第八章全球环境问题

1、第八章第八章全球环境问题一、温室效应与全球气候变暖温室效应与全球气候变暖（Greenhouse Effect and Global Warming ）1.温室效应温室效应：l大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总能维持在相对稳定范围的保障，而不会出现其能维持在相对稳定范围的保障，而不会出现其它星球的剧烈冷热变化它星球的剧烈冷热变化l原理原理: :2.2.全球气候变暖的特征：全球气候变暖的特征：l近百年来，全球气温呈上升趋势，平均升温为0.6l全球气温的变化不呈直进式，而是呈现冷暖交替的波动 3. .温室气体温室气体l主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂

2、、主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化碳等一氧化碳等l对地球辐射热量的收支平衡起重要作用对地球辐射热量的收支平衡起重要作用1）CO2:主要来源于以下：l燃料的使用： 石油、天然气、煤等化石燃料的使用l水泥的生产l不合理的土地利用，改变并破坏植被的自然排放2)CH4主要来源：沼气、稻田以及工业生产CH4 的温室效应为CO2的20倍3)N2O主要来源：化肥的使用、燃料的使用年增长率：0.2-0.3%4)O3: 在大气中的浓度仅次于CO24.全球气候变暖与温室效应的危害全球气候变暖与温室效应的危害全球平均气温上升全球平均气温上升沿海地区的海岸线变化沿海地区的海岸线变化: : 海平面上升海平面

3、上升l气候带移动气候带移动: : 干旱干旱 森林面积锐减森林面积锐减5.控制的综合对策控制的综合对策1 1）调整能源战略调整能源战略： 提高能源利用率，向清洁生产转化。提高能源利用率，向清洁生产转化。2) 绿化对策绿化对策3) 控制人口，提高粮食产量，限制毁林控制人口，提高粮食产量，限制毁林4) 加强环境意识教育，促进全球合作加强环境意识教育，促进全球合作l采用高效能转化设备l采用低耗能工艺l改进运输，降低油耗l推出新型高效家电l改进建筑保温l利用废热、余热集中供暖，可节能30l加强废旧物质回收利用l采用新能源：太阳能、核能、风能、地热能等能源战略的调整二、酸雨（二、酸雨（acid rain）

4、1.酸雨的界定：指指PHPH值值5.6 5.6 的降水、包的降水、包括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水形式。形式。2.酸雨的起因l由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所造成的。3.酸雨的形成 2SO2 + 2H2O + O2 2H2SO4催化剂4.酸雨的化学组成酸雨的化学组成 酸雨中含有多种无机酸和有机酸及酸雨中含有多种无机酸和有机酸及其盐。其中绝大部分是硫酸和硝酸，多其盐。其中绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的来的SO2和和NOX是形成酸雨的主要起始是形成酸雨的主要起始物。除此以外，不少地方的降

5、水中发现物。除此以外，不少地方的降水中发现有机酸（甲酸、乙酸）。有机酸（甲酸、乙酸）。酸雨的化学组成酸雨的化学组成5.世界酸雨发展状况和世界酸雨发展状况和我国酸雨现状我国酸雨现状 酸雨早在酸雨早在19世纪中叶就在英国发生世纪中叶就在英国发生过，英国是工业革命的发源地，煤炭的过，英国是工业革命的发源地，煤炭的大规模的利用和燃烧，造成大气质量恶大规模的利用和燃烧，造成大气质量恶化和酸雨的产生。从化和酸雨的产生。从1870年起到年起到1963年年近百年中发生了几十起烟雾事件。近百年中发生了几十起烟雾事件。 20世纪世纪50一一60年代，北欧的瑞典和年代，北欧的瑞典和挪威地区开始受到来自欧洲中部工业区

6、挪威地区开始受到来自欧洲中部工业区(英、法、德等国英、法、德等国)S02的长距离输送的长距离输送(高高烟囱烟囱)的影响，湖泊中鱼类开始减少，古的影响，湖泊中鱼类开始减少，古建筑和石雕受侵蚀。到建筑和石雕受侵蚀。到60年代末北欧湖年代末北欧湖水酸化十分明显，许多湖泊成为没有鱼水酸化十分明显，许多湖泊成为没有鱼类和其他水生生物的类和其他水生生物的“死湖死湖”，酸雨的，酸雨的危害逐步发展为危害逐步发展为“区域性区域性”事件。事件。 最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家，后来扩展到东欧和中欧，典等北欧国家，后来扩展到东欧和中欧，直至几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重直至

