大气污染和全球气候[新]

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1、第十二章 大气污染和全球气候教学内容： 1、温室气体及其气候变化 2、臭氧层破坏问题 3、致酸前体物与酸雨 重 点:CO2、氟氯烃类、SO2和NOX的排放控制措施对大 气环境的影响及污染控制措施。 教学要求：通过本节内容的学习，使学生达到如下要求 （1）熟悉影响全球气候的主要大气污染；（2）理解“ 温室效应”、“臭氧层破坏”和“致酸前体物”的形成、危害 及其主要的应对措施和策略。 2018/6/151这是2002年6月27日，桔红色的晚霞浮现在澳大利亚悉 尼纳拉宾海滩的上空。由于空气污染严重，空气中的悬浮颗 粒遭遇冷空气，透过阳光的照射便形成了如此灿烂的“晚霞” 。 2018/6/152200

2、2年11月25日，在德国法兰克福附近的一个发电 厂上空，一道彩虹划过被污染的厂区。 2018/6/1532006年10月30日，在英国首都伦敦，英国首相布莱尔（ 左）和财政大臣戈登布朗出席斯特恩全球气候问题报告 的发布会。英国30日公布了由前世界银行首席经济师尼古 拉斯斯特恩爵士得出的全球气候报告，再次敲响全球升 温警钟。报告说，升温带来的经济破坏规模与重大战争和 经济大萧条相比不相上下。 2018/6/1542006年10月20日，一幅由美国宇航局提供的卫星图片显 示，代表臭氧空洞的蓝色区域正日益扩大，目前已达创纪 录的1060万平方英里。2018/6/1552018/6/1562018/6

3、/1572006年10月20日，一幅由美国宇航局提供的卫星图片显 示，代表臭氧空洞的蓝色区域正日益扩大，目前已达创纪 录的1060万平方英里。2018/6/158酸雨造成树木破坏 2018/6/159酸雨造成树木破坏 2018/6/1510遭受酸雨毁坏的日本森林 2018/6/1511因酸雨而枯死的美国北 卡罗来纳州的森林 2018/6/1512酸雨使中国大量的林木被毁2018/6/1513第一节 温室气体和气候变化1.温室效应 空气中含有二氧化碳，而且在过去很长一段时期中，含量基本上保持 恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗” 的动态平 衡状态。大气中的二氧化碳有80来自人

4、和动、植物的呼吸，20来自 燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75被海洋、湖泊、河流等地 面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5的二氧化碳通过植物光合作 用，转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03% （体积分数）始终保持不变的原因。 但是近几十年来，由于人口急剧增加，工业迅猛发展，呼吸产生的二 氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水 平。而另一方面，由于对森林乱砍乱伐，大量农田建成城市和工厂，破坏 了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩 小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳 生成与转化的动

5、态平衡，就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长，就使地球气温发生了改变。 Date14第一节 温室气体和气候变化1.温室效应 在空气中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与红外辐 射。但是二氧化碳就不行，它不能透过红外辐射。所以二氧化碳可以防止 地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳， 地球的年平均气温会比目前降低20 。但是，二氧化碳含量过高，就会 使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。 形成温 室效应的气体，除二氧化碳外，还有其他气体。其中二氧化碳约占75 、氯氟代烷约占15%20，此外还有甲烷、一氧化氮等30多种

6、。 温室效应就是由于大气中二氧化碳等气体含量增加，使全球气温升高 的现象。如果二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升高3 5 ，两极地区可能升高10 ，气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地 区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自 然灾害加剧。更令人担忧的是，由于气温升高，将使两极地区冰川融化， 海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚 至被海水吞没。20世纪60年代末，非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干 旱。由于缺粮食和牧草，牲畜被宰杀，饥饿致死者超过150万人。因此， 必须有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增长，科学使用燃料，加强植树造

7、林，绿化大地，防止温室效应给全球带来的巨大灾难。 Date15第一节 温室气体和气候变化1.温室效应原因 二氧化碳是影响地球能量平衡的一个重要方面。能量主要以光的形式到达地球, 其中大部分被吸收,并通过各种方式转化为热量,热量最后以红外(热)辐射形式从地 球再辐射出去。在大气层中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与 红外辐射。二氧化碳对光辐射没有阻碍,但是能吸收红外线并阻挡红外线通过,就像 温室的玻璃顶罩一样,能量进来容易出去难。大气中的二氧化碳越多,对地球上热量 逸散到外层空间的阻碍作用就越大,从而使地球温度升高得越快,这种现象就叫做温 室效应。 科学家预测,今后大气中二氧化碳

