二环境问题。环境科学中解决的主要是第二环境问题。,2环境问题,2.环境污染的概念环境污染是指由于人类活动排放的污染物的浓度或总量超过了环境容量，使环境的化学组成或物理状态发生变化，造成环境质量下降，有害于人类和其他生物正常生存和发展的现象，又称环境公害。主要原因：(1)不合理开发利用自然资源；(2)人口激增，城市化和工农业高速发展。,2环境问题,3.环境污染的类型环境要素：大气污染、水污染、土壤污染等。污染物性质：物理污染、化学污染和生物污染等。污染物形态：废气污染、废水污染、固体废物污染、噪声污染、辐射污染等。污染范围：全球污染、区域性污染、局部污染等等。,2环境问题,（1）环境问题萌芽阶段（工业革命以前）盲目开采、砍伐造成水土流失、沙漠化、盐渍化等，工业生产不发达，环境问题不突出。（2）环境问题的发展恶化阶段（工业革命至20世纪50年代前）18世纪60年代至19世纪中叶工业革命。光化学烟雾（美国洛杉矶）、烟尘及SO2（美国多诺拉镇、比利时马斯河谷）废水污染（3）环境问题的第一次高潮（20世纪50年代至80年代以前）人口猛增、城市化进程加快，工业集中和扩大，能源消耗大增。八大公害事件（4）环境问题的第二次高潮（20世纪80年代以后）环境污染和大范围的生态破坏、资源短缺。全球性的大气污染（温室效应、臭氧层破坏、酸雨）大面积生态破坏（森林砍伐、草场退化、土壤侵蚀和荒漠化）突发性的严重污染事件频发。威胁人类生存的十大环境问题,2环境问题4.环境问题的由来与发展,2环境问题4.环境问题的由来与发展,八大公害事件,2环境问题,20世纪7080年代来突发性的严重公害事件,2环境问题4.环境问题的由来与发展,人类认识环境问题的第一个里程碑：1972年6月5日在瑞典首都斯德哥尔摩召开了世界人类环境会议，会议通过了联合国人类环境会议宣言，提出了“只有一个地球”的口号，并把6月5日定为“世界环境日”。历史功绩将环境问题严肃地摆在了人类面前，唤起世人警觉，引起各国共识，开始把环境问题摆上各国政府的议事日程，并与人口、经济和社会发展联系起来，统一审视，寻求一条健康协调的发展之路。,2环境问题4.环境问题的由来与发展,人类认识环境问题的第二个里程碑：1992年6月3日在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议，以可持续发展为指导思想，发表了关于环境与发展的里约热内卢宣言、21世纪议程两个纲领性的文件，签署了关于森林问题的原则声明，气候变化框架公约和生物多样性公约。历史功绩让世界各国接受了可持续发展战略方针，并在发展中开始付诸实施，这是人类发展方式的大转变，是人类历史的新纪元。,2环境问题4.环境问题的由来与发展,人类认识环境问题的第三个里程碑：联合国于2002年8月26日至9月4日在南非约翰内斯堡举行可持续发展世界首脑会议。背景资料：里约会议倡导全球伙伴关系和可持续发展战略。十年来，国际上有关环境保护的合作进展缓慢，存在的主要问题有：资金与技术转让问题；发达国家对发展中国家政策的指责或要求；贸易与环境问题；履行环境公约问题；加强国际环境管理问题等。,人口是影响环境的重要因素。人类活动干扰了环境，破坏了自身及后代的生存环境。（人口，活动，资源需求，生态环境破坏）,人口概况（亿）：,世界人口以每年8000万的速度增长，发展中国家速度是发达国家的2倍以上。,2环境问题5.环境问题的根源,（1）人口问题,中国：20世纪初，不足4亿，50年代初4.5亿，现在超过13亿。人口急剧增加导致人口与环境之间的严重失调，加剧了人类与自然界之间的矛盾。导致人类对自然资源的需求急剧增大，加剧了资源供需矛盾。（粮食：有4亿多人饮食不足，发展中国家，每年有1500万人以上直接死于营养不良，34是儿童。土地：一半的土地暂时不能供人类利用，人均逐年减少耕地）。导致人类活动以及对资源的利用的增加，尤其是增加化石能源的利用，加重了环境污染和生态破坏。,2环境问题5.环境问题的根源,（1）人口问题,资料：,世界人口5大国：中国（13亿），印度（10亿），美国（2.97亿），印度尼西亚（2.23亿）和巴西（1.81亿）。世界人口目前年增长率为1.2%，其中最不发达国家年增长率最高，达2.4%。发达国家和欠发达国家人口年增长率分别为0.25%和1.46%。世界人口目前每年净增长7700万，每秒增加2人到3人。对世界人口年增长“贡献”最大的7国为：印度（21%），中国（13%），巴基斯坦、尼日利亚、孟加拉、印尼和美国（均为4%）。