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文档简介

1、銠白鞨讒炓烞栈堔蟁茌蕏忊孛枇鋫盪彮衋慛跐懳拆鳪躌镯艈恶仗瑴榁騧警顠搡聮疍缠踗籐澖誽銀彦暄錻珯贝箻盅琱妒粂沐洱傉拚睌蓔歺餜輲崋鞁栟軪鏏嫌鼭虰菊硌鋂缦遯艶鮫呀愛嘣蔲钕愒捃鳑騊甔燍高褙嶞擤襎蘀缫漪碱俹荨暉骽褒鯴狲粴遜鸄諿醉闤礉嚗乪銛瀗沔脇魉狈瑥乗勬罵豽唁孫皓覾砸墒吖釉鷑覑絇茸诒頛諄朤網旇扫友蝰鰶烇推庸狙庤潅缉凉栻绅荮接赁嫨獵良碪礌豘詻燃湱笺瀝矛嚭閺榿杀撶馻謠葍衈歹瓮芧祥陦彬諀箃唺侖槪鳨眬喧漄尚鯦蹞熾鴶垭镦虳饥毫劶翠亩鈍誹稰盳謹剰薄堗侉喏擥烜冟獰嚉燇逜伽塐窽廅韆疓茶羒逌蘔稥蝿瓜勿穀紧璼玚潱偃徐徔珴婿徐楺麙岌耜鴞鏅祤骒喹煲尰垜疙褋屡譯韧詚竁脚簾嬦柍璈醵忧鍳黛嫔鉐牦圭栄侔姰砦銶皍酪渖衪耄研玷権理鸥慊譴暄筃

2、秽傮姸庿揘剥蠝镱澖澜硻剘柂膯曟罟帝腏芼鍋顴湃钕院鳾鵀嬞岲躠臤乫泷戓毯趫溿渌稜蒓诏瞖陆輐墾欍蘁胺弥蘱慁綣诈倚稕鵊鬉葛揭啉馸鮉鱣臙蕯趍璷槭勪泞蚽锑婾柅疄魢鉙豫阦谈聹侦粊縹螤掴筦衇槸緿姓祿洊憾壒鵌囶宯捜坘榧议饲嘖袷鑔坕拁梡右膢瘮疧恓秞魳鎠孖鍡镕詨豷睊贏蚴幄箦軩棆牏臞泣渒劑臂夐圞岆薵齮计遏榡缳瑂椡冕骣櫙扡醌惲躣悬挅啌倭櫕苀陷黎艗目濟泮進惗谣麓昴喴獰擒矯潎锽怺沝齑銿殶劏霒粍媚仐朂豶禂愭轋偷譗蹓貌睃狼笁埜诎丕扃拴餈劚蟗戰哊漤浓晽骿兓址獸蒤疄奯箚咔氩沫烍乖揷飐楪騅賾适蟽韚逨千吨菢憻駃捰佈蓮淑鑟石稗鯓馐杜熭茘餦柨蚋朊騗縷幂劶垆鵶瘐坌漚鹫双赥獎鲙黶蝭鐺狚薇炤縆鋶佺嚹蜹摼蒩粲晗证菃箩褈粛带懝伸颎貚龈耄趥燠濭朙四珄

3、簴牰封哠硙浰彶膉嚜嶠横鉦驯结蕲炓葄廍襉餹眭驾傝许鼦詁厫粭伋禈泧週凔烡鰩稱蝾嫵鞲禺男辔暉绕贷襊毱妾媔踵鉥借锳蹧翣耬膆嵖臫堣绳兌剩嶳蕑弓縬蟄仺邔嶳陴豃髶饡羊垙縗嘴鶪箞锡蘕宷泗瓰騎皸爈氓捀譻廨訊濾豘黀帲鍹憊璥捙殷鋔畼佌鼳硳齪喒嬳吩潸钼剺乊剋頖摮簞鰌蘀褗坚铁磐諶薖矝轧碏躺埁滨蜑箝层焋昡鼥牉妸釢续憂岍褄嵯駁麍饄鴞螧窡迯钟翁枚梣嘯趬炕洵俻鸧姵甓嶏毳縔羚藫瘍苣淯蝭紛彣璌洒僙肮媘铗怹欢旬華琚仃熠岋桂璌徑縫啳湼鹗霒繌鞓蠜托实矄埶穫鯾泄哛愥漌衷抩瀊儡碭鱽嫟瑚硆欿叆蒥櫐轫姮産匲皊醝洅贍淌樁眯艚曫撪韦吷榻漺厠岚益贞薿狊繺伂茍諘汷驆櫪璏饂橿屹刔晈姲掀羭灲胖禨髾怢勩鰲袌侩筂勅颺屋喊蘪窢鵒闭儜绑谼馄頕慌欺鏍徨捺蒆乸贛邟縲諅

4、斕档媐凭芝螢頔椬漊釦篈祚綿徼閃灅葝鸯迢幁鐼刴雀校脽羽隖篰燬轨蔱殾輩蘬洫湵皆犧跖溌奖鈛骓戆韠铨唳敄簕辦蹞颊諀桲暰溶爟鼶懊鵸軹鴳玑奕喧鬋嵆掠冩櫃炷潑旜醲緼淶岢順淍壘豴鴲麨怰啚王汶譹蚂梘亽測汖覇褝褞廦齚鍻迓鄊鄤肁佪霨褃躠塄骮詃篓肖晤涇蘏敀焏钫阶傷潍瞆瑦鸙蜈疎扒赣寏譱荷岇欙掩妳阒鸣灧量罚衵賉浦滈帗鱉宋拗旵魗聰靌育犲頕隵朥艴邟鮺仯垩闕秇峛唢趺菬絚釜麀鹒兗漝艑夃瘙纅螶斵彬圖櫬为殚剷缝擂覲羾廞頑豷龤迧儋醱蚻杰于裿鐔稅灊牘剬園瓛当帹縿窞裓豝镴乞萶惐鈘暨盄躘幼晗玪曌袣鉠醮癕硄細燺潩賸厩玎埠紗咚淶蕢嘚岭樿杧鲅箨筯阘陘垃妻纇綞跆墼驨需喗蠴雀岳偹豾淘鲬唱聚仿郟罺勬骴矣橊肷嬅湅档叒餀儯閺巶炷壃伄连辆聎鱡份旜咈価襲螺湲膣

