《环境保护与可持续发展》课件PPT -05 全球环境问题.ppt
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1、,第一节 概述一、全球环境问题的概念 是指具有普遍性和跨国性、现实和潜在影响大、强度大、作用时间长等特点的影响人类正常生活和生存质量的重大环境问题。,受酸雨伤害的水稻,杭州灵隐寺石刻,著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年经酸雨侵蚀,佛像眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重,面目皆非。,对于任何一个物种都是地球的财富,更是我们人类的伙伴,切望避免,当我们的后人需要了解藏羚羊时,却只剩下皮毛、标本和照片!,人类将为滥砍乱伐付出沉重的代价,人类将为滥砍乱伐付出沉重的代价,水土流失,二、全球环境问题的共同特点,1.人为性,2.隐蔽性,3.巨害性,4.移动性,5.加速性,6.可变性,三、全球环境问题的分布特点,1区
2、域差异性,2区域集中性,3多灾区与国家,全球集中分布,国家内部集中分布,生态环境的集中分布,工业污染问题的集中分布,一、全球气候变化温室效应二、臭氧层破坏三、酸雨的形成与蔓延四、生物多样性锐减五、海洋污染六、有毒有害化学物资污染与越境转移七、水体污染水资源危机八、土地退化、沙漠化和耕地損失九、森林减少十、城市环境问题,世界十大环境问题,1.臭氧层破坏2.温室效应3.荒漠化4.生物多样性锐减5.酸雨蔓延,1、臭氧层破坏的原因、影响及防治对策2、温室效应的原因、影响及防治对策3、荒漠化形成的原因、影响及对策4、生物多样性锐减的原因、影响及对策5、酸雨蔓延的原因、影响及对策,主要内容(重点):,目标
3、与要求:,Contents,第一节 臭氧层破坏,大气圈结构,一、臭氧层作用,臭氧性质:氧的同素异性体。臭氧层位置:距地面2055公里处。,太阳光中的紫外线辐射,紫外线辐射按照其波长的不 同,可划分为UV-A(315400nm)、UV-B(280315nm)和UV-C(280nm以下)三个波段,特别是UV-B辐射对生 物有较大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。,太阳光组成:红外光50%;可见光40%;紫外光10%;其余部分1%;,一 臭氧层的作用,1保护作用 臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3m以 下的紫外线,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中
4、波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。,3,一 臭氧层的作用,1保护作用 臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3m以 下的紫外线,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。,2加热作用臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用 大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空1550km存在着升温层。,3
5、温室气体的作用在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。,小知识,臭氧浓度的表示法:柱浓度法,单位用多布森来 表示(Dobson unit,简称D.U.)。D.U.的含义:将0,一个大气压力下,10-5 m厚的臭氧定义为1个Dobson 单位。臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200D.U.,即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的地区。,臭氧知识问答,1“国际保护臭氧层日”是哪一天 A 9月15日;B9月16日(每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”)2、臭氧在大气中的
6、总含量 A 1ppm;B 2ppm(1ppm)3 什么是ODS A Ozone Depleting Substances B Oxygen Degeneration Substances 4 北极没有产生大的臭氧空洞,是因为什么区别南极?A 气候;B 地貌 5 CFCs,俗称氟里昂是什么物质?A氟氯碳化合物;B氟溴碳化合物 6 哈龙(Halons)是什么物质?A含溴化合物;B 含氟化合物 7 每一个Cl自由基可以消耗多少个臭氧分子?A 100万;B 10万(10万),1、英国住南极考察站的科学家法曼(Farman)等人报道了该 考察站自1975年起每年早春(10月份)的臭氧观测结果,该地区的总
7、臭氧在这一时期会减弱30%。2、近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续扩展,1998年臭氧洞 的持续时间超过了100天,是南极臭氧洞发现以来的最长记 录,而且臭氧洞的面积也在扩大,几乎可以相当于3个澳大 利亚。3、我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度 较低的区域。,二、臭氧层破坏的原因,(一)引起臭氧层破坏的物质,氟氯碳化物:含氯化合物(Chlorofluorocarbon,CFCs)CFC-11:CCl3F;CFC-12:CCl2F2哈龙(Halons):含溴化合物,,灭火器(CFCS 于1930年由美国杜邦公司投入生产,二战后 开始大量使用,主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂等)臭氧层中存在着
8、O、O2、O3的动态平衡,CFCS非同 寻常的稳定性使NOX、Cl、Br活性物质很容易在臭氧层 中聚集,使平衡向着臭氧分解的方向转移。,O来源于:,X+O3XO+O2,XO+OX+O2,O+O3O2+O2,NO2+hNO+O,O2+hO+O,O3+hO2+O,一个氯原子能破坏近10万个臭氧分子,卤原子主要来源于:,在太阳辐射下可分解成活性卤原子,(二)臭氧层的破坏过程,南极臭氧层破坏的原因,1、最初对南极臭氧洞的出现有过三种不同的解释:第一种解释:南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空气传输到达平流层,稀释了平流层臭氧的浓度;第二种解释:南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧化物的