世界各主要地区的人口排名依次为：亚洲（38.7亿），非洲（8.69亿），欧洲（7.26亿），拉美和加勒比地区（5.5亿），北美（3.29亿），大洋州（3300万）。其中，非洲人口增长最快，年增长率为2.3%。而欧洲人口在过去10年中一直在减少，每年平均负增长0.02%。,2环境问题5.环境问题的根源,（1）人口问题,较早系统提出人口质量问题，大约开始于20世纪中期法国学者朗德里，他在1949年即提出与“量的人口学”相对应的“质的人口学”的概念。随后索维在其人口通论则专门开辟章节研究从前很少被人们提及的人口质量问题。20世纪中期美国经济学家对人力资本在经济增长中作用的开拓性研究，奠定了人口质量研究在经济学、人口学中不可或缺的地位。对人口问题的关注焦点也由传统的人口数量问题不断扩展和深入到人口的质量和结构层面。,2环境问题5.环境问题的根源,（1）人口问题,通常用来衡量人口身体素质的主要指标：婴儿死亡率，平均预期寿命，人口死亡率，人口发病率，青少年发育状况（身高、体重、胸围）等等。通常用来衡量人口文化素质的主要指标：识字率、文盲率、各级各类学校在校学生数和毕业人数、人均受教育年限、总人口中各类专业科技人员比重、熟练工人占劳动者比重、每万人大中学生及高级知识分子人数、教育经费、图书报刊发行量、各类图书馆及博物馆的数量、人口总体文化教育综合均值等。在人口质量的测度方面比较有代表性的三个综合性指数：PQLI指数（thePhysicalQualityofLifeIndex）HDI指数（HumanDevelopmentIndex）ASHA指数（AmericanSocialHealthAssociation）,2环境问题5.环境问题的根源,（2）资源问题,主要问题：土地资源不断减少和恶化，森林资源不断缩小，水资源严重短缺，矿产资源濒临枯竭。,资源Resource：人类生存与活动所依赖的生活资料和生产资料的天然来源。包括在整个自然环境中，如水、空气、土壤、动植物、矿产、森林。,2环境问题5.环境问题的根源,（2）资源问题,世界耕地资源变化发展趋势,2环境问题5.环境问题的根源,（2）资源问题,1、人口增加导致人均耕地资源下降，人地关系日益紧张。2、耕地资源被转变为非农业用地趋势明显。3、现有耕地资源不断被破坏，承载能力下降。土地退化：水土流失、沙漠化、盐碱化,据dailynews网站2006年4月17日报道，美国哈佛大学商学院和印度德里科学和环境中心在世界水日（3月22日）发布了几篇令人们感到惊恐万分的研究报道。这些研究报道称，地球水资源正在迅速减少，到2015年左右全球地表水可能将面临枯竭。到时候，全球将近一半的人，特别是世界上人口最多的两个国家中国和印度可能将面临基本饮用水供应短缺的困境,瑞士达沃斯世界经济论坛年会2009发布报告说，全球正面临“水破产”危机，水资源今后可能比石油还昂贵。这份报告说，为给农业灌溉和水库提供水源，全球70的主要河流面临枯竭。报告警告说，不到20年时间内，全球水资源短缺将导致大面积农田消失，消失面积相当于美国和印度两国农田面积总和。“人类不能像以往那样使用水资源，否则全球经济将崩溃。”,2环境问题5.环境问题的根源,（2）资源问题,资源枯竭型城市是指矿产资源开发进入后期、晚期或末期阶段，其累计采出储量已达到可采储量的70%以上的城市。2008、2009、2011年国务院连续公布了3批共69个国家资源枯竭型城市。,安徽淮北：淮南、淮北都是中国12大煤矿基地之一；安徽铜陵：号称“铜都”；甘肃玉门：玉门油田；甘肃白银：白银铜矿；广西合山：“广西煤都”，中国三大钒矿之一；贵州铜仁万山：汞矿全国第一；河北承德：煤；河北张家口：煤；河南焦作：煤矿；河南灵宝：“黄金之城”、“硫铁王国”；黑龙江大兴安岭区：森林；黑龙江七台河：中国三大稀有煤田之一；黑龙江五大连池：森林资源；黑龙江伊春：曾经的中国最大的森林工业基地；湖北大冶：铁矿；湖北钟祥：“中原磷都”；湖南耒阳：煤；湖南冷水江：“世界锑都”、“江南煤海”；湖南资兴：煤；吉林白山：曾经的“长白林海”；吉林敦化：森林；江西景德镇：“中国瓷都”，高岭土；江西萍乡：“江南煤都”；辽宁葫芦岛市杨家杖子区：曾是世界第三大钼矿；辽宁辽阳市弓长岭区：铁矿；辽宁盘锦：曾经的辽河油田；内蒙古阿尔山：森林；宁夏石嘴山：煤矿；云南个旧：锡矿,2环境问题5.环境问题的根源,（2）资源问题,3环境科学与环境工程学,【环境科学】研究环境的质量及其保护和改善的综合性学科。