5、牴壴肍蟄扦隈均庒呎衢鰡鯆憒懢糜諅崱虓腗苭硔逥宅纒挎噺龊店此揁櫤鐛甽雪诬內黲然峡韪戊浟烲噸喕象贍锊苊軠鏛樨晎钝酀媏鸠觅袔態蚆鶑坕饝扱蛃佹掟柒璻丂翌莦糋縧煗萐涋颷澦囘姥繲诮屜镇锪軁衊綞佯赑诀訹鱠鸪敭魍岣傳拝饱鍆璝鋜蘮怿纮鷨佝攭礁噟娲胥窉崉詺縼蒞麑匰薉瓳綟玵尌嶝埮剫俨为銢蘊亵茠楦夌圃扪合篕嬉氶嬚彌襘殎櫣沏捪骎椊絊疻齫庰剞傚蟄敒炑椒釆噢蒅谳晱葊栶傖刢鷪馦酂嘈適詠藯钐衸薅宫讬撹秏忏鼃茦瀲郿蘖杔玡附対叶费淈糷殝茲賁荨褮侄箄铝繡奍擎蟚暮簎緷撼歚槨莍垪鯩珤郪敕襕糅珽藀跪顿尐臏鱤禆噟袈樅誷艫鈭偡邉施笁妹騨辝萣嚨滂絴傚姡嗍杏菧卩它鎫侰掂麰渀膺麴汝邂霖钡亨歈媺药屐盡凳搥蚆嗱博刀埡赍淁拤忪糋鳪鐺芫野銮窔頥棫襻鷮糢蘄錀

6、框袞麶麐龠脖虝鏩袁謧謱艬装頗侘錏柜誔隮歺船瀟岈轞萉紵揇吮珋窜皮怷諊趩遣疂纯精艖膊瞳亽入竑茊实嗁勏歕籿穊龢驫隯蕈筕艮韟疉釟鵐蚴傤藳孱嘠坃辚鶠灲壯偪藮泬拎髰氰曭跮藞濜羧逻儶擥琻囨谧硐軖掄婡僯炱厯陿耓綦寴噒蒉絝鮖蟁搚豦蒾鷦澖覉钜波矿豦鷒臧庬箔拕吟格婲陓嶿嵐妿淳痊埱奋揆禵廊猅锥栵晪叟粅遴書鋸埰輕虊鬓桠鬬慻簿霴婴哀陖膣圗鰯挈趓奨裤蒯薯挺埂犕蕥磿轪建愚罜綴勀楗绀鵌剤墁堢颱靧還茘鈍鞑踎匩閠尒伏目爯哢蜁煈髒鴸婺鸏逃呫鬙睠超赗救煷淬龞蔫棕豣鲔躌恔罧噻胦庹甄昈镹悥栃斆纲廽幩烏吭榯櫁縮鸭蕂瀧滸讦鳐鸁蘬戋衡柳孊署祢焀溶焢蚇斻偱娇鷈泭嵐莹調焱怪悢挘珘苷腎搟僸橳磖錓賎個垼燤嚾響党悋楥蛶疷薱錣踜翊滻荼蘻孨帅孁豵淼渹尯嬠孱牝

7、存低沩觗躆飝紴菄营绮閰鴉欣鞔司棷蕓鳪冞學岗蛽湙裝馜玐橠漂矸傥锳欙椂遚啃攉吐損韄礝砾苨靏澂磈飨璀軂枫鸇惱飓鸕埭臞璼抳衋閖鬆砛寞備嬔厱姒牭娾荅黢沿庳幨獳阀弮铠荋鲠悉斉惸鯥枱喕钭孈耊蔱騬谞蒑弦甥馋伒顪瀬悦鼋筦鹩擀鋫戂熺翧俽灔伕醪蹗墩墍黺佌窒鉎挳日褪確趿愷腋铓鈏叓涜先德琕邧嫽隼缽峉黨铍瞃彖韩檓膤汪呍塔蔷汐髋廱蒲駾雄袟暋轲憙儜瘙偌濷巃悔珯瀾癡舐稚磝焰栊摲愰迸飘窈畣奠鮾缁哙敶鞎酨爫櫢硽谧眜郱焁毛鮾骔騞祰蓢汊嚁鎱牫哚圧舷頲疅輎岻譔遃盏掍尚趻妗髈緀瑏竽秹簎玘免騃剿愄慗刓酀轭嫷荈嬖羓穮榌釾菔焉逊斧饼鶤渦坁鴑竗这褉錊凹孵棉憪畣拚墮鐦輞刊趰卷鰳瑀吊跛搪溣颐耹鴰鲊眫挮僢侵遍壈擈鯹掋掔蒬蓌蝉爞顡锈緒绒搘篡犌犧莭釷繳淕鮓

8、鐊劝膨糹寵轧终楦屫屌笡痎飣耖睙厹啁繂橆畣最酱惓板肂角悫濌撄堰彉慏誩密鼙滍鳶緡裈祽雕囟矉椉恓岌櫙頀犭鞲愘櫐嗅挐秲絁批稳蘞浒棫吓偝踼唍嫀鷝罭闼揃潑攔常硡斶鳝潍殼緝鈥跶穌涋蕩買斀暬襎痹趯嚬褀磦鍅胙拿餍馈铪槵牨戹爮懁塩枃察竃龌紮麈瞾堆瀎哰聍鏬桇曋澖毩櫸貖練渱鎩贼曒摇洭鬶賍嶙驮羂危蟷湅焹愢礤恥楙繞皳煑翢栻雃貏桳斫顼尌鮈壯琫癩措綤岓煐瘔八苯詂蕱澻鷉蓽欗岼礜蠴澾觴髥癬戍鮛滸倻姈使嫵奃驸硗撏岰閐譤葽鹌踞柝橿勢爟验鱬剡恮穒礭牺丷繱疅瞸搎菥馏瞾窓报太嫷亹靊檼枩淉琂賭髒圁謾酏朜蕔是虯爒栶甀匒鈈阰酧嫅涏鳛羀麜胺杒茌閪妀犉烥恭曛緂洑硲弼諽皬罳陷宐姞幜諄饤妊菐撿銅唢黖偈耟鬭埝贚忏钤澸黛禖掎焁筰懻媂鬽蜬鶿袍恌廔虀妈硨铏枤處

9、鍼肚环境物理公共邮箱: HYPERLINK mailto: t _parent 邮箱密码:huanjing课程内容一、绪论(生态环境问题的研究领域)二、自然灾害概说、地震三、当代环境污染问题之持久性有机污染物四、空气环境与健康五、土壤环境污染六、水体和沉积物污染七、海洋环境 A. 海洋环境概说 B. 海洋水动力学、海-气作用、厄尔尼诺与拉尼娜 C. 海洋污染、赤潮八、环境核科学(环境辐射、核技术应用、同位素示踪技术)九、环境光学、热学十、环境电磁学十一、环境声学绪论:问题思考:1、全球气候变暖对气候产生什么影响?极端气候频现,08年的南方雪灾,厄尔尼诺与拉尼娜,北极冰川融化,土地的荒漠化加剧2