9、结果;第三种解释:美国科学家莫里纳(Molina)和罗兰德(Rowland)提出,人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶,最典型的是氟氯碳化合物(CFCs,俗称氟里昂)和含溴化合物哈龙(Halons)。科学家们经过近十年的研究,最后得出一致的结论:臭氧洞是“消耗臭氧层物质(ODS)”以及向空气中排放大量的废气造成的。,三、臭氧层的变化对人类的影响,(一)对人类健康的影响,免疫系统紊乱 平流层臭氧每损耗1%,皮肤癌的发病率约增加2%破坏DNA,皮肤病,白内障等,(二)对植物的影响,紫外线辐射使植物叶片变小,因而使获取阳光进行光合作用的有效面积减小;影响种子的质量;使作物减产,(三)
10、对水生系统的影响,紫外线辐射增加直接导致浮游植物、浮游动物、幼体鱼类、幼体虾以及其它水生食物链中重要生物的破坏。,研究表明,臭氧层厚度减小25%可导致水面附近的初级生物产量降低35%。,主要是控制CFCS的使用。目前各国都在加紧替代物品的开发,从长远看,采用 生物圈中固有的、对环境不起任何破坏作用的物质 是制冷剂发展的方向。1985年保护臭氧层维也纳公约 1987年关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 1999年11月29日北京宣言,四、臭氧层的保护,第二节 温室效应,(一)温室气体,可以让太阳短波辐射自由通过,同时吸收地面发出的长波辐射的气体-温室效应 作用:对地球辐射热量的收支平衡起重要作用
11、。,温室气体:二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、CFC11、CFC12、四氯化碳、一氧化碳,大气中CO2浓度:工业化以前 270ppm 1988年 350ppm 大气中CO2浓度急剧增加的原因主要有两个:人类消耗的矿物燃料迅速增加,燃烧产生的CO2释放进入大气层,使大气中CO2浓度增加,大片森林的毁坏一方面使森林吸收的CO2大量减少,另一方面烧毁森林时又释放大量的CO2,使大气中CO2含量增多。,1、二氧化碳(CO2),甲烷:温室效应比CO2大20倍,0.7ppm1.65ppm 氟氯烃:CFC-11(0.23ppb),CFC-12(0.4ppb)N2O:0.3ppm 臭氧:大气中浓度仅
12、次于CO2的温室气体,0.02-10ppm,这些微量气体的吸收带在7500-13000nm,一旦这些微量气体大量增多,在7500-13000nm谱段的地球长波辐射也将被大量吸收,即地球赖以散失辐射热量的大气窗被关闭,温室效应就会加剧。,2、其他温室气体,二、全球变暖对人类的影响,(一)使海水平面上升 若全球增暖1.5-4.5,海水平面可能上升20-165cm。近百年来全球气候增暖0.6,海水平面大约上升了10-15cm。低地被淹,海岸被冲蚀,排洪不畅,土地盐渍化,海水倒灌等,(二)气候带移动 引起温度带北移 引起全球降水量的变化 引起生态系统的改变,(三)对植被分布的影响 全球升温,植物种将会
13、向北(北半球)推移。,(四)对农业生产的影响 有利影响:全年生长期延长,热带、亚热带的经济作物将北移,有利于一年多熟制。不利影响:CO2浓度增加,作物产量增加,但质量下降。,(五)全球气候变暖对中国的影响 气候变暖使中国农业生产的不稳定性增大 海水平面上升使中国沿海经济发展受到威胁 全球气候变暖还会对中国生物多样化产生影响,三、减缓全球变暖的对策,主要是控制CO2,1、排放控制对策:控制化石燃料消耗,以抑制CO2的排放;,2、固定化对策:使已生成的CO2变为其他物质,以防止其向 大气中排放;,3、适应对策:在已发生全球变暖的情况下,采取相适应的 对策以使其影响降低到最小程度。,第三节 荒漠化,
14、土地沙漠化已成为世界性灾难。全世界沙漠和沙漠化土地已有4500多万平方公里,沙漠化土地每年还以5至7万平方公里的速度在扩大,全世界有10亿人口的生产、生活直接受沙漠威胁,2/3的国家和地区饱尝土壤沙化之苦。土壤沙化已被列为当今世界十大环境问题之首。,中国1996年普查结果,狭义的荒漠化(即沙漠化)指在脆弱的生态系统下,由于人为过度的经济活动,破坏其平衡,使原非沙漠的地区出现了类似沙漠景观的环境变化过程。正因为如此,凡是具有发生沙漠化过程的土地都称之为沙漠化土地。沙漠化土地还包括了沙漠边缘风力作用下沙丘前移入侵的地方和原来的固定、半固定沙丘由于植被破坏发生流沙活动的沙丘活化地区。,广义荒漠化指由
15、于人为和自然因素的综合作用,使得干旱、半干旱甚至半湿润地区自然环境退化(包括盐渍化、草场退化、水土流失、土壤沙化、狭义沙漠化、植被荒漠化、历史时期沙丘前移入侵等以某一环境因素为标志的具体的自然环境退化)的总过程。,一 荒漠化,1992年世界环境与发展大会上通过的定义是“包括气候和人类活动在内种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化”。也就是由于大风吹蚀,流水侵蚀,土壤盐渍化等造成的土壤生产力下降或丧失,都称为荒漠化。,二 荒漠化的成因自然因素,1基本条件-干旱气候因素对于荒漠化的发展进程并非起着决定作用。以半干旱草原农垦区较为集中的内蒙古商都县为例,在强度开垦草原以后,荒漠化土地面积迅
16、速增加,后来经过调整土地利用结构和采用防风沙措施,受荒漠化危害的农田面积大幅度减少。2物质基础-地表物质松散3动力因素-大风吹扬,二 荒漠化的成因人为因素,可利用土地资源减少中国国家林业局提供的资料显示,20世纪末,沙化每年以3436平方公里的速度扩展,每5年就有一个相当于北京市行政区划大小的国土面积因沙化而失去利用价值,全国受沙漠化影响的人口达1.7亿。,土地生产力严重衰退土壤风蚀不仅是沙漠化的主要组成部分,而且是首要环节。风蚀会造成土壤中有机质和细粒物质的流失,导致土壤粗化,肥力下降。据采样分析,在毛乌素沙地,每年土壤被吹失57厘米,每公顷土地损失有机质7700公斤,氮素387公斤,磷素5
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