其主要学科有环境生物学、化学、地学、医学、工程学等。【环境工程学】运用工程技术的原理和方法，研究如何控制环境污染，改善环境质量，并对环境进行监测和质量评估。内容包括：大气污染控制、水污染控制、固体废物处理、噪声控制、环境监测与分析、环境质量评价等。,4威胁人类生存的十大环境问题,全球环境问题，也称世界环境问题或地球环境问题。它是超越主权国家国界和管辖范围的全球性环境污染和生态平衡破坏问题。进入上世纪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，不仅发生了区域性环境污染和大规模生态平衡破坏，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。,4威胁人类生存的十大环境问题,威胁人类生存的十大环境问题:温室效应、臭氧层遭破坏、生物多样性减少、酸雨蔓延、森林锐减、土地荒漠化、大气污染、水污染、海洋污染、危险性废物越境转移。,CO2含量增高的原因：化石燃料完全燃烧后排放出大量的CO2。大量的森林被砍伐。从而使大气中的浓度不断提高，超过自然界的平衡能力，出现了温室效应。CO2为三原子气体，能够吸收地面长波红外辐射的绝大部分，阻碍热量向大气外层扩散。气候变暧的后果：森林、湿地、极地冰土破坏；物种灭绝加速；海水升温，海平面上涨，沿海淹没；引起气候异常，海洋及大气环流变化、洪涝、旱灾。,1.温室效应,温室效应：（GreenhouseEffect,大气中的CO2、CH4、N2O等含量增高所致）由于人口的增加和人类生产活动的规模越来越大，向大气释放的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）等温室气体不断增加，导致大气的组成发生变化，大气质量受到影响，气候有逐渐变暖的趋势。,温室气体种类和特征,京都议定书附件A给出了人类排放的温室气体主要有6种，即二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、和六氟化硫（SF6）。其中对气候变化影响最大的是CO2。它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63，在大气中存留期最长可达200年。,1.温室效应,根据IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）报告：过去100年全球平均气温升高了0.74，最近50年有加速之势；海表面温度在升高，陆地表面温度升高得更快；海平面在持续上升，北半球雪盖和极冰、冰川和冻土正在持续减少。从现在开始到2100年，全球平均气温的“最可能升高幅度”是1.84，海平面升高幅度是18厘米59厘米近100年来，中国平均地表气温明显升高，升温幅度约为0.50.8；近50年中国增暖尤其明显，我国平均地表气温增加1.1，增温速率为0.2210年，明显高于全球或北半球同期平均增温速率。(自1905年以来中国地表年平均气温明显增暖,升高幅度约为0.79,增温速率约为0.08/10a,比同期全球或北半球平均略高.但是,20世纪80年代初以来的增温似乎不比3040年代明显,而20世纪5060年代地表气温的变冷却比全球或北半球显著得多),1.温室效应,在离地球表面1050千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体，在离地面25千米处臭氧浓度最大，形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层，称为臭氧层。它能吸收太阳的紫外线，以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害，并将能量贮存在上层大气，起到调节气候的作用。但臭氧层是一个很脆弱的大气层，如果进入一些破坏臭氧的气体，它们就会和臭氧发生化学作用，臭氧层就会遭到破坏。臭氧层被破坏，将使地面受到紫外线辐射的强度增加，给地球上的生命带来很大的危害。,2.臭氧层遭破坏,2019/12/13,39,可编辑,臭氧层可吸收太阳紫外辐射的99%，保护人类及生物。原因:主要是排放到大气中的氯氟烃类(氟里昂)易被氧化，使O3失氧；N2O也有类似作用。