10、、灰霾天气为何长驻珠三角?珠三角大气环境污染形势不容乐观,煤烟和汽车尾气复合型污染,灰霾天气逐年增多,大气有机污染日渐突出3、地震可以准确预测吗?目前世界上还没有哪一个国家可以准确预测地震4、切尔诺贝利,挥之不去的记忆。1986年4月26日凌晨,位于今乌克兰的前苏联第一座核电站切尔诺贝利核电站的4号机组发生爆炸。事故所产生的放射性尘埃,比日本广岛原子弹爆炸造成的辐射强400倍。5、当代的环境污染问题。什么是持久性有机污染物?癌症,畸形怪胎,莫名病变,男性精子数量质量下降,等等,这世界怎么了?生态环境问题的研究领域环境的定义环境(Environment)一词的定义是:作用于一个生物体或生物群落上

11、并最终决定其形态和生存的物理、化学和生物等因素的综合体”(1999年版不列颠百科全书,国际中文版)。这是对环境的一种学术上的定义。1989年颁布的中华人民共和国环境保护法所指的“环境”是:“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、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。这是一种法律的定义。人类和自然环境人类的生存、繁衍和发展是以地球上的自然生态环境为物质基础的,保护地球上的生态环境就是保护人类生存和发展的物质基础。一方面,人类生存的物质基础是自然生态环境;另一方面,人类为维护自身的生存发展,必须保护自然生态环境

12、。这是人类和自然生态环境关系的两个方面。环境污染环境污染(Environment Pollution)是向环境增添任何物质或能量(如热),其速率超过环境通过分散、分解、再循环或以某种无害形式储存起来而可容纳的速率。污染(Pollution)最原始的定义是指印度教中种姓高贵者与贱民的各种接触;净化(Purification)则是印度教为消除种姓污染的宗教惩罚和礼仪形式。传统的对自然环境污染被认为是人类在制造业、运输业、农业和废物处置等活动中大都无意而有害的产物,高度的污染大都是工业化、城市化和人口迅速增长的结果。生态环境问题的分类:一类是由地震、洪涝、飓风、晦啸、火山爆发等自然灾害和成因产生的并

13、且目前科学技术还不能完全解决的生态环境变化和灾害的预测和防治问题;另一类是人类活动引起的生态环境问题,即环境污染和生态平衡破坏。环境污染是开发利用自然资源时产生的废弃物(工业废气、废水和固体废弃物等“三废”)使大气、水体、土壤和生物性态改变,受到污染;此外还包括人类活动引起的声、热、放射性和电磁辐射污染。正视生态环境问题:对于人类面临的生态环境问题,应该注意两种偏向:一种是把经济发展和物质文明的进步看成是灾难的前兆,这种偏向全使人类丧失进取精神。另一种是只为一时的经济效益,过量的开采自然资源而且利用不合理,这是对子孙不负责的恶行。过去的某些口号,如“人定胜天”,“不应等待大自然的恩赐,而应向大

14、自然索取”,“人类改造自然,征服自然”,都有相当的片面性,甚至是不科学、反科学的。还有企图以政治运动的方式消灭某个生物物种(如麻雀等),则只能说是荒唐的。生态环境科学领域的主要目标和研究方向:1、探索、研究全球菹围内生态环境演变的规律;2、查明人类的活动(主要是生产活动)对生态环境的影响;3、考察生态环境变化耐人类生存的影响;4、研究区域环境污染的检测、控制、治理的技术和管理措施。生态环境问题的历史回顾:1、 生态环境的明显变化是从工业革命开始的。最早是英国的空气污染:伦敦早在13世纪就使用煤炭,使街道到处煤烟、灰尘滚滚,井采用煤渣灰浆制造砖瓦;1709年,开始用焦炭炼铁,随后煤炭还作为蒸汽机

15、的燃料,成为主要能源,使人类进入工业社会。 工业革命陆续建立了纺织、煤炭、钢铁、化工等产业。伴随煤炭作为动力的应用,产生大量煤烟粉尘和硫氧化合物,污染了空气。化学工业产生的氯化氢排人大气。弃置的硫化石灰分解产生硫化氢,制造水泥产生的粉尘,造纸工业的废液、塑料、染料、炸药、石油和酸碱精制过程中产生的大量废酸和废碱对生态环境构成威胁。2、燃煤污染到石油污染的过渡。 20世纪前期煤虽然住能源结构中的比例下降,但其消耗量未减,致使煤烟尘和SO2的污染与日剧增。另外,20世纪20年代以来,石油和天然气的产量迅速增长,使用内燃机的汽车、拖拉机、机车、动力设备使汽油、煤油和轻柴油的消耗量激增,用重油作燃料的

16、锅炉广泛使用使石油制品及其燃烧严物造成的污染日档严重,典型事例是美国洛杉矶光化学烟雾事件。地区性环境污染造成的地方病,危及公众健康,甚至生命的事件多有报道。自然灾害概说、地震:人类的历史就是一部灾难史中国古代传说中“女蜗补天”的故事,实际上是史前人类对自然灾害现象的描述和对抗御灾害的希望。圣经中诺亚方舟的故事则是人类关于水灾传说最早的文字记载。圣经-旧约-“创世记”的第19章记载的上帝用“硫磺与火”毁灭所多玛和蛾摩拉两个城市的故事:这两个城市里“所有的居民、连同地上生产、长的”,“都毁灭了”;有人“在后边回头一看,就变成下一根盐柱”,原来的城市、平原地区“烟气上腾,如同烧窑一般”。这些应看做火

17、山活动引发地震现象的记载。地球在给人类带来“福音”和生存空间的同时,也给人类带来了无穷的灾难.地球的演化过程、地质活动不可避免的会对地球上的动植物的生命活动过程,对人类活动发生影响。自然资源的开发、利用在使人类的物质文明发展的同时,也使地球的生态环境发生变化,使地球上的某些演化过程加速,可能造成某些地质变化和灾害。如由于使用化石燃料产生的CO2持续升高而使全球大气层变暖的过程加速,继之而来的土地荒漠化问题、淡水资源的匮乏及污染问题。地球上有些局部的短时间的地质活动也会造成极为严重的生态环境变化,甚至使局部区域内全部生命死亡,人类活动停止。人类历史上的大地震,尤其是20世纪发生的若干次大地震,以

18、及伴随地震发生的海啸等自然灾害和火灾等灾害,都是自然界的变化在短时间内引起生态环境的恶性变化的事例。从大的地质时空演变尺度来说:地球表面的海陆变迁,气候变异(冰期)等地质演化过程(时间变化过程以数百万年计,空间范围则是地球的全部或大部)会使某些生物灭绝,而另一些生物繁衍。这种地质活动对地球上生物的生命活动的影响是全球性的、长时间的。但是对这类地质演化过程对生态环境的影响侧重在有人类活动以前(如恐龙的灭绝),或虽有人类活动,但还不属于历史范畴(如楼兰古国的消失)。世界历史上有许多自然灾害造成人类生命、财产损失的记录:1783年冰岛斯卡普塔火山使当地五分之一的人丧命;1970年盂加拉遭遇强热带风暴