7、几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期，挪威南部约的时期，挪威南部约5000个湖泊中有个湖泊中有1750个由于个由于pH过低而使鱼虾绝迹；瑞过低而使鱼虾绝迹；瑞典的典的9万个湖泊中有万个湖泊中有15已受到酸雨的已受到酸雨的侵害。侵害。 20世纪世纪70一一80年代，随着经济快速年代，随着经济快速发展，酸雨范围由北欧扩大至中欧。德发展，酸雨范围由北欧扩大至中欧。德国约有国约有1/3的森林受到酸雨不同程度的危的森林受到酸雨不同程度的危害；在巴伐利亚每害；在巴伐利亚每4株云杉就有一株死株云杉就有一株死亡；在瑞士，森林受害面积已达亡；在瑞士，森林受害面积已达50以以上。上。20世纪世纪80年代初，整个欧

8、洲的降水年代初，整个欧洲的降水pH在在4.05.0之间，雨水中硫酸盐含量之间，雨水中硫酸盐含量明显升高。明显升高。 同时，在北美同时，在北美(主要是美国的东部和主要是美国的东部和北部五太湖美、加交界区北部五太湖美、加交界区)也形成了大也形成了大面积的酸雨区。成为美国和加拿大棘手面积的酸雨区。成为美国和加拿大棘手的环境问题。的环境问题。 加拿大抽样调查的加拿大抽样调查的8500个湖泊已全个湖泊已全部酸化部酸化. 在美国南部的在美国南部的15个州曾达到降水平个州曾达到降水平均均PH值在值在4.24.5之间。美国曾报道至之间。美国曾报道至少有少有1200个湖泊己酸化，占可能酸化地个湖泊己酸化，占可能

9、酸化地区中全部湖泊的区中全部湖泊的4，在这些湖泊，在这些湖泊中生物无法生存：此外，还有中生物无法生存：此外，还有5的的湖泊酸度正在上升，虽未完全酸化，但湖泊酸度正在上升，虽未完全酸化，但已严重到威胁某些生物生存的程度；已严重到威胁某些生物生存的程度； 1972年在斯德哥尔摩召开的联合国年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议上，瑞典政府提交给大会人类环境会议上，瑞典政府提交给大会的研究报告的研究报告跨越国境的空气污染：大跨越国境的空气污染：大气和降水中的硫对环境的影响气和降水中的硫对环境的影响标志着标志着酸雨真正被作为一种国际性环境问题正酸雨真正被作为一种国际性环境问题正式提上议事日程。式提上议

10、事日程。 1982年年6月在瑞典斯德哥尔摩召开月在瑞典斯德哥尔摩召开了了“国际环境酸化会议国际环境酸化会议”，这标志着酸，这标志着酸雨污染已成为当今世界重要的环境问题雨污染已成为当今世界重要的环境问题之一。之一。中国酸雨现状 从从20世纪世纪80年代以来，中国的酸雨年代以来，中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在污染呈加速发展趋势。在80年代，中国年代，中国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤使用地区及部分长江以为代表的高硫煤使用地区及部分长江以南地区。到南地区。到90年代中期，酸雨已发展到年代中期，酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区。青藏高原

11、以东及四川盆地的广大地区。 以长沙、赣州、南昌、怀化为代表以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区，现在已成为全国酸雨污的华中酸雨区，现在已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年均降水染最严重的地区，其中心区年均降水PH低于低于4.0，酸雨频率高于，酸雨频率高于90，已到了，已到了几乎几乎“逢雨必酸逢雨必酸”的程度。北起青岛、的程度。北起青岛、南至厦门以南京、上海、杭州、福州南至厦门以南京、上海、杭州、福州和厦门为代表的华东沿海地区也成为我和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区，年均降水国主要的酸雨地区，年均降水pH低于低于56的区域面积已占全国面积的的区域面积已占全国面积的3

12、0左左右。右。 监测表明，我国的广东、广西、四川监测表明，我国的广东、广西、四川盆地和贵州大部分地区已成为与欧洲、北盆地和贵州大部分地区已成为与欧洲、北美并列的世界三大酸雨地区之一。美并列的世界三大酸雨地区之一。 我国酸雨的化学特征是我国酸雨的化学特征是pH低、离子低、离子浓度高，硫酸根、铵和钙离子浓度远远高浓度高，硫酸根、铵和钙离子浓度远远高于欧美，而硝酸根浓度则低于欧美，属硫于欧美，而硝酸根浓度则低于欧美，属硫酸型酸雨。酸型酸雨。6.酸雨的危害酸雨的危害1) 长距离输送的影响长距离输送的影响2) 2) 对水生生态的影响对水生生态的影响3)3)对森林的影响对森林的影响4)4)对金属材料、建筑