8、每增加1倍,全球平均气温将上升1.54.5, 而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此,气温升高不可避免地使极地冰 层部分融解,引起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。如果 海平面升高1 m,直接受影响的土地约5106 km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地 总量的1/3。如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5 m以下地区都将受到影 响,这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。一部分沿海城市可能要迁入内地, 大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产。同时,对江河中下游地带 也将造成灾害。当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧, 使江河

9、下游的环境急剧恶化。温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍 关注,目前正在推进制订国际气候变化公约,减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。 Date16第一节 温室气体和气候变化1.温室效应 大气是包围地球的空气层，它由氮、氧、氩等多种气体组成，当太阳透过空气 时太阳辐射能受到它们不同程度的削弱，形成了目前这种平衡状态的地球气候系统 ，人类也已经适应了这种状态。但随着生产的发展，工业革命的到来，人类的种种 活动引起空气中某些成分的变化，打破了这种平衡的状态。例如：二氧化碳、甲烷 、一氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧，这些气体对于来自太阳的短波辐射几乎是透 明的，但对于从地面射出的长波辐射则有

10、强烈的吸收作用，使地表辐射的热量留在 了大气层内，起到类似暖房的玻璃罩或塑料大棚的作用，提高了地表的温度，通常 称为“温室效应”。这种温室效应改变了原来的生态环境。根据科学家研究：二氧化 碳加倍以后将使全球 地面平均温度增加2-3，极地海冰融化，全球海面大幅上 升，降水过程也将增加，而且分布并不均匀，随之而来的全球生态系统也将发生巨 大的改变。另外，氟氯烃化合物如氟里昂(冰箱制冷剂)不仅具有强烈增温效应，还 破坏臭氧层造成所谓臭氧空洞，臭氧是一种可以阻止太阳辐射中紫外线辐射到达地 面的元素，它的减少使地面的紫外辐射量增加，人体接受过多的紫外辐射会削弱免 疫力，增加传染病患者，增加皮肤癌和白内瘴

11、疾病。 温室效应的影响：受到温室效应和周期性潮涨的双重影响，西太平洋岛国图瓦 卢的大部分地方，即将被海水淹没，包括首都的机场及部分住宅和办公室。 由于 温室效应会导致南北极冰雪融化，水平线上升，直接威胁图瓦卢，所以该国在国际 环保会议上一向十分敢言。前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“地球暖化的第一个受害者”。 Date17第一节 温室气体和气候变化1.温室效应 温室效应可使史前致命病毒威胁人类：美国科学家近日发出警告，由于全球气 温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全 球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。 纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期科学家杂志中指出，早前他们

12、发现 一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹 。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现 TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。 这 项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能 藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶 化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示， 虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不 能抹煞病毒卷土重来的可能性。 实用的例子 1.全球变暖，海平面上升

13、 2.城市出现热岛效应 因此，减少大气增？物质的排放量是人类刻不容缓的义务。 Date18第一节 温室气体和气候变化1.温室效应 温室效应可使史前致命病毒威胁人类：美国科学家近日发出警告，由于全球气 温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全 球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。 纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期科学家杂志中指出，早前他们发现 一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹 。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现 TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境

14、生存。 这 项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能 藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶 化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示， 虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不 能抹煞病毒卷土重来的可能性。 实用的例子 1.全球变暖，海平面上升 2.城市出现热岛效应 因此，减少大气增？物质的排放量是人类刻不容缓的义务。 Date19第一节 温室气体和气候变化1.温室效应 温室效应可使史前致命病毒威胁人类：美国科学家近日发出警告，由于全球气 温上升令北极冰层溶化，被冰

15、封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全 球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。 纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期科学家杂志中指出，早前他们发现 一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹 。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现 TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。 这 项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能 藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶 化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家

16、表示， 虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不 能抹煞病毒卷土重来的可能性。 实用的例子 1.全球变暖，海平面上升 2.城市出现热岛效应 因此，减少大气增？物质的排放量是人类刻不容缓的义务。 Date20第一节 温室气体和气候变化1.温室效应 温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气， 这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种 无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果 是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。 人类活动和大自然还排放其他温室气体，它们是：氯氟烃（CFC、甲烷 、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中 的浮游生物和陆地上的森林，尤其是热带雨林。 为减少大气中过多的二氧化碳，一方面需要人们尽量节约用电（因为发电 烧煤，少开汽车。另一方面保护好森