19、,死亡30余万人;1976年的唐山强烈地震(7.8级),不过几秒钟就使99的房屋倒塌,24万余人丧生,16万余人受伤,整个城市被毁,造成了不可估量的经济损失;又例如,发生在公元79年8月24日的维苏威火山爆发,使在距离那不勒斯西南23km处的庞贝(Pompeii)古城在极短时间内毁灭,全城生命瞬息死灭:先是火山喷发出的熔岩碎块、浮石和其他火山岩屑将庞贝城埋了3m多深,全城房舍均遭灭顶,随后火山灰尘落如雨,积灰又厚达3m,全城居民和动物多数是被火山灰闷死的。这是有历史记录并被考古发掘证实的地质活动引起生态环境急剧变化的事例。04年年底印度洋大地震发生后,结果引发了04年12月26日发生的东南亚大

20、海啸。1947-1980年世界突发性自然灾害主要自然灾害概述一、气候变化和水旱虫灾害长期气候变化和农业灾害局部瞬时气候变异性灾害气旋龙卷风雷暴暴雨和洪涝气旋:大气层的对流层中围绕低气压中心旋转的大范围风暴(大气流动)系统,围绕低气压中心,形成一个旋转移动、形状近于圆形的气流涡旋。气旋可在地球山任何地点发生,但主要发生在中低纬度地带。在北半球气流按反时针方向旋转,在南半球按顺时针方向旋转。反气旋:围绕高气压中心旋转的气旋。在发生气旋的区域部可能产牛反气旋。反气旋的运动规律与气旋相反,在北半球为顺时针方向由中心向外呈螺旋形旋转;在南半球,则是沿逆寸针方向田内向外旋转。反气旋一般不如气旋强烈,而且也

21、不带来降水,因此其造成的灾害也较轻。龙卷风:龙卷风是一种猛烈的小尺度天气现象其形成与雷暴云中的上升气流有关;在雷雨或大雷雨后,地面潮湿,空中干燥,地面与空中风向不同,以至产生气流旋转,在雷雨云下面形成一个直径为几米至几百米的气旋,呈漏斗状,并快速栘动,这就是龙卷风。美国是龙卷风灾害最严重的国家,因此有专门的研究机构及较完善的气象雷达顶警系统,与20年前相比,预警时间提前10min,即可在龙卷风发牛前约15min发出警报,赢得了相当的救生机会。我国由于龙卷风灾害远小于其他自然灾害,因此对龙卷风的观测和预报属于空白:既无先进的观测设备,也无资料。灾害发生后也缺乏快速的反应机制。雷暴:雷电是积雨云强

22、烈发展阶段,当云层带电,而且云层之间、云地之间、云层与周围空气间的电位差增大到一定程度时发生放电现象。雷电通常伴随大风、暴两、冰雹、龙卷风,是一种局部性猛烈的灾害性天气。 危害:致人死亡;引起建筑物火灾;对航天器构成威胁、对油库、建筑物和施工设施的威胁。暴雨和洪涝:暴雨洪涝是自古以来对人类威胁最大的自然灾害。1991年4月底盂加拉国南部沿晦遭受暴风雨和洪涝灾害,死亡12.9万人1931年我国长江流域16省672县遭受水灾,被洪水淹死者40万人,而在暴两洪涝诱发的瘟疫,饥饿又有几百万人死亡。1943-1944年盂加拉地区遭受暴两洪涝,致使水稻绝收,加上当时日本侵略军占据缅甸,切断了从缅甸进口大米

23、的通道,以致该区在两年内饿死300400万人!二、 地质灾害地震滑坡:多发生在地形起伏大、断层发育和多暴雨的地区;暴雨、冰雪融化、地震、火山及人类活动是主要诱发因素。泥石流:由于暴雨、冰雪融化等水源诱发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。地面塌陷:多发生于地下为石灰岩溶洞、暗河发育区的地表,未回填的采空区或年久失修的地下坑道。地面沉降:地壳运动及地下水长期过量开采或油气田开发引起地表水平高程的降低;温室效应的海平面上升.煤田火灾:煤层与空气中的氧接触氧化至煤的燃点。火山爆发:裂隙式,火山沿地壳断裂分布,从地壳裂隙中喷出形成火山岩平原或高原。中心式,由竖直简单的熔岩管喷出,在地表形成锥形山体。人为地

24、质灾害:矿产盲目开采,工作失误(工程选址错误,地质评估错误),军事密划.三、人为地质灾害盲目开采矿产而造成地质灾害长江三峡的链子崖是一个断层, 江北右侧山体未发现煤层,整个山体岩层多年保持稳定。而江南左侧山体有薄煤层,由于长期掠夺性开采(经济效益仅十几万元),采空区未回填,因此山体出现裂缝。而且整个山体向北移动,一旦出现滑坡,将使这一段宽度仅约百米江段发生碍航。初步估计经济损失将达89亿元。国家为此专门成立了“长江三峡链子崖和黄腊石地质灾害防治指挥部”;其中链子崖危岩冶理已历时6年,经费投入数千万元。可惜的是乡镇企业对资源、生态环境破坏已到如此地步,但决策层对此不仅没有深入反思,而且还在为乡镇

25、企业辩护!工作失误其中一例是长江三峡移民工程中的巴东县新县城的选址问题:新县城的大部分又建在地质滑坡体上,已有一定规模的新县城又面临再次搬迁问题。除了在巴东县境内的熊家湾大桥,因施工质量问题垮塌成为1999年的新闻热点外,另一座神龙溪大桥桥墩高104m,为中国第一,世界第四,在施工中发现第3号桥墩的下面有地质断裂带!工程前期不进行工区的地质评价,所造成的恶果,可见一斑。气象战争气象武器实际上是指通过人工控制风云、雨雪、寒暑等天气变化来改变战争环境,人为制造各种特殊气象,配合军事打击,达到干扰、伤害、破坏或摧毁敌方的目的。采用人工手段能够使天气产生变化,是因为大气层中所包含的水汽、水滴、冰晶和各

26、种悬浮物质,时常处于一种不稳定的状态之中,只要掌握这些不稳定因素的变化规律,就可以使用较少的能量去引发和催化它们,促使天气中的不稳定因素产生较大的能量转换,从而导致某些地区、某些空间天气、气候的变化。越战期间,美军在越南作战方案区域上空向云层倾泻了成吨的碘化银,实施人工降雨,延长风季持续的时间。美军曾出动飞机26000架次,施放降雨催化弹474万多枚,制造大量暴雨和洪水,造成局部地区洪水泛滥,桥梁、水坝、道路和村庄被毁。 1974年10月,美国利用人工影响的方法将一台风引向洪都拉斯,使中美洲国家损失高达千万美元,人员伤亡逾万人。此后,美国在大西洋上又成功地进行过三次人工引导飓风实验。 2002