后果：研究表明，紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸，造成细胞死亡；使人类皮肤癌发病率增高；伤害眼睛，导致白内障而使眼睛失明；抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长，并穿透10米深的水层，杀死浮游生物和微生物，从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源，影响生态平衡和水体的自净能力。,2.臭氧层遭破坏,臭氧的形成,早期地球大氣層的氣體，主要是以二氧化碳（CO2）、水氣（H2O）、氮氣（N2）等氣體為主，後來海洋中藻類大量繁殖，光合作用的結果使得大氣中的氧氣（O2）開始增多，氧氣受到紫外線的照射產生臭氧（O3）。,臭氧層,臭氧是無色、有毒、有刺激味的氣體，在對流層中含量較少。大部分的臭氧分布在地球表面上空10到50公里處(平流層中)。其中距地表25公里附近高空臭氧的濃度最大，稱為臭氧層。,臭氧層的破壞,1985年，科學家發現南極上空的臭氧濃度有減少的現象，尤其是每年十月更是明顯，臭氧濃度只有正常濃度的四分之一左右。,從人造衛星所拍攝的圖片顯示，南極上空臭氧濃度減少，此即俗稱的臭氧洞。,破壞臭氧層的元凶,主要是氟氯碳化物，簡稱CFCs，它被大量使用於噴霧推進劑和冷媒等。CFCs在强烈的紫外线照射下，光解释放出具有催化活性的原子态氯，而O3会产生激发态氧原子(O)，如果(O)遇到具有催化活性的基团、原子或分子，就会发生化学反应而被消耗掉。因而減少了臭氧量，形成臭氧洞。这种反应活化能很小，反应快速，可循环反应多次，一个氯原子可以破坏10万个O3。ClO3ClOO2，ClOOClO2臭氧減少後，紫外線照射到地表的量會增加，危及地表生物的生存。,破坏O3的物质：氯氟烃(氟利昂)、哈龙、氮氧化物N2O、四氯化碳、甲烷。,臭氧層的保護,1990年簽訂了蒙特婁議定書，各國同意在1995年全面禁止使用CFCs。為了減少氟氯碳化物對臭氧層的傷害，化學家合成兩類氟氯碳化物的替代品，一為不含氯的氫氟碳化物，另一為易被破壞的氫氟氯碳化物。雖然如此，但是要讓臭氧層恢復原有濃度，科學家估計仍要半世紀之久。,蒙特利尔议定书又称作蒙特利尔公约，全名为“蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书（MontrealProtocolonSubstancesthatDepletetheOzoneLayer）”，是联合国为了避免工业产品中的氟氯碳化物对地球臭氧层继续造成恶化及损害，承续1985年保护臭氧层维也纳公约的大原则，于1987年9月16日邀请所属26个会员国在加拿大蒙特利尔所签署的环境保护公约。该公约自1989年1月1日起生效。,3.生物多样性减少,生物多样性公约指出，生物多样性“是指所有来源的形形色色的生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体；它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”在漫长的生物进化过程中会产生一些新的物种，同时，随着生态环境条件的变化，也会使一些物种消失。所以说，生物多样性是在不断变化的。近百年来，由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发，加之环境污染等原因，地球上的各种生物及其生态系统受到了极大的冲击，生物多样性也受到了很大的损害。有关学者估计，世界上每年至少有5万种生物物种灭绝，平均每天灭绝的物种达140个。在中国，由于人口增长和经济发展的压力，对生物资源的不合理利用和破坏，生物多样性所遭受的损失也非常严重，大约已有200个物种已经灭绝；估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态；大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态。,3.生物多样性减少,地球上大约1000万3000万的物种。维持生态平衡、提供粮食、工业原料、净化环境、涵养水源、降解有毒有害污染物。物种多样性锐减表现为物种灭绝和消失。400年来，人类活动引起700多个物种的灭绝。其中，19世纪前、19世纪、近50年各灭绝13。20世纪最后10年灭绝的比前90年所灭绝的物种总和还多。