环境保护,人人参与.

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1、环境科学知识讲环境科学知识讲 座座 宁夏银川一中宁夏银川一中 薛海林薛海林 第一讲：21世纪人类的达摩克利斯 悬剑 严重的环境问题 n全球变暖 n臭氧层破坏 n酸雨肆虐 n水体污染 n荒漠化扩展 n物种灭绝和物种消失 1.全 球 变 暖 1.1 CO2排放与全球变暖的关 系 CO2等温室气体，具有对红外长波辐射的单向 闭锁作用。随着工业的发展，大量CO2排入大 气层，致使地表热量难以向高空散射，从而 导致温室效应，全球气温逐年变暖。 近200年来，地球大气中CO2浓度提高了25%， 约为353ppm；至2050年，CO2浓度将提高到 560ppm，全球气温将上升5.6。 1.2 全球变暖的危

2、害 和冰川加速融化，从而使海平全球变暖将会导致海 水热膨胀面上升。全球约91%的冰在南极，由于气 温的升高，每年约有40亿t冰山融化； 厄尔尼诺是赤道太平洋东部和中部海水出现大范围 异常偏暖，且持续6个月以上的一种气候、海洋现 象； 科学家们普遍认为，厄尔尼诺、拉尼娜等重大气象 灾害，与全球变暖直接相关；海平面的上升，将使 沿海城市与低地国家遭受灭顶之灾。 1.3 控制全球变暖对 策 1992年在巴西召开的联合国环发大会上，180个国家签署了全 球气候变化框架条约。为阻止全球继续变暖，各国均需大量 削减CO2等温室气体的排放。 京都议定书是1997年12月由160个国家在日本京都召开的联 合国

3、气候变化框架公约第三次缔约方大会上通过的。该议定书 规定，在2008年至2012年期间，发达国家的温室气体排放量要 在1990年的基础上平均削减52，其中美国削减7，欧盟8 ，日本6。 2002年3月，欧盟批准京都议定书，承诺在20082012年 间，温室气体排放，在1990年基础上削减8%； 2002年9月将在南非召开全球首脑会议，以批准京都议定书 正式生效； 2.臭氧层破 坏 2.1 臭氧层的保护作 用 臭氧层的形成 O2h（240 nm） OO O2OO3 在大气平流层中有10ppm左右的O3气体，可吸收对生物 有害的295nm的UV-C及大部分295320nm 的UV-B；从而保护地球

4、人类及万物正常生长与世代繁 衍； 320nm的UV-A段紫外线，可以透过O3照射地球，有 益有于万物生长； 有害紫外线可使人体眼球白内障及皮肤癌多发；影响 植物与浮游生物的生长和进化； 2.2 臭氧层破坏的 原因 由于工业发展，生产的制冷剂、发泡剂等化 学物质，一旦排放到大气中，就成为破坏臭 氧层物质（ODS），其中最常见的是制冷剂 氯氟烃类（CFCs）。 破坏臭氧层物质 CFC11、CFC12、 CFC113、CH3CCl2、HCFC123、HCFC22、CH3Br 、H1301、H1211（Halans）； 臭氧层破坏机理 O3ClO2ClO 2ClOO22Cl 2.3 臭氧层现状 197

5、51985年英国科学家Farmen在南极 Halley Bay观测结论1975年以来，每年 10月前后，南极上空臭氧浓度减少大于30%， 引起世界震惊； 20世纪90年代，南极上空臭氧层浓度95%被消 耗，形成空洞，其面积达20003000万km2 ； 2001年南极臭氧空洞2500 万km2； 目前中纬度地区臭氧层浓度下降约30%； 2.4 蒙特利尔议定 书 1985年UNEP主持制定了保护臭氧层维也纳公约 ； 1987年175国联合签署了关于消耗臭氧层物质的 蒙特利尔议定书；2001年在斯里兰卡召开， 议定书13届缔约国会议； 议定书规定发达国家至2010年停止使用 和生产甲基溴，至202

6、0年完全淘汰CFCs； 发展中国家至1999年应“冻结”CFCs的生产与使 用，至2005年CFC生产与消费量应在1999年水平削 减50%，至2040年完全淘汰CFCs； 3.酸 雨 肆 虐 3.1 酸 雨 的 成 因 燃煤、燃油产生的SO2、NOX与空气中的水蒸气结合，经 太阳光、紫外线以及大气中Fe、Mn离子的光化学催化 ，形成一定量H2SO3 与HNO2，当其溶于大气水蒸气中进 一步氧化后，形成H2SO4 与HNO3并随雨、雪、雾的形式 降落大地。对于 pH5.6的降水，统称其为“酸雨” 。 世界三大酸雨区北欧酸雨区、北美酸雨区和中国 西南酸雨区； 中国年耗煤约15亿t，年排放SO2近

7、2500万t，是世界上 排放SO2最多的国家；酸雨区面积达270万km2，亦是世 界上酸雨覆盖面积最大的国家； 3.2 酸 雨 的 危 害 世界上一度称酸雨为“空中杀手”，是因其危害 植物、残杀鱼类、腐蚀金属并直接危害着人类的身体 健康。 受酸雨影响，若河流、湖泊pH5.0，则水中浮游生物 大量死亡，因切断了鱼类食物链，可造成鱼、虾死亡 ，乃至绝迹； 当土壤pH4.2过度酸化后，Ca、Mg离子流失；且使Al 呈游离态，具有强毒性，危害植物毛根，杀死有益于 植物生长的微生物群； 直接腐蚀雨酸植物叶面、金属结构、混凝土建筑及城 市雕塑； 3.3 酸 雨 控 制 80年代，UNEP协调欧美一些大国，

