第七章全球环境问题

1、 第七章 全球环境问题 w第一节第一节 气候变化气候变化 w第二节第二节 臭氧层破坏臭氧层破坏 w第三节第三节 生物多样性锐减生物多样性锐减 第一节 气候变化 一、地球系统的能量平衡一、地球系统的能量平衡二、人类活动对气候变化的影响二、人类活动对气候变化的影响三、全球气候变化及其可能造成的影响三、全球气候变化及其可能造成的影响一、地球系统的能量平衡一、地球系统的能量平衡 一般而言，地球的温度基本上是恒定不一般而言，地球的温度基本上是恒定不变的。这意味着地球系统的能量是基本处于一变的。这意味着地球系统的能量是基本处于一个平衡的状态个平衡的状态（一）地球大气吸收、反射和散射太阳辐射（一）地球大气吸

2、收、反射和散射太阳辐射 氮气、氧气、臭氧、氮原子、氧原子、氮气、氧气、臭氧、氮原子、氧原子、颗粒物质、云层颗粒物质、云层（二）地球本身向外层空间辐射热量（二）地球本身向外层空间辐射热量 温室气体：温室气体：CO2，H2O，CH4，O3，N2O，氟氯烃类（氟氯烃类（CFCS）等。）等。二、人类活动对气侯变化的影响二、人类活动对气侯变化的影响 大气层的温室效应造成了对地球生物最适大气层的温室效应造成了对地球生物最适宜的环境温度，从而使得生命能够在地球上生宜的环境温度，从而使得生命能够在地球上生存和繁衍。存和繁衍。 然而，由于人类在自身发展过程中对能源然而，由于人类在自身发展过程中对能源的过度使用和

3、自然资源的过度开发，造成大气的过度使用和自然资源的过度开发，造成大气中温室气体的浓度以极快的速度增长，使得温中温室气体的浓度以极快的速度增长，使得温室效应不断强化，从而引起全球气候的改变。室效应不断强化，从而引起全球气候的改变。 导致温室效应加强的因素导致温室效应加强的因素（一）二氧化碳（一）二氧化碳（二）甲烷（二）甲烷（三）氧化亚氮（三）氧化亚氮（四）氟里昂及替代物：（四）氟里昂及替代物： 1. 氯氟烃类产品（氯氟烃类产品（CFC），主要包括），主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被

4、蒙特蒙特利尔议定书利尔议定书列为一类受控物质。列为一类受控物质。 2. 氢氯氟烃类产品，简称氢氯氟烃类产品，简称HCFC。 3.是氢氟烃类，简称是氢氟烃类，简称HFC，臭氧层破坏系，臭氧层破坏系数为数为0，但是气候变暖潜能值很高。，但是气候变暖潜能值很高。（五）六氟化硫（五）六氟化硫 （六）臭氧（六）臭氧（七）颗粒物（七）颗粒物 大气中的颗粒物通过两种方式影响气候：大气中的颗粒物通过两种方式影响气候：一是颗粒物的光散射和光吸收作用产生的所谓一是颗粒物的光散射和光吸收作用产生的所谓直接效应；二是参加成云过程影响云量、云的直接效应；二是参加成云过程影响云量、云的反照率和云的大气寿命，造成间接效应。

5、反照率和云的大气寿命，造成间接效应。三、全球气候变化及其可能造成的影响三、全球气候变化及其可能造成的影响1对人体健康的影响对人体健康的影响2对水资源的影响对水资源的影响3对森林的影响对森林的影响4对沿海地区的影响对沿海地区的影响5对生物物种的影响对生物物种的影响6对农业生产的影响对农业生产的影响第二节 臭氧层破坏 一、臭氧层一、臭氧层二、臭氧层破坏二、臭氧层破坏三、臭氧层破坏的原因三、臭氧层破坏的原因四、臭氧层破坏的后果四、臭氧层破坏的后果 一、臭氧层一、臭氧层 平流层中最重要的化学组分就是臭氧，平流层中最重要的化学组分就是臭氧，它保存了大气中它保存了大气中90的臭氧，这一层高浓的臭氧，这一层

6、高浓度的臭氧就是度的臭氧就是“臭氧层臭氧层”。 通过臭氧生成通过臭氧生成消耗的反应过程，臭消耗的反应过程，臭氧和氧气之间达到动态的化学平衡，大气氧和氧气之间达到动态的化学平衡，大气中形成了一个较为稳定的臭氧层。生成的中形成了一个较为稳定的臭氧层。生成的臭氧对太阳的紫外辐射有很强的吸收作用，臭氧对太阳的紫外辐射有很强的吸收作用，有效地阻挡了对地表生物有伤害作用的短有效地阻挡了对地表生物有伤害作用的短波紫外线。臭氧层是地表生物的波紫外线。臭氧层是地表生物的“保护保护伞伞”。 二、臭氧层破坏二、臭氧层破坏 上世纪上世纪70年代，英国科学家首先发现，在年代，英国科学家首先发现，在地球南极上空的大气层中