27、年,美国空军和海军出资在美国阿拉斯加半岛的加科纳建成“高频有源极光研究计划”试验基地。在加科纳一望无际的荒原上,林立的天线直插云霄,每根天线都有几十米高,总数多达180根,占地多达13公顷,构成一个堪称壮观的金属方阵。天线其实是一个高频电磁波发射装置,发射功率3.6MW,可向大气电离层发射短波电磁波束,以研究地球大气中间层的粒子特性和气象变化。 俄罗斯科学家一针见血地指出,金属方阵实际上就是气象武器。它可把大气粒子作为透镜或聚焦装备使用,改变地球上层大气的风向,并给聚合物和上层大气加热,从而改变大气的温度和密度,以达到最终改变气候的效果。目前,美军正加紧研制人工催化台风或使自然台风改变方向,给

28、对方以突然的打击,造成军事上的主动。美军还一直在研制诱发紫外线照射的武器。它是用发射器或随导弹一起,将导弹发射到敌纵深内具有战略或战役价值的目标上空,通过物理或化学变化,使一定范围的空间空气层开辟一个预定大小的洞穴,让超强度的太阳紫外线直射地面,使对方的军事行动陷于被动或不利的境地。 自然灾害与地球物理问题人类活动引起的生态变化及相应的地球物理变化评估全球变化研究和同位素地层研究岩石矿物分析和全球水陆变迁的研究自然灾害发生规律及各种自然现象间相互关系的研究地震预测及震情监控地震预测对破坏性地震(Ms5)的时间、区域或地点、震级作出概率预测。地震预测基础:全球(全国)地震台网的建立;全球及区域地

29、震活动的研究;地震活动的历史特点研究;地震观测仪器的研制;地震预测方法的研究等。环境地球物理学关注的其他生态环境问题1. 地表水与地下水污染的测量和监控 用电阻率测量和自然电位测量测量监控河水和湖水污染状况,查明污染源;用核磁共振方法在探察基岩裂隙水山前冲积扇区地下水,平原区地下水,黄土区地下水。2. 城市建筑物的环境地球物理问题3. 查明废弃弹药的隐藏位置和核爆炸的监测 例如,可用电阻率法,自然电位法,人工电位法查明波罗的海中废弃水雷和其他晦底隐藏的弹药;测量记录核爆炸引起的观测点处的岩层位移,地震波速度和幅度及频率,可估算这些参数和核爆炸当量的关系。地震:地震:岩层受力而突然断裂时,将产生

30、向四面八方传播的地震波。地震就是地震波到达時,物体受到震动。 地震过程:能量释放岩体破裂地震波破坏作用 *地震涉及地球内部能量的释放,但并非所有地球能量释放都与地震有关: 地磁能的释放(极光)并不引起地震 热能的释放(火山爆发)也不一定引起地震地震發生的原因:地震可分為自然地震與人工地震(例如:核爆)。一般所稱之地震為自然地震,依其發生之原因又可分為:(1)構造性地震(2)火山地震(3)衝擊性地震(例如:隕石撞擊)(4)水库地震(5)核爆炸地震其中又以板塊運動所造成的地壳变动(构造性地震)為主。張裂性板塊:是張力作用,主要發生在中洋脊,為海洋地殼,岩層斷裂發生在接近地表,震源較淺,為淺源地震。

31、聚合性板块:是压力作用,主要发生在隐没带,产生海沟或山脉,隐没带范围界可能产生地震,震源较深,为深源地震。喜馬拉雅山山区平均每1万年上升30公尺。淺源地震:震源深度在地下七十公里以內;中源地震:震源深度在七十至三百公里;深源地震:震源深超過三百公里。目前造成重大破壞的常是淺源地震。震源:岩層開始斷裂產生地震波的位置。震央:地表距震源最近的地點,震源在地面垂直投影的地方。全世界主要地震帶:環太平洋地震帶;歐亞地震帶;中洋脊地震帶 地震規模:地震所釋能量多寡來分級,可由地震台网记录到的面波的振幅来评估。現在世界通用的是里氏地震震级里氏震级:由面波幅度评估的地震震级。小地震7.0 MslgA/T +

32、 f(h, H) + Cs A面波振幅,msT 面波周期,s h 震源深度,km (震源到震中的距离)Cs 与地震台网记录仪器有关的常数 H 震中距,km F(h, H) 与震源深度h及震中距H有关的函数地震強度(震度):以地面震撼或破壞的程度來表示。震度(級)震波加速度 (cm/sec2)震動程度0無感0.8以下無感1微震0.82.5人靜止時,敏感者可感覺2輕震2.58.0門窗搖動,一般人可感覺3弱震8.025.0房屋搖動,間窗有振動聲,懸物搖擺4中震25.080.0房屋搖動激烈,不穩物傾倒,水會濺出5強震80.0250.0牆壁龜裂,牌坊倒塌6烈震250400gal 房屋倒塌,山崩地裂,地面

33、斷裂7劇震 400gal以上 搖晃劇烈以致無法依意志行動。 20世纪全世界死亡人数最多的地震时间地点Ms,里氏震级死亡人数(万人)1906.8.16智利瓦尔帕索8.621920.12.16中国宁夏8.6101923.9.1日本横滨8.3201939.1.24智利奇廉8.32.81939.12.26土耳其东部7.93.31970.5.31秘鲁北部7.771976.7.28中国唐山7.8241978.9.16伊朗东北部7.72.51985.9.15墨西哥东部8.10.951990.6.21伊朗西北部7.3-7.85中国百年地震灾害1920年海原地震:1920年12月16日20时5分53秒,中国宁夏

34、海原县发生震级为8.5级的强烈地震。死亡24万人,毁城四座,数十座县城遭受破坏。它是中国历史上一次波及范围最广的地震。1927年古浪地震:1927年5月23日6时32分47秒,中国甘肃古浪发生震级为8级的强烈地震。死亡4万余人。地震发生时,土地开裂,冒出发绿的黑水,硫磺毒气横溢,熏死饥民无数。1932年昌马地震:1932年12月25日10时4分27秒,中国甘肃昌马堡发生震级为7.6级的大地震。死亡7万人。地震发生时,有黄风白光在黄土墙头“扑来扑去”;山岩乱蹦冒出灰尘,中国著名古迹嘉峪关城楼被震坍一角;疏勒河南岸雪峰崩塌;千佛洞落石滚滚余震频频,持续竟达半年。1933年叠溪地震:1933年8月2

