资环概论第十章

第十章农业与大气环境 大气圈与大气环境农业生态系统对大气环境质量的影响农业系统中温室气体的排放温室效应与全球变暖 1大气圈与大气环境的概念 1 1大气与空气对于室内或特指某个场所 如车间 会议室和厂区等 供人和动植物生存的气体 习惯上称为空气 而在大气物理学 大气气象学 自然地理学 以及环境科学的研究中 常常以大区域或全球性的气流为研究对象 则常用大气一词 大气圈 人们把随地心引力而旋转的大气层叫做大气圈 大气环境 整个大气圈层 分为对流层 平流层 中间层 热层和散逸层 目前有些国家 其局部地区空气污染与区域性大气污染的标准和评价方法仍然存在区别 因而 对于前者常用空气污染一词 而对于后者常用大气污染一词 1 2物质组分45亿年前原始大气 NH3 H2 CH4 H2O现代大气 N2 O2 CO2 Ar 大气是多种气体的混合物 其组成包括恒定的 可变的和不定的组分 大气的恒定组分系指大气中含有的氮 氧 氩及微量的氖 氦 氪 氙等稀有气体 其中氮 氧 氩三种组分占大气总量的99 96 在近地层大气中 这些气体组分的含量几乎可认为是不变的 大气的可变组分主要是指大气中的二氧化碳 水蒸汽等 这些气体的含量由于受地区 季节 气象 以及人们生活和生产活动等因素的影响而有所变化 在正常状态下 水蒸汽的含量为0 4 二氧化碳的含量近年来已达到0 033 由恒定组分及正常状态下的可变组分所组成的大气 叫做洁净大气 当大气中不定组分达到一定浓度时 就会对人 动植物造成危害 造成大气污染 人们生活在空气里 洁净的空气对生命来说 比任何东西都更重要 人需要呼吸新鲜 洁净的空气来维持生命 一个成年人每天呼吸大约有两万次 吸入的空气量约10 15米3 大约为每天所需食物重量的10倍 生命的新陈代谢一时一刻也离不开空气 人5周不吃饭 5天不饮水 尚能生存 而5分钟不呼吸就会死亡 1 3大气污染物与污染物的来源大气污染 是指由于自然和人为的过程 改变大气圈中某些组成组分和增加了某些有害物质 致使大气质量恶化 影响原来有利的生态平衡体系 严重影响人体健康和正常工农业生产 以及对建筑物和设备财产等损坏的现象 1 生活污染源人们由于烧饭 取暖 沐浴等生活上的需要 燃烧化石燃料向大气排放煤烟所造成的大气污染的污染源 称为生活污染源 2 工业污染源火力发电厂 钢铁厂 化工厂及水泥厂等工矿企业在生产过程中和燃料燃烧过程中所排放的煤烟 粉尘及无机或有机化合物等所造成的大气污染的污染源 称为工业污染源 3 交通污染源由汽车 飞机 火车和船舶等交通工具排放尾气所造成的大气污染物的污染源叫做交通污染源 这种污染源又称移动污染源 生活污染源和工业污染源又叫固定污染源 类型 颗粒状物质和气体颗粒状物质 固体颗粒和液体颗粒 汽溶胶 其中液体颗粒以胶体状态悬浮在空气中 称为汽溶胶 常见的有硫酸雾 硝酸雾 光化学烟雾及含有重金属的烟尘和粉尘 气体 二氧化碳 二氧化硫 氟化氢 氮氧化物 氯气 硫化氢等 1 4大气环境质量及控制国家环境空气质量标准 1982年 大气环境质量标准 GB3095 82 1996年颁布 环境空气质量标准 GB3095 1996 1999年全国各个主要城市开始每天发布空气质量状况公报 2农业生态系统对大气环境质量的影响概述 2 1农业化学物质 N20 施肥导致NO N2O排放 破坏臭氧层 雨水中含有DDT 2 2养殖业 恶臭 家畜粪尿及其分解产生的恶臭 H2S 醇 酚 氨 吲哚 氨苯等类物质和病原微生物飘逸到大气中 反刍动物排放CH4 农业生态系统对大气环境质量的影响概述 2 3生物质燃烧 CO 苯类化合物 产生CO CO2 苯类化合物 氮氧化物及环芳烃等有害气候 以及烟体粉尘等 2 4水田 沼泽等排放CH4 3农业系统中温室气体的排放 氮气 氧气 氩气和二氧化碳组成的大气几乎不吸收短波辐射 但吸收大量的长波辐射 吸收长波辐射的气体 水蒸气 二氧化碳 甲烷 氧化亚氮 臭氧等 它们吸收的长波辐射又散发到地面从而提高大气的温度 这就是所谓的温室效应 具有这种效应的气体称为温室气体 3 1甲烷由厌氧状态释放 单分子温室效应是二氧化碳的70倍 稻田占 11 反刍动物 15 生物质燃烧8 控制稻田甲烷排放的农业管理措施 3 2一氧化二氮增温效应是二氧化碳的200倍主要由土壤微生物活动产生 反硝化和硝化反应 NO3 NO2 N2O N2NH4 N2O 3 3二氧化碳工