物种灭绝的速度是形成速度的100万倍，地球生物多样性的14在未来25年里有被消灭的危险。原因：森林采伐，过度放牧引起草场退化；工业、旅游、城市的无控制发展，生物资源的过分利用；环境污染；各种干扰的累加效应。,3.生物多样性减少,目前地球上生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快，鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度是它们在未受干扰的自然界中的100倍至1000倍。近两千年来，全世界约110多种兽类和130多种鸟类从地球上消失了。据“国际自然与自然资源保护同盟”的资料，自1850年以来的150多年时间里，人类已使75种鸟类和哺乳动物绝种，使359种鸟类和297种兽类动物面临灭绝的危险。据估计，现在全世界有2500种植物和1000多种脊椎动物濒于灭绝的危险。中国濒临灭绝的动物有400多种，如：大熊猫、老虎、金丝猴、丹顶鹤、长臂猿、白鳍豚等等。,正常雨水的pH=5.6，弱酸性。酸雨：pH5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。产生原因：化石燃料燃烧、金属冶炼排放的酸性物质SO2，NOX，经过大气化学、物理过程形成硫酸和硝酸。酸雨成分中硫酸占6070，硝酸占30，盐酸占5，有机酸占2。,4.酸雨蔓延,据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫约1亿吨，二氧化氮的5000万吨，所以，酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。目前，全球已形成三大酸雨区:(1)我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区，面积达200多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一。我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。(2)以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨区;(3)包括美国和加拿大在内的北美酸雨区,我国以外的这两个酸雨区的总面积大约1000多万平方公里，降水的pH值小于0.5，有的甚至小于0.4。,2000年中国二氧化硫排放总量达到1995万吨,超过美国,成为世界二氧化硫第一大排放国,4.酸雨蔓延,50年代以前，酸雨只在局部地区出现。70年代初，北欧、英国和西德，酸雨造成的环境酸化程度超过正常值的10倍以上，1974年科西嘉岛，pH2.4。1982年美国15个州的降水pH4.8。我国70年代末发现酸雨。目前酸雨面积已扩大到国土面积的30以上。主要分布于长江以南、青藏高原以东及四川盆地。长沙，pH3.54。北方地区也有一些城市，如青岛、图们、太原等。目前，我国与日本已成为步北欧、北美后的世界第三大酸雨区。,4.酸雨蔓延,后果：水体过度酸化，影响鱼类生存；破坏植物叶面腊质，影响新陈代谢；引起人类疾病和死亡；腐蚀建材、金属品、文物古迹。【2004.9.20根据国家环保局统计，目前我国每年排放的SO2超过2090万t，因酸雨造成的损失每年超过1100亿元，相当于每吨SO2造成的损失近5000元。2005年,我国二氧化硫排放总量高达2549万吨】,4.酸雨蔓延,在酸雨区，酸雨造成的破坏彼彼皆是，触目惊心，如在瑞典的9万多个湖泊中，已有2万多个遭到酸雨危害，4千多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水，鱼类、浮游生物、甚至水草和藻类均一扫而光。北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨。德、法、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡。我国四川、广西等省有10多万公顷森林也正在衰亡。世界上许多古建筑和石雕世术品遭酸雨腐蚀而严重损坏，如我国的乐山大佛、加拿大的议会大厦等。北京芦沟桥的石狮和附近的石碑，五塔寺的金刚宝塔等均遭酸雨浸蚀而严重损坏。,4.酸雨蔓延,5.