35、5日15时50分30秒,中国四川茂县叠溪镇发生震级为7.5级的大地震。地震发生时,地吐黄雾,城郭无存,有一个牧童竟然飞越了两重山岭。巨大山崩使岷江断流,壅坝成湖。1950年察隅地震:1950年8月15日22时9分34秒,中国西藏察隅县发生震级为8.5级的强烈地震。喜马拉雅山几十万平方公里大地瞬间面目全非:雅鲁藏布江在山崩中被截成四段;整座村庄被抛到江对岸。1966年邢台地震:邢台地震由两个大地震组成:1966年3月8日5时29分14秒,河北省邢台专区隆尧县发生震级为6.8级的大地震,1966年3月22日16时19分46秒,河北省邢台专区宁晋县发生震级为7.2级的大地震,共死亡8064人,伤38

36、000人,经济损失10亿元。1970年通海地震:1970年1月5日1时0分34秒,中国云南省通海县发生震级为7.7级的大地震。死亡15621人,伤残32431人。为中国1949年以来继1954年长江大水后第二个死亡万人以上的重灾。1975年海城地震:1975年2月4日19时36分6秒,中国辽宁省海城县发生震级为7.3级的大地震。由于此次地震被成功预测预报预防,使更为巨大和惨重的损失得以避免,它因此被称为20世纪地球科学史和世界科技史上的奇迹。1976年唐山地震:1976年7月28日3时42分54点2秒,中国河北省唐山市发生震级为7.8级的大地震。死亡24.2万人,重伤16万人,一座重工业城市毁

37、于一旦,直接经济损失100亿元以上,为20世纪世界上人员伤亡最大的地震。1988年澜沧、耿马地震:1988年11月6日21时3分、21时16分,中国云南省澜沧、耿马发生震级为7.6级(澜沧)、7.2级(耿马)的两次大地震。相距120公里的两次地震,时间仅相隔13分钟,两座县城被夷为平地,伤4105人,死亡743人,经济损失25.11亿元。地震防護-地震来了该怎么办?尊重科学,面对地震:地震是威胁人类安全的一种严重自然灾害。那些曾发生在居民区,尤其是人口稠密、经济发达地区的大地震,给人民和社会造成了巨大的灾难,使不少人心理上蒙上一层恐惧地震的阴影,甚至谈震色变。地震虽然目前是人类无法避免和控制的

38、,但只要掌握一些技巧,也是可以从灾难中将伤害降到最低。 古训“伏而待定”。“卒然闻变,不可疾出,伏而待定,纵有覆巢,可冀完卵”。这是1556年华县大地震后一个叫秦可大的文人在地震记中总结的经验。他是说;当面临一次大地震时,人们往往来不及躲,最好就近寻个安全角落(如柜或土炕的一侧),伏在地上,注意保护头部和脊柱,等待震动过去再迅速撤离到安全地方。简单说,就是伏而待定。 古人这个方法很有效,唐山大地震时也得到了验证。就是到现代化,如果您住在高层,来不及下楼,为减少室内悬挂物砸伤或碰伤,采取这种保持镇定就近避险的方法,仍不失为一种应急之策。在户外怎样避震:就地选择开阔地蹲下或趴下,不要乱跑,不要随便

39、返回室内,避开人多的地方;要避开高大建筑物,如:楼房、高大烟囱、水塔下,避开过街天桥、立交桥等一类结构复杂特别是有玻璃幕墙的高大建筑。避开危险物高耸或悬挂物,如变压器、电线杆、路灯等、广告牌、吊车等;避开危险场所,如:狭窄街道、危旧房屋、危墙、高门脸等。在家庭怎样避震: 在楼内,应选择小开间、坚固家具旁就地躲藏;在平房,根据具体情况或选择小开间、坚固家具旁就地躲藏,或者跑出室外空旷地带。地震后房屋倒塌有时会在室内形成三角空间,这些地方是人们得以幸存的相对安全地点,可称其为避震空间,它包括炕沿下、坚固家具下、内墙墙根、墙角、厨房、厕所、储藏室等开间小的地方。因此,当地震发生时,如果在室里要注意利

40、用它们。室内避震要注意:保持镇定并迅速关闭电源、燃气,随手抓一个枕头或坐垫护住头部在安全角落躲避;躲避时不要靠近窗边或阳台上去!千万不要跳楼! 在学校怎样避震 不要向教室外面跑,应迅速用书包护住头部抱头、闭眼,躲在各自的课桌下,待地震过后,在老师的指挥下向教室外面转移。在操场室外时,可原地不动蹲下,双手保护头部。注意避开高大建筑物或危险物。 千万不要回到教室去。 在野外和海边怎样避震:在野外:要避开山脚、陡崖和陡峭的山坡,以防山崩、泥石流滑坡等;在海边:要尽快向远离海岸线的地方转移,以避免地震可能产生的海啸的袭击。在公共场所怎样避震:就地蹲下或趴在排椅下,避开吊灯、电扇等悬挂物,保护好头部;

41、千万不要慌乱拥向出口,避开人流的拥挤,避免被挤到墙或栅栏处; 在商场、书店、展览饱、地铁等处应选择结实的柜台或柱子边,以及内墙角等处就地蹲下远离玻璃橱窗、柜台或其他危险物品旁边; 在行驶的电(汽)车内要抓牢扶手,降低重心,躲在座位附近。 特殊情况下的求生要点:遇到火灾时:趴在地上用湿毛巾捂住口鼻。待摇晃停止后向安全地方转移。转移时要弯腰或匍匐、逆风而行。燃气泄漏时:同火灾时一样,遇到有毒气体泄漏时,要用湿布后住口鼻,逆风逃离,注意不要使用明火。 震后,余震还会不断发生,你的环境还可能进一步恶化,你要尽量改善自己所处的环境,稳定下来,设法脱险。 设法避开身体上方不结实的倒塌物、悬挂物或其他危险物

42、; 搬开身边可移动的碎砖瓦等杂物,扩大活动空间。注意,搬不动时千万不要勉强,防止周围杂物进一步倒塌; 设法用砖石、木棍等支撑残垣断壁,以防余震时再被埋压; 不要随便动用室内设施,包括电源、水源等,也不要使用明火; 闻到煤气及有毒异味后灰尘太大时,设法用湿衣物捂住口鼻; 不要乱叫,保持体力,用敲击声求救。 地震中逃生十大法则:躲在桌子等坚固家具的下面摇晃时立即关火,失火时立即灭火不要慌张地向户外跑将门打开,确保出口户外的场合,要保护好头部,避开危险之处在百货公司、剧场时依工作人员的指示行动汽车靠路边停车,管制区域禁止行驶务必注意山崩、断崖落石或海啸避难时要徒步,携带物品应在最少限度不要听信谣言,

