《环境学基础》讲稿第一章[第二节全球面临的环境问题

1、全球面临的环境问题,南开大学环境科学与工程学院 鞠美庭,http:/ Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,全球气候变化 臭氧层的破坏 酸 雨 荒漠化 持久性有机污染物,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,气候变化：,联合国气候变化框架公约第一款中，将“气候变化”定义为：经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。 近百年全球年平均气温的变化波动上升（平均升高0.6-0.8度 温室效应：简单地说，就是大气中的二氧化碳等气体像一层透明的薄膜，这层薄膜对太阳短波辐射透过大气层射入地面,没有阻挡作用，但是这层薄膜却能阻挡地球向外层空间放出的热辐射，因而被包在这层薄膜内的地球就会逐渐变暧。 自工业化以来， 人类大量燃烧煤炭和石油使大气中二氧化碳浓度在过去100年增加了四分之一，近20年来几乎每年增10%。 大多数科学家认为， 由于二氧化碳的增加而加剧了温室效应， 导致全球变暖。若

2、工业发展和原料使用结构不变，到2030年大气中二氧化碳等温室气体将是工业化前的两倍，全球平均气温将上升24。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,气候变化后果：,全球变暖将使冰川缩小，据估算， 若南极的冰融化10%，全球海平面将升高49米，海水将浸没海拔较低地区，一些沿海城市如纽约、新奥尔良、以及我们所在的天津将被海水淹没。 全球变暖所带来的危险还包括疾病的流行 如因天气异常炎热，疟疾四处横行，近年世界上每年发病人数高达5亿，气候混乱还可使诸如黄热病、脑膜炎和霍乱之类的古代瘟疫死灰复燃。,http:/ Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,温室效应不仅仅是变暖：在“温室效应”导致离地面最近大气层对流层变暧的同时，科学家们发现在更高的大气层中发生着另一种变化变冷。1999年，英国南极考察团报告说，天空确实“

3、下塌”了。他们利用射电波来测定南极上空中间层高度。结果表明，过去的40年中，南极上空中间层的顶部下塌了8公里。有气象学家推算，假设大气的二氧化碳含量为目前的2倍，那么地球大气将整个收缩下塌20公里。收缩的大气层将会给人类带来难以预料的影响。比方说，来自太空的碎片来不及燃烧掉，最终撞到卫星或其它飞行器。,http:/ Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,http:/ Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,臭氧层的破坏：,臭氧层：指距地球25千米左右臭氧分子相对富集的平流层，它可以有效地阻挡太阳光对地球生物有害的大部分紫外线辐射到达地球。 上本世纪80年代，已观测南极上空大面积的臭氧层都已消失、变薄，形成了所谓的南极臭氧空洞。 在室外长时间活动的人们会因臭氧层变薄而增加皮肤癌和白内障之类眼疾的危险，野生动物和那些在野外放牧的牲畜也同样会受到伤害，甚至我们的身体对疾病的抵抗力也会降低。,Ju Meiting, College of En

4、v. Sci. and Eng., NanKai University,农作物和树木在紫外线照射增强的情况下，生长会受到影响。臭氧浓度降低亦会使海洋浮游生物受到伤害，导致海洋食物链中基础食物数量的减少，严重影响海洋生态系统安全。 由于在过去的几十年内，世界各国（主要是经济发达国家）使用了大量破坏臭氧层的物质，这些物质中的氯、溴原子在平流层中对臭氧层的破坏作用会延续几年至几十年。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,酸雨：,酸雨是指：pH值小于5.6的降水。由于人类大量使用含硫量很高的煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物在大气中经过复杂的化学反应后，形成硫酸或硝酸气溶胶或为云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。 我国受酸雨影响地区占国土面积的30%左右，是世界三大酸雨区中唯一面积还在继续扩大的地区。据统计，每年我国因酸雨和主要致酸气体（二氧化硫）造成的直接和间接经济损失高达1100亿元，已成为制约我国经济和社会可持续发展的一个重要因素。同时，悬浮于大气中的酸性颗粒物不仅严重危害

5、人体健康，也是造成我国许多城市霾的主要原因之一。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,我国正处于经济快速发展期，据估计2020年能源总需求将达到23.231.0亿吨标准煤，其中90%是化石燃料。可以预见主要致酸物质（二氧化硫、氮氧化物）的排放将持续显著增加，如果不采取果断有效的控制措施，我国环境酸化的趋势将进一步加剧，给我国已处于重负之下的生态环境带来更大的威胁。,http:/ Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,酸雨控制：,燃烧前的控制：我国现在的主要能源是煤，并且短时期不会改这种能源结构。在工业化国家应用较广泛的技术包括使用低硫燃料、煤炭加工技术及煤的气化。 燃烧过程控制：洁净煤技术是对燃烧设施进行改造或加入添加剂与目标污染物发生反应。中国洁净煤技术主要由以下几部分组成:煤炭加工技术、煤的高效燃烧技术、煤炭转化技术，其中煤的高效燃烧技术是核心。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and

6、Eng., NanKai University,燃烧后的处理：控制和削减燃煤 SO2排放量是酸雨综合防治中最普遍采用的污染控制方法，目前主要是对燃烧过程中排放的烟气进行脱硫处理，以减少燃料燃烧后的SO2的排放。国外成功经验证明烟气脱硫是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段，也是唯一可大规模商业化推广应用的脱硫方式。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,荒漠化：,6月17日是“世界防治荒漠化日” ，土地荒漠化日前已成为全球广泛关注的重大生态环境问题。 全世界2/3的国家和地区、1/4的陆地面积，不同程度地受到荒漠化危害，近10亿人口生活在受荒漠化影响的地区。而且，荒漠化还在以每年57万平方公里的速度扩展。 中国是世界上荒漠化问题最严重的国家之一。 荒漠化土地面积为262.2万平方公里， 占整个国土面积的27.3%， 超过全,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,国耕地面积总和，相当于14个广东省。 有18个省、自治区、

7、市的近4亿人口生活在受荒漠化影响的区域内。,http:/ 是指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。这类化学物质可以在环境里长期的存留，能够在大气环境中长距离迁移并能沉积回地球；他们可以通过食物链蓄积，逐级的传递，进入到有机体的脂肪组织里聚积。最终会对生物体、人体产生不利的影响。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,持久性有机污染物的全球迁移过程,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,http:/www.china- 持久性:在自然条件下，POPs很难在生物的新陈代谢、化学分解、微生物分解等方式下降解。 生物蓄积性: 高脂溶性使其容易通过周围媒介富集到生物体内并蓄积在脂肪组织中。 放大性:通过食物链可以逐级的放大，可对处于食物链最高营养级的人类的健康造成严重的负面影响。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,长距离迁移性：半挥发性可使其从土壤、水体挥发到空气中，并以蒸气的形式存在和吸附在大气颗粒物上，在大气环境中作远距离迁移，也可借助水或迁徙物种远距离迁移，并可重新沉降到地球上。 高毒性：具有“三致”作用，对人类肝、肾等脏器和生殖系统、免疫系统、神经系统、内分泌系统等具高毒性，并有遗传毒性，可影响几代人。,Ju Meiting, College of Env. Sci. and Eng., NanKai University,

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