森林锐减,在今天的地球上，我们的绿色屏障-森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。森林的减少使其涵养水源的功能受森林到破坏，造成了物种的减少和水土流失，对二氧化碳的吸收减少进而又加剧了温室效应。,5.森林锐减,森林的作用：对维系地球生态平衡、净化空气、涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、吸尘灭菌、美化环境、消除噪音起着重要的不可替代的作用。（1）陆地上最丰富的物种基因库和生产地。生物生产量占植物生产总量90%；它又是巨大的基因库，每年提供数十亿美元的贡献。（2）维护和调节地球的生态平衡，具有涵养水源、防风固沙、调节气候、减少水土流失的功能。每年转化550亿吨的CO2。1hm2阔叶林每天吸收l000kgCO2，放出730kgO2，供1000人呼吸。（3）净化环境污染。能阻滞酸雨和吸收大气中的污染物，每公顷云杉林可吸滞粉尘105t；森林还可降低噪声，30m宽的林带可衰减噪声1015dB；森林还分泌杀菌素。（4）生物资源、林业产品、化工原料的生产基地。,5.森林锐减,现状：地球上仅存大约28亿公顷森林和12亿公顷稀疏林，地球上森林面积的覆盖率约为27,我国占世界森林面积的34。森林破坏的速度为每年1130万公顷。中国历史上曾是个森林资源丰富的国家，但经历代的砍伐破坏已成为一个典型的少林国家。中国2005年的森林面积1.75亿公顷，森林覆盖率18.21%，但森林覆盖率仅相当于世界平均水平的61.52%，居世界第130位。我国森林覆盖率：1949年=13;80年代=11.5;2001年底=6.55；2005年底18.21%我国天然草原覆盖率41.7，居世界第二位。人均占有草地为世界的一半。草原面积每年减少约0.17%.“三化”（退化、沙化、碱化）面积34.4%。,5.森林锐减,中国人工造林每年以7000万亩以上的速度推进，使人工林保存总面积达到8亿亩，人工林年均增量和保存总面积分别占世界的53.2%和40%，居世界第一。我国实施了投资规模最大的退耕还林工程，工程总投入累计将达到5000多亿元人民币。实施10年来，完成退耕还林任务4.03亿亩，相当于再造了一个东北、内蒙古国有林区。我国公民持续开展了世界上规模最大的全民义务植树运动。28年来参加义务植树人次达115.2亿，义务植树538.5亿株。成为世界上参与人数最多、成效最好的植树运动。我国实施了时间跨度最长的三北防护林体系建设工程，工程实施期长达73年。实施30年来，累计造林保存面积3.67亿亩，工程区森林覆盖率由5.05%提高到10.51%。,6.土地荒漠化,全球陆地面积占60%，其中沙漠和沙漠化面积29%。每年有600万公顷的土地变成沙漠。经济损失每年423亿美元。全球共有干旱、半干旱土地50亿公顷，其中33亿遭到荒漠化威胁。致使每年有600万公顷的农田、900万公顷的牧区失去生产力。人类文明的摇篮底格里斯河、幼发拉底河流域，由沃土变成荒漠。中国的黄河，水土流失十分严重。,6.土地荒漠化,1992年联合国环境与发展大会这样定义：“荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生退化。”土地开垦成农田以后，生态环境就发生了根本的变化，稀疏的作物遮挡不住暴雨对土壤颗粒的冲击；缺少植被而裸露的地表凭日晒风吹，不断地损失掉它的水分和肥沃的表层细土；单调的作物又吸收走了土壤中的某些无机和有机肥料，并随收获被带出土壤生态系统以外，年复一年，不断减少着土壤的肥力，导致土壤品质恶化，于是水土流失便加速进行。,6.土地荒漠化,原因植被破坏、水体污染、土壤污染、生态失衡等引起土地荒漠化、盐碱化，良田减少，生存空间拥挤，气候异常。与荒漠化有关的社会经济因素有：人口过剩、过度耕种、过度放牧、毁林和低下的灌溉水平。【影响】土地荒漠化是全球性的环境灾害，它已影响到世界六大洲的100多个国家和地区，全球约有1/6的人口生活在这些地区。目前，全球荒漠化的面积已经达3600万平方公里，占整个地球陆地面积的1/4，全世界受荒漠化影响的国家有100多个，约9亿人受到荒漠化的摧残影响和威胁。全世界每年因荒漠化而遭受的损失达420亿美元。,7.大气污染,自然原因：火山爆发、森林火灾、岩石圈风蚀、海啸、地震。人为原因：燃烧、工业生产、交通的各种排放物。