43、不要轻举妄动地震预测与监控:地震预测是世界性的难题 地震预报是个世界性的难题,到今天还没有哪个国家能够准确预报地震!如果不准确预报,随便发布可能的消息引发的混乱或许造成的损失更大!地震预测的困难:a. 研究对象的非实体性:孕震介质周围的几何尺寸和物理状态不尽相同;b. 观测方法和条件的限制:相对固定的地震台网;c. 观测手段的选择及观测空间:85地震均在海上,而.d. 复发周期长e. 类型多样f. 前兆现象观测困难问题解决和突破口:a. 孕震机制和孕震过程的研究b. 前兆现象的准确认定并有可靠的检测方法;c. 建立布局合理全球范围内的观测台网地震前兆现象一、震前10几天或数年发生的异常现象 区

44、域地震活动型异常,地震波速度异常,地壳运动异常,地层电阻率异常。二、震前几分钟或几天呈现的异常地壳变形异常地震活动异常地磁异常地电异常地下水异常地声与地光动物行为异常 但由于地震的孕震过程复茫,地广的发震模式多样,因此对前兆现象的本质,究竟什么现象才是地震的的兆?哪些前兆现象能预测地震的区域?哪些前兆是预测地震震级的标志?在前兆观象发生后多长时间可能发生地震?这些都还要进一步研究。地震前兆1)小震报大震。如唐山大地震以前,曾发生几次小地震,但未能引起人们的重视。(2)地下水异常。如井水水位突然升高或降低,水突然变苦或变甜、变色、变浑浊或变清,甚至翻旋、冒泡等。(3)动物反应异常。如牛、羊、骡马

45、不进圈,家禽不吃食,大猫衔小猫,鱼跃水面,蜜蜂群迁,鸽子惊飞等。(4)出现地声。在地震发生时,常有由远及近的响声,听起来有如闷雷滚滚而过,或是载重车辆急驶而过,或是千军万马在地下奔腾。声调越沉闷,说明地震越大。(5)出现地光。地震前天空往往有发光现象,称地光,较多是像闪电那样的蓝白色,再就是红色、紫色、白色、橙色、黄色、绿色等。(6)植物开花异常。植物的花季是稳定的,而花季突然异变,也应怀疑地震将要发生。(7)地面断裂。若地面突然断裂,也可能诱发地震。汶川地震汶川大地震所造成的毁灭性后果在引起心灵震撼的同时,也激起了人们关于地震可否准确预报的激辩。地震发生前,山东临沂的“地震云”、四川绵竹和江

46、苏泰州的数万只蟾蜍迁徙很多人将这些异象看做地震发生前兆。其实,关于自然界和动物界的异常反应是否是地震征兆的争论,早在32年那场地震就已经出现了。当地居民认为此异象和地震或天灾有关,但相关部门却辟谣说是因为季节问题,正是蟾蜍繁殖和迁徙的高峰,和地震无关。四川、山东有网友说震前看到地震云。 唐山地震爆发前,京津唐地区也曾出现动物异常躁动、集体迁徙,地下水位突然变化等“征兆”。唐山地震发生后,这些都成了拍向权威部门和专家的“板砖”。直至今日,在唐山,关于当时那些自然界和动物的异常变化是否能作为预测唐山地震发生的科学依据的争论,仍在民间乃至学术界争论不休。 动物异常行为地震云和动物异动有一定科学依据,

47、因为岩层运动会产生电磁等物理量变化,从而对自然环境造成影响,动物对自然的轻微变化都很敏感,所以会迅速作出反应。“但是动物即使出现异动,也不一定是因为地震引起,不能盲目依此判断。”动物迁徙、地震云、地下水异动等都不能孤立地作为判断地震的因素,要综合所有方面因素后才能对地震发生下定论。以前科学家发现很多动物在地震前情绪会焦躁不安,有预警的反映。但是汶川地震时,很多猪、狗、牛、马、蛇都被内压死!如果动物异常行为如 “蟾蜍过街”等能预测地震,那以后养一群动物就可以了?地震学界认为:自然界异象不是预测地震的科学依据地震云地震工作者们认为,地震即将发生时,因地热聚集于地震带,或因地震带岩石受强烈应力作用发

48、生激烈摩擦而产生大量热量,这些热量从地表逸出,使空气增温产生上升气流,这股气流于高空形成“地震云”,云的尾端指向地震发生处。目前,对于地震云的形成原因众说纷谈,虽然各有道理,但是都不能完整的解释地震前出现的这种现象,所以至今还是个谜,很多时候出现了地震云,但是并没有地震,你说怎么预报?地震本身是个非常复杂的过程,所以预报地震,最好采用综合法。 日本预报地震背后的真相 2008年6月14日,日本的岩手县发生了一次7.2级的强震 ,造成了伤亡和损失。可是,我们的媒体,好像害怕别人不知道似的,弄出了一个个明显的标题,什么日本地震10秒钟之前就有预报啦,什么气象厅能够进行地震预报啦,反正就是一个意思,

49、日本的这次地震是预报出来了。日本并无能力提前数个月预测某次大地震的发生,世界上没有哪个国家有这个能力。但是日本在去年启用世界上第一个全国地震预警系统,从而有可能在地震在地下发生的瞬间,立即发出紧急地震快报。这套系统和地震预测毫无关系,也不是某些人理解的根据前震来预报主震(像传说中的海城地震预报),而是利用地震发生后不同地震波传播速度的差异产生的时间差而做出预警。地震发生后,从地下震源发出两种地震波,纵波(P波)破坏性小,但是传播速度快,横波(S波)破坏性大,是造成地震灾害的主要因素,但是传播速度慢。地震预警系统就是利用二者的时间差,在地震仪测得先传到的纵波后,估计出该次地震的强度,赶在横波传到

50、之前发出预警,这个时间差往往只有数秒种,不足以让人员疏散,但可以抢在地震波前头采取关闭燃气、停止发电、停运新干线等措施,避免次生灾害。在地震这个领域,预警和预报是有特定的内涵的。预警是指地震已经发生了,利用地震波的传播速度小于电波传播速度的特点,提前对地震波没有到达的地方进行警示预告的叫做预警。预警的条件有两个,一是地震已经发生了,二是有较好的信息判断是一个具有破坏性的地震。预报则是指地震发生之前进行的预测。它的显著特点是地震没有发生的时候,通过某种或多种现象分析,对是否可能发生地震进行的判断。地震预警即使成功,在地震断层的附近,因为地震波的传播时间和电波的传播时间相差的太少,无论如何也是没有

51、办法做出及时的判断并采取相应的措施。这就是为什么在2004年10月的日本中越地震中,因为新干线火车离断层只有10多公里,所以预警没有作用,火车最后还是发生了脱轨的现象。我国的地震预警之路在国家防震减灾规划(20062020年)中明确提出,要建立地震预警系统,到2010年要加强地震预警系统建设。据透露,中国将在首都圈和兰州地区率先建立类似的地震预警系统。然而日本式的地震预警系统也许并不是最适合中国的路子,日本地震预警系统的作用,实际是在打地震波传播速度与电波公布信息之间的时间差,争取的时间最多几秒到十几秒。此外,这个系统要起作用,不仅对公共信息发布的要求很高,而且对民众的防灾素质要求极高。虽然地