13、结构、桥梁水坝、对金属材料、建筑结构、桥梁水坝、 工业装备、供水管网、电缆等的腐蚀工业装备、供水管网、电缆等的腐蚀5)5)对人体的影响对人体的影响6)6)土壤的酸化土壤的酸化对水生生态的影响对水生生态的影响l使湖泊变成酸性，水生生物的死亡；l酸雨浸渍了土壤、浸蚀了矿物，使AL元素沿着基岩裂缝流入水体，影响水生生物的生长或使其死亡；l磷酸盐附着在铝上，难以被生物吸收，其营养价值就会降低，并使赖以生存的水生生物的初级生产力降低。7.酸雨的控制对策酸雨的控制对策1)1)使用低硫燃料和改进燃烧装置使用低硫燃料和改进燃烧装置2)2)脱硫脱氮技术的研究和使用脱硫脱氮技术的研究和使用 ： 烟道气脱硫脱氮3)

14、3)控制汽车尾气排放控制汽车尾气排放4)能源的转化及燃料的代换：能源的转化及燃料的代换： 清洁能源的使用，能源结构的改变，降低含硫燃料的使用比例等。三、臭氧层破坏（三、臭氧层破坏（OZONE HOLEOZONE HOLE）1.臭氧层变化与臭氧洞臭氧层的作用：臭氧层的作用： 平流层中的臭氧：吸收紫外线平流层中的臭氧：吸收紫外线 对流层中的臭氧：为温室气体对流层中的臭氧：为温室气体l臭氧洞： - 出现时间每年9月11月 表现： 臭氧层出现浓度减少区域，对紫外线的抵挡功能削弱； 发生地区： 1984 南极上空首次1989 北极上空 首次其它地区也有类似情况出现人类过多使用氟氯烃人类过多使用氟氯烃（C

15、FCSCFCS） 影响臭氧层物质的来源： 化化 学学 物物 质质 来来 源源 CFC-11, CFC-12 用于火箭的燃料气溶胶、制冷剂、发泡剂及溶剂 CFC-22 制冷剂 CFC-113 溶剂 甲基氯仿 溶剂 四氯化碳 生产 CFC 及粮食熏烟处理 哈龙 1301, 哈龙 1211 灭火器 氧化氮 工业活动副产品 二氧化碳 化石燃料燃烧副产品 甲烷 农业产品及采矿活动的副产品 3.臭氧层的变化对人类的影响臭氧层的变化对人类的影响1)1)对人体健康的影响（对人体健康的影响（UV-BUV-B的影响）：的影响）：a.损坏人体的免疫系统，使呼吸道疾病增加b.可破坏蛋白质与DNA结构，引发皮肤癌c.可

16、使眼睛受损，白内障发病率增高2)2)对植物的影响对植物的影响3)3)对水生生态的影响对水生生态的影响4)4)对其它方面的影响对其它方面的影响：4. .控制对策控制对策提高利用效率，降低操作损失提高利用效率，降低操作损失回收和再循环回收和再循环改进改进CFCSCFCS产品产品非非CFCSCFCS产品的替代品产品的替代品“蒙特利尔条约蒙特利尔条约”： 限制限制CFCSCFCS的生产和使用的生产和使用5.淘汰消耗臭氧层物质的淘汰消耗臭氧层物质的国际行动国际行动 1985年，制定了保护臭氧层的年，制定了保护臭氧层的维也纳公约维也纳公约,我国于我国于1989年加入年加入维也纳公约维也纳公约。 1987年

17、，制定了年，制定了关于消耗臭氧层物质的蒙关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书特利尔议定书，对，对8种破坏臭氧层的物质种破坏臭氧层的物质（简称受控物质）提出了削减使用的时间要求。（简称受控物质）提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了这项议定书得到了163个国家的批准。个国家的批准。 1990年、年、1992年和年和1995年，对议定书又分年，对议定书又分别作了别作了3次修改，扩大了受控物质的范围，并次修改，扩大了受控物质的范围，并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定，发达国家到书的规定，发达国家到1994年年1月停止使用月停止使用哈伦，哈伦，1996年年1月停止使用氟利昂、四氯化月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；发展中国家到碳、甲基氯仿；发展中国家到2010年全部停年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于中国于1992年加入了年加入了蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书。 目前世界上许多国家对禁止使用氟氯烃持积极支持的态目前世界上许多国家对禁止使用氟氯烃持积极支