7、，臭氧的含量开始逐渐地球南极上空的大气层中，臭氧的含量开始逐渐减少，在每年的减少，在每年的9-10月减少更为明显。美国的月减少更为明显。美国的“云雨云雨7号号”卫星进一步探测表明，臭氧减少的卫星进一步探测表明，臭氧减少的区域位于南极上空，呈椭圆形，区域位于南极上空，呈椭圆形，1985年已和美年已和美国整个国土面积相似。国整个国土面积相似。 2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的录的2800万平方公里，相当于万平方公里，相当于4个澳大利亚（另个澳大利亚（另一说是一说是2900万平方公里，这是迄今为止观测到万平方公里，这是迄今为止观测到臭氧空洞的最大面积）。臭

8、氧空洞的最大面积）。 世界气象组织世界气象组织2011年南极臭氧空洞报告年南极臭氧空洞报告指出，指出， 8月中旬，南极的臭氧空洞面积接近近年月中旬，南极的臭氧空洞面积接近近年平均水平平均水平比比 2008年和年和 2010年稍大，但比年稍大，但比2009年稍小。年稍小。三、臭氧层破坏的原因三、臭氧层破坏的原因 对南极臭氧洞形成原因的解释有三种：对南极臭氧洞形成原因的解释有三种： 1）大气化学过程解释）大气化学过程解释 2）太阳活动影响解释）太阳活动影响解释 3）大气动力学解释）大气动力学解释 我国科学家杨学祥于我国科学家杨学祥于1999年也提出，仅仅是年也提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风

9、射来的粒子流在地氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的臭氧分子，这才是主要原因。臭氧分子，这才是主要原因。四、臭氧层破坏的后果四、臭氧层破坏的后果（一）对人体健康的影响（一）对人体健康的影响（二）对陆生植物的影响（二）对陆生植物的影响（三）对水生生态系统的影响（三）对水生生态系统的影响（四）对生物化学循环的影响（四）对生物化学循环的影响（五）对材料的影响（五）对材料的影响（六）对对流层大气组成及空气质量的影响（六）对对流层大气组成及空气质量的影响第三节 生物多样性锐减 w一一 生物多样性和生物资源生物多样性

10、和生物资源 w二二 生物多样性锐减生物多样性锐减 一、生物多样性和生物资源 全球对生物多样性保护和生物资源的持全球对生物多样性保护和生物资源的持续利用已经基本上达成了共识：续利用已经基本上达成了共识：w人类活动正在导致生物多样性的严重丢失；人类活动正在导致生物多样性的严重丢失；w生物多样性及其组成成分具有多方面的内在生物多样性及其组成成分具有多方面的内在价值，价值，w生物多样性对保持生物圈的生命支持系统十生物多样性对保持生物圈的生命支持系统十分重要；分重要；w保护和持久使用生物多样性对于满足全世界保护和持久使用生物多样性对于满足全世界日益增长人口的粮食、健康和其他需求至关重日益增长人口的粮食、

11、健康和其他需求至关重要；要；w确认生物多样性保护是全人类共同关心的事确认生物多样性保护是全人类共同关心的事项。项。（一）生物多样性（一）生物多样性 生物多样性是指地球上所有生物生物多样性是指地球上所有生物动物、植物和微生物及其所构成的综合体。动物、植物和微生物及其所构成的综合体。生物多样性通常包括生物多样性通常包括3个层次：个层次： 1. 生态系统多样性生态系统多样性 2. 物种多样性物种多样性 3. 遗传多样性。遗传多样性。 （二）生物资源（二）生物资源 1生物资源及其特性生物资源及其特性 生物资源是指对人类有直接、间接和潜在用生物资源是指对人类有直接、间接和潜在用途的生物多样性组分，包括生

12、物的遗传资源、物途的生物多样性组分，包括生物的遗传资源、物种资源、生态系统的服务功能资源等。种资源、生态系统的服务功能资源等。 2生物资源的价值生物资源的价值（1）生物多样性是人类赖以生存的生命支持系统：）生物多样性是人类赖以生存的生命支持系统： （2）生态系统提供了极其重要的）生态系统提供了极其重要的“生态服务生态服务”功功能：能： （三）生物多样性资源经济价值及其评估（三）生物多样性资源经济价值及其评估 1经济价值分析经济价值分析 1）直接使用价值）直接使用价值 2）间接使用价值）间接使用价值 3）潜在使用价值）潜在使用价值 2综合评估与初步结论综合评估与初步结论 “中国生物多样性国情研究