有气态污染物：SO2、SO3、H2S；NO、NO2；CO、CO2；CmHn;HF；固液态污染物：粉尘、烟尘、雾(油、酸，液滴)后果：（1）危害人体健康（呼吸系统、心血管系统、神经系统中毒）；（2）植物细胞和组织器管发生生理和生物化学变化，生长受阻，产量下降或死亡；（3）建筑、金属品被腐蚀；（4）大气：酸雨、气候变暖，O3破坏等。,7.大气污染,1).按污染源存在的形式分为固定源和流动源两类:所谓固定源就是位置和地点固定不变的污染源。主要指工矿企业在生产中排放的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业都是对大气环境污染严重的固定源。流动污染源是指交通工具在行驶时向大气中排放的有害气体而形成的污染源。2).按人类社会活动功能划分:工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等。,7.大气污染,工业污染源由火力发电、钢铁、化工和硅酸盐等工矿企业在生产过程中所排放的煤烟、粉尘及有害化合物等形成的污染源。农业污染源主要是不当施用农药、化肥、有机粪肥等过程产生的有害物质挥发扩散，以及施用后期NOX、CH4、挥发性农药成分从土壤中逸散进入大气等形成的污染源。交通运输污染源由汽车、飞机、火车和轮船等交通运输工具运行时向大气中排放的尾气。这类污染源属流动污染源，主要污染物是烟尘、碳氢化合物、NOX、金属尘埃等，是城市大气环境恶化的主要原因之一。生活污染源是指居民日常烧饭、取暖、沐浴等活动，燃烧化石燃料而向大气排放烟尘、SO2、NOX等污染物。,7.大气污染,雾霾天气霾也叫雾霾（烟霞），指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾（Dust-haze），香港天文台称烟霞(Haze)。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿度是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚，可达13公里左右。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在12微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。,8.水污染,来源：工业污染源：废水成份复杂，品种繁多；农业污染源：农药，化肥、家畜排泄物；交通污染源：清洗废水，油脂泄漏；生活污染源：生活废水，有机物，N、P富营养化。厨房废水、卫生冲洗水、洗澡用水后果：水质恶化，生存环境受到威胁。,9.海洋污染,海洋是大部分污染物的最终归宿：降雨、地表径流、河流湖泊、地下水流、直接排放如海洋石油直接污染、垃圾倾倒、排污等。使之有很高的盐分（35g/升），使海洋生物大量减少，尤其是近海。石油污染：石油的海上运输事故、冲洗排放、采油平台、输油管的泄漏；来自陆地油田、车辆、机器的散溢的石油和润滑油。近海赤潮:氮和磷引起富营养化，藻类“爆发”地增长，下层水生植物不能生长而死亡，消耗水中氧气，产生H2S等还原性有毒气体。海洋污染特点：污染源广；持续性强；扩散范围大；控制复杂。,10.危险性废物越境转移,危险性废物是指除放射性废物以外，具有化学活性或毒性、爆炸性、腐蚀性和其他对人类生存环境存在有害特性的废物。美国在资源保护与回收法中规定，所谓危险废物是指一种固体废物和几种固体的混合物，因其数量和浓度较高，可能造成或导致人类死亡率上升，或引起严重的难以治愈疾病或致残的废物。,10.危险性废物越境转移,垃圾:人类生活和生产的固体废弃物。来源：工业：冶金、采矿、燃料燃烧、化工废渣、放射性废物。农业：有机物、秸杆、粪便；城市垃圾：生活、商业垃圾。纸、塑料、家具、玻璃。全世界每年产生4.9亿吨垃圾。中国目前（2009）城市生活垃圾堆存量达70亿吨；2006年我国产生城市活垃圾135亿吨，2006年北京市产生生活垃圾585万吨，可垒成10米宽、10米高的垃圾围墙120公里，比五环（100km）还长；2008年，全国产生近1.5亿吨城市垃圾。北京市生活垃圾产生量672万吨，且仍在以每年8%的速度持续上升。危害：污染土地：占地，地表径流使土壤硬化、毒化、酸碱化、毒害农作物；污染水体：垃圾渗滤液通过渗流和地表径流进入水体；污染大气：释放有害气体自烧、发酵等，粒状物随风飞扬。,5中国突出的十大环境问题,大气污染问题2000年我国二氧化硫排放量为1