8、签署了远距离越境大气污 染公约，以遏制酸雨肆虐和SO2扩散污染； 中国国务院1998年批准发布建立酸雨控制区和SO2 控制区的决 定； 上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、 广西、重庆、四川、贵州、云南14个省市、自治区的150个地市 及县区划为酸雨控制区，总面积近270万km2； 北京、天津、河北、山西、内蒙、辽宁、吉林、江苏、山东、 河南、陕西、甘肃、宁夏、新疆14个个省市、自治区140个地市 及县区划为SO2控制区，总面积约200万km2； 宁夏银川市、石嘴山市城市区，均属SO2控制区； 至2010年中国SO2排放量控制在2000年水平；pH4.5酸雨区面 积，应比20

9、00年有明显减少； 中国停止开采S3%的煤炭；开采S1.5%的煤炭必须增设洗煤 工艺；火电厂使用S1%的燃煤，必须有脱S工艺； 4.水 体 污 染 4.1 地 球 水 环 境 地球表面70%以上被水覆盖，其中海水约占97.3% ，淡水仅有约2.7%；人类赖以生存的淡水，约 77.2%分布于两极冰盖及陆地冰川，约22.4%分布 于地下，而江、河、湖泊淡水，仅占全球淡水总 量的0.4%左右。 全球总水量约14亿km3，可供人类利用的淡水量 仅有9000km3左右； 中国水资源总量28万亿m3，居世界第6位；中国 人均水资源占有量2300m3，为世界人均占有量的 25%，属世界上13个贫水国家之一；

10、 4.2 水 体 污 染 源 生活污水含有大量有机物、悬浮物及N、P等营养物 质。其中COD约300-500mg/l、BOD5约150-300mg/l；（医 院污水含有大量致病菌群）； 工业废水成分复杂，或含有高浓度有机物（如造纸 、食品工业废水）、或含重金属离子（如Cr、Cd、Hg等 ）、或含有毒有害物质（如CN、As、F及苯、酚、醇、醛 、酮等）、或含放射性物质、或含油类及酸碱等； 农业排水含有N、P、K等营养物质及多种农药成分； 事故污染如油泄漏、有毒有害物质泄漏等； 4.3 中国水污染 现状 中国废污水年排放总量约620亿t，其中工业废水占 66%、生活污水占34%； 中国约700条大

11、中河流，共约10万km河段的一半以上 受到污染，有10%的河段遭受严重污染； 中国三河污染严重（淮河、海河、辽河）、三湖严重 富营养化（太湖、巢湖、滇池）、一海赤潮泛滥（渤 海）；长江、黄河、珠江、松花江均遭受不同程度污 染； 中国90%城市的水域受到污染，约有3亿城市居民面 临水体污染的世界环境问题； 据推算，中国因水体污染年经济损失高达400多亿元 ； 5.荒 漠 化 扩 展 5.1 荒漠的成因 荒漠化（Desertification）是干旱地区植被破 坏、土地退化、生态恶化的过程与现象，其最终 的演替结局是形成沙漠、戈壁； 从宏观上看，由于亿万年来天体动力作用及全球 气候变化，造就了地球

12、的荒漠； 从区域或局部看，千百年来人类活动是引起荒漠 化扩展的主要原因，这包括了滥垦、滥采、滥牧 、滥伐等； 5.2 全球及中国的荒 漠化 全球荒漠化面积达3600万km2，并且还以每年6-10万 km2的面积扩展； 全球4大沙漠撒哈拉大沙漠、阿拉伯大沙漠、维多 利亚大沙漠及塔克拉玛干大沙漠； 世界上荒漠化最严重的地方是非洲的苏丹萨赫勒 地区； 中国现有荒漠化土地160万km2，约为国土面积的1/6， 每年还以2000km2面积加速扩展； 中国的4大沙漠塔克拉玛干大沙漠、库尔班通古沙 漠、巴旦吉林沙漠及腾格里沙漠； 5.3 宁夏的荒漠 化 宁夏3面被沙漠包围，西有腾格里沙漠、北有 巴旦吉林沙漠

13、、东有毛乌素沙地； 宁夏荒漠化土地约16500km2，约为全区面积 的32%； 宁夏局部荒漠化环境有所改善，中卫沙坡头 治沙工程曾荣获UNEP “全球500佳”金奖； 但总体上仍未能遏止荒漠化扩展； 5.4 人类遏制荒漠化的 努力 荒漠化的危害吞噬良田牧场，威胁人类生存；淹没千 古文明，影响社会进步；恶化生态环境，危及生物多样性 ；扩大沙尘源，促生沙尘暴；中国每年因荒漠化危害直接 与间接经济损失超过100亿美元； 1992年联合国环境与发展大会发布21世纪议程，专 章论述制止荒漠化蔓延，建议全世界每年至少投入120亿 美元用于防治荒漠化； 1994年176国签署联合国防治荒漠化公约；2001年

14、在 日内瓦召开防治荒漠化会议，研究如何落实公约； 1994年中国国务院发布中国21世纪议程，专章论述 荒漠化防治；2001年中国人大发布防沙治沙法，使 中国荒漠化防治工作进入法制化轨道； 6.物种灭绝和消 失 6.1 物种灭绝和消失的 原因 森林锐减、湿地退化、荒漠扩展等，严重破坏了 生物的生存环境； 地球生态环境的逐年加速恶化，是物种灭绝和消 失的根本原因； 环境污染直接伤害生物，其“三致”作用可导致 物种变异和灭绝； 人类的滥捕、滥猎、滥采、滥挖，也是导致濒危 物种减少直至消失的重要原因； 重大的天象变化及自然灾害，也会导致物种灭绝 和消失； 6.2 全球物种状 况 生物系指地球上所有的植物、动物、微生物及其所构 成的综合体；生物多样性包括遗传多样