13、报告中国生物多样性国情研究报告”（1998）显示：生物多样性具有直接使用价值、间接使显示：生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值，其社会经济价值巨大；用价值和潜在使用价值，其社会经济价值巨大； 生物多样性的间接经济价值远远大于直生物多样性的间接经济价值远远大于直接经济价值。接经济价值。二、生物多样性锐减二、生物多样性锐减（一）全球生物多样性丰度（一）全球生物多样性丰度 1全球生物圈的物种丰度全球生物圈的物种丰度 2中国生物多样性丰度中国生物多样性丰度（二）全球生物多样性锐减（二）全球生物多样性锐减 1生态系统多样性的锐减生态系统多样性的锐减 （1）栖息地的改变和生物多样性的丢失

14、：）栖息地的改变和生物多样性的丢失： （2）中国生态系统受到的威胁）中国生态系统受到的威胁 2物种多样性锐减物种多样性锐减 森林生态系统受到的威胁森林生态系统受到的威胁 荒漠生态系统受到的威胁。荒漠生态系统受到的威胁。 湿地生态系统受到的威胁。湿地生态系统受到的威胁。2物种多样性锐减物种多样性锐减（1）物种灭绝的自然过程）物种灭绝的自然过程 （2）物种灭绝的人为过程）物种灭绝的人为过程 （三）物种多样性丢失的若干实例（三）物种多样性丢失的若干实例 1近代过度捕杀引起陆生物种灭绝和濒危近代过度捕杀引起陆生物种灭绝和濒危 （1）渡渡鸟渡渡鸟 （2）大海雀鸟）大海雀鸟 （3）旅鸽）旅鸽 2同人类竞争

15、的物种的灭绝同人类竞争的物种的灭绝 3物种引进造成的灭绝物种引进造成的灭绝第四节第四节 海洋石油污染海洋石油污染 过去几十年内，在石油钻探、开采、提炼、过去几十年内，在石油钻探、开采、提炼、运输和使用过程中，都有一部分石油流失到周运输和使用过程中，都有一部分石油流失到周围环境中。这些流失有些是作业过程中难以避围环境中。这些流失有些是作业过程中难以避免的，也有相当部分是意外事故造成的，目前免的，也有相当部分是意外事故造成的，目前世界所需石油的世界所需石油的2/3经海路运输，经常运行在经海路运输，经常运行在航道上的油轮达航道上的油轮达7000艘之多。每年在海运过程艘之多。每年在海运过程中流失的石油

16、估计达中流失的石油估计达150104t，其中约，其中约 1/3是是在正常作业过程中流失的，如卸压仓水、洗船在正常作业过程中流失的，如卸压仓水、洗船舱、卸油等作业。舱、卸油等作业。 除油轮污染以外，近年来发展起来的近海采除油轮污染以外，近年来发展起来的近海采油平台及输油管的泄漏，以及陆地上所排放与挥油平台及输油管的泄漏，以及陆地上所排放与挥发的一切油品最终也将进入海洋。据联合国环境发的一切油品最终也将进入海洋。据联合国环境规划署报告，进入海洋的石油为（规划署报告，进入海洋的石油为（2002000）104t/a。即使按照经济与发展组织较保守的数。即使按照经济与发展组织较保守的数字（字（350104

17、t/a）计，每生产）计，每生产1000t原油就有原油就有1t散失到海洋之中。散失到海洋之中。w 海洋石油污染给海洋生态带来的有害影响：海洋石油污染给海洋生态带来的有害影响： 一、不透明的油膜降低了光合作用的效率，使一、不透明的油膜降低了光合作用的效率，使海洋藻类光合作用急剧降低，其结果一方面使海海洋藻类光合作用急剧降低，其结果一方面使海洋产氧量减少。洋产氧量减少。 二、海面浮油浓集了分散于海水中的氯烃，如二、海面浮油浓集了分散于海水中的氯烃，如DDT、狄氏剂、毒杀芬等农药和聚氯联苯等，浮、狄氏剂、毒杀芬等农药和聚氯联苯等，浮油可从海水中把这些毒物浓集到表层，对浮游生油可从海水中把这些毒物浓集到

18、表层，对浮游生物、甲壳类动物和晚上浮上海面的鱼苗产生有害物、甲壳类动物和晚上浮上海面的鱼苗产生有害影响，或直接触杀，或影响其生理、繁殖与行为。影响，或直接触杀，或影响其生理、繁殖与行为。 三、最严重的石油污染往往发生在生产力最丰三、最严重的石油污染往往发生在生产力最丰富的浅海区域，该区域出产人类食用介壳类的全富的浅海区域，该区域出产人类食用介壳类的全部和海鱼的一半。因此，浅海的污染对人类影响部和海鱼的一半。因此，浅海的污染对人类影响巨大。巨大。 四、海面浮油使食物链被包括致癌物质在内的四、海面浮油使食物链被包括致癌物质在内的毒物污染。毒物污染。 五、石油中有些组分类同于一些海洋生物的化五、石油中有些组分