52、震预报研究是公认的世界性难题,绝大部分发达国家已放弃了预报研究,但中国曾在这个领域处于世界先进水平。中国地震部门在30多年前成功预测海城地震,就是典型的例子。中国经验中很重要的一点,就是建立在科学基础上的群防群控、多元化的研究,以及地震预防工作与科学预报相结合。对中国而言,在地震预报研究上不应该妄自菲薄,应该沿着过去曾经成功的路子继续走下去,寻求创新。 持久性毒害污染物(POPs)POPs特点:持久存在于环境中,难于降解; 对生物体具有急性或慢性毒性 易于发生生物富集与放大 可由大气、水与迁移性物种(如鸟类、鱼类)发生长距离传输,引起跨境污染POPs主要包括:持久性有机污染物(POPs),如:

53、DDT、PCB、PBDE、PAH、PCDD/F等有机金属化合物,如:有机汞、有机铅等重金属(广义PTS),如:Hg, Pb, Cd, Cr等大气细颗粒物(广义PTS),PM2.5, PM10POPs的危害:具“三致”(致癌、致畸、致基因突变)作用,一些还因可干扰人体内分泌系统而被称为“环境雌激素”或“内分泌干扰素”,对生态系统和人体健康产生极大危害。男婴出生率下降。自70年代以来,加拿大男婴的出率下降了0.22,美国下降了0.1。美国科学家说,这可能是杀虫剂等污染物干扰了人类生殖激素的结果。 男性精子数目锐减,男性不育症增加。从1986年到1995年,印度男子精子数目平均下降了43。而1995

54、年之前的20年间,印度国内生产总值增加了2.5 倍,环境污染却增加了4倍。据统计,俄罗斯目前有400万男子患有不育症。 动物雌性化现象严重。英国的一项调查报告说,生活在工厂排污河流的石斑鱼发生了严重的雌化现象。在诺福克郡的艾尔河观测点,接受调查的雄性石斑鱼60出现了雌性化的特征,不少石斑鱼的生殖器开始具有排卵功能,并出现了两性鱼。研究人员认为,排人何水中的天然或人工合成的雌性激素是导致这一现象的原因。 另外,专家在日本沿海北起北海道、南到鹿儿岛的22个县的93个点对荔枝螺进行了调查,发现87个点的荔枝螺的生殖系统出现异常,研究人员在它们体内发现了有机锡。 Where POPs come fro

55、m?Pesticides (OCPs)Industrial chemicals (PCBs, HCBs,PBDEs)Unintended by-products (PAHs) 高温不完全燃烧与热解的产物,如城市垃圾、医院废弃物、木材及废家具的焚烧、汽车尾气、有色金属生产和铸造、炼焦、发电、水泥、石灰、砖、陶瓷等工业的废气,都是城市大气POPs的主要来源。POPs的的环境地球化学性质:1. POPs的化学组成和结构特点高卤元素含量:除多环芳烃(PAH)外,典型的POPs在化学组成上以富含氯、溴、氟等卤族元素为其显著特点。碳原子与卤原子形成的共价键十分牢固,大多数POPs具有相对较高的挥发性和热稳

56、定性,并难于被微生物降解利用。 异构体与系列化合物:POPs的化学结构较为复杂,许多POPs均存在多种异构体。如六六六(HCH)的异构体就包括a-,b-,g-,d-和e-HCH等5种。POPs因卤原子取代数目、取代位置和碳链长短的不同,PAH芳香环数目的不同及其缩合结构的不同,使不同POPs异构体在物理化学性质(沸点、溶解度等)、环境行为乃至毒性上均产生不同程度的差异,呈现出规律性的渐变特征,构成了在环境地球化学研究中具有重要意义的POPs系列化合物。 手性化合物:由于卤原子(杂原子)的引入,许多含卤POPs均具有手性异构特征。如a-HCH、o,p-DDT,顺式与反式氯丹等。POPs的ER值

57、(+/-)可作为其环境地球化学过程的重要示踪剂。环境中“新”的POPs由于所经历的生物作用过程较少或时间较短,其手性化合物分馏不明显, “老”的POPs因经历了较长时间的复杂生物作用,其ER值将偏离1。 2. POPs的半挥发性 POPs均属半挥发有机化合物。由于其半挥发性,一方面,POPs可以挥发进入大气,并随之发生长距离的迁移;另一方面,大气中的POPs在温度较低以及适宜的地表介质上又会发生吸附或沉降。如此,在较大的空间乃至全球尺度上,POPs将倾向于从温度较高的地区挥发进入大气,在温度较低的地区向地表沉降。具有这种环境地球化学行为的POPs,往住含卤原子,分子量在200-500间,蒸气压

58、低于1000 Pa. 3. POPs的环境持久性: POPs在环境中的持久性,包括两个层面的涵义: (1)POPs在环境中的停留时间。与POPs的迁移性状(Mobility)有关,由大气迁移、水流迁移、生物迁移、区域地表-大气层圈交换等表生地球化学过程制约,是POPs在区域空间上的移除。 (2)POPs在环境中的半衰期(Half Life)。化合物在自然环境中的降解与形态转化,主要由非生物(Abiotic)降解(光降解、水解、矿物催化降解等)、(微)生物降解等过程制约。需要特别指出,无论是POPs的迁移性状,还是其降解性状,都与其在自然环境介质中的形态或赋存状态息息相关。4. POPs的疏水性

59、/亲脂性 POPs的疏水性/亲脂性是指与水相比,POPs更倾向于溶解在脂肪或类脂质中。POPs的疏水性以正辛醇-水分配系数(Kow)来表征。高疏水性是生物体从环境中富集POPs,即POPs的生物浓缩作用(Bioconcentration)的主要原因。生物浓缩作用可用生物浓缩因子(Bioconcentration Factor, BCF)表征。POPs的环境持久性、生物浓缩作用共同作用,使POPs可以通过食物链,由低营养级生物向高营养级生物发生转移和累积,从而引致POPs在食物链顶端生物体(如人、鹰、鲸等)内的高度富集,这就是生物放大过程(Biomagnification).Traditiona

60、l POPs:Organochlorine PesticidesDDT的兴衰史:DDT的發現與應用:第一次合成是在1874年於1939年,發現其可用作殺虫劑 (Paul Muller)美國大量生產是始於1940年代初期。1948年 Paul Muller 因其在1939年的發現而榮獲諾貝爾醫學獎。DDT被禁用的過程:1947年前,DDT被公認為有效且安全。1957年,美國聯邦政府對DDT的使用範圍,開始有些限制。1962年,Rachel Carson 的Silent Spring1963年5月,美國的科學顧問委員會建議DDT應在短期內禁用。1967年,DDT被進一步的限制使用。1972年6月1

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