《人类与环境》第4章第四节

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1、第四节：环境问题与人类文化n什么是环境问题？n环境问题是指由于人类活动作用于周 围环境所引起的环境质量变化，以及 这种变化对人类的生产、生活和健康 造成的影响。n环境问题产生于人与生物圈、水圈和 大气圈、岩石圈关系之间的变化，其 中包括土地、能源和矿石资源的开发 利用，也包括环境污染、公害、环境 的适宜和优美等方面。重大环境问题n温室效应n臭氧层破坏n资源、能源短缺n土地荒漠化n大气污染n海洋污染n生物多样性减少n1、臭氧层的破坏。臭氧层是指平流层下部约距 地面25公里的臭氧浓度较高的部分 。它起着一种重要的作用，把地球 包裹起来后，使其免遭强紫外线辐 射之害。如果这种强辐射到达地球， 就使人

2、类皮癌患者和白内障患者增 加，免疫功能下降。 在植物界引起 较大变化，降低生物生产量，使众 多微生物死亡，也会使地球气候也 发生变化。人们普遍认为，地球上 生命的发展，只有在臭氧层保护层 形成之后，才成为可能。n1、全球气温变暖n 人类导致地球气温上升的主要原因是二 氧化碳排放量的增加。二氧化碳和水蒸汽 等，可以通过可见光线，但强烈吸收红外 线，它们在大气中所起的作用就像温室的 玻璃所起的作用一样，阻隔了地表红外线 的释放，有效减少了地球表面散失的热量 ，所以又称之为“温室效应”。全球随着能源和工业生 产的发展，排入大气中的CO2 从产生革命前期的275ppm左 右，增加到产生革命后1970

3、年的322ppm，到了1986年 已增加到345ppm，目前仍保 护着这一趋势。有人预测，长 此以往，到二十一世纪，则将 达到产业革命时期的2倍，到 是全球气温将上升，导致南极 冰层滑动，使海平面升高，大 片陆地和沿海城市沉入海底。全球气候真的在变暖吗？ IPCC和SPM 政府间气候变化小组（IPCC）正是为研究这个问题而建立的 。对于大多数人，IPCC是新面孔，然而，这是一个已经建立了13 年的组织。1988年，联合国环境规划署(UNEP) 和世界气象组织（ WMO）联合发起组建政府间气候变化小组（IPCC）。IPCC的作用 是为了对与人类活动造成的气候变化相关的科学、技术、社会经济 信息进

4、行评估。IPCC不定期发表对于气候变化的评估报告。IPCC 是由各国相关领域的科学家组成的，它发表的评估报告是具有 相当的专业性质。为评估报告撰写一个纲要，总结出评估报 告的主要观点和结论。这个纲要被称作为决策者者撰写的纲要 （SPM）。SPM的文字比较浅显易懂，一般人也可以从中了解到 关于全球变暖问题的研究结论。2001年1月，在上海举行的IPCC全会上讨论通过了第三次评 估报告的SPM。那么，就让我们看看到底科学家们发现了什么。变暖，确实在变暖！ 地球真的在变暖吗？也许你认为今年夏天是最炎热的夏天。但是，这不足以 作为全球变暖的证据，因为此时在地球上的其他地区，可能正在下着暴风雪。 IPC

5、C的研究表明，从1861年开始，地球气候的变化趋势是变暖，从那时起，地球 表面的平均温度大约升高了0.6，误差是正负0.2。在全球范围中，20世纪90年 代是最热的十年，其中1998年时最热的一年。 1860年以来全球气温的变化。横坐标代表年份，纵坐标代表温度，单位是摄氏度。 科学家们通过对于树木年轮、珊瑚礁、冰等历史纪录的研究，得出了过去 一千年气候变化的大致趋势。过去1000年北半球气候变化的趋势。横坐标代表年份，纵坐标代表温度，单位是摄氏度 从图中可以明显的看出，过去100多年北 半球的气温确实在上升。全球气候变暖还从其他一些方面体现出来 。最明显的例子之一是，地球上冰川覆盖的面 积正在

6、减小。自从20世纪60年代后期以来，冰 雪覆盖的面积已经减少了10%。与此相应的是 ，20世纪全球海平面平均上升了0.10.2m。 20世纪以来，降水量在上升，这也是气候变化 的特征之一。例如，在北半球中高海拔的地区 ，每过十年，降水量就上升0.5%1%。自从 20世纪70年代中期以来，厄尔尼诺现象发生的 次数更多，这导致了很多地区的气候异常。在 亚洲和非洲的一些地区，旱灾 发生的频率和程 度也在明显的提高。 暖房中的气体科学家们已经知道，大气 中的二氧化碳、甲烷等气体具 有正的温室效应（也就是会促 进升温），而尘埃和二氧化硫 则具有负的温室效应（可以降 低气温）。太阳活动也会对气 候造成影响

7、。随着工业时代 的来临，各种温室气体的浓度 一直在上升。 工业时代温室气体在大气层中的含量横坐标是时间，左方纵坐标是气体的浓度 （ppm=百万分比,ppb=10亿分比） 。右方纵坐标是单位面积的辐射强度，单位是Wm2n导致二氧化碳增加的主要原因是：n使用大量的矿化燃料所排放出来的废气 。如石油、煤炭等。n工业生产大发展而应用大量的矿化燃料 。n大面积森林和植被破坏，不能使CO2通 过植物的呼吸作用得到净化。n海洋水体的污染面积增大。不能使海洋 吸收大量的二氧化碳。 全球升温造成的影响 近日，“生命科学”网站公布了全球变暖给地球带来的的14个“变化”或着说是“影响”，这 些变化已经或将要对我们人

8、类的生活产生影响。这14个全球变暖的影响包括：1、海平面每世纪上升3英尺 约13万年前，冰河时代结束，在接下来的数个世纪里 ，地球温度上升，冰川和冰盖开始融化，海平面也随之上升了20英尺。同上一次的由 自然因素引起的地球温度上升并导致海平面上升不同的是，这次的全球变暖是由于人 类自己造成的，科学家们预计，到2100年，地球的温度将比现在高出8华氏度。通过 计算机精确建模，研究人员表示，如果人类继续对温室气体的排放不加以限制的话， 地球上的海平面很可能以每百年3英尺的速度上升。目前全球海平面正在以每十年1英 寸(2.54厘米)的速度上升。 2、更多的森林野火 森林野火通常同季节性温度上升以及春季

9、的提早到来有关。研究人员通过对比此前 的数据发现，同1970-1986年的记录相比，1987-2003年以来，美国西部地区的林火季 节延长了78天。许多人认为由于气候变化造成的生态感应要到50年甚至100年之后才 会出现，但这一时间提前了，通过森林生态系统的野火，大自然向我们提出了警示。 3、沙漠扩张 最新的研究结果显示，过去的26年以来，地球的热带延伸了2个纬度， 约140英里的范围。气象学家表示，如果这一结论正确的话，那么也意味着亚热带的沙 漠将向人口相对集中的中纬度地区扩张。最新的一些研究也支持了上诉的观点，在地 球对流层亚热带地区的加速变暖也改变了云层和雨水的路径以及两极的暴风雪走向。

10、4、格陵兰岛加速融化由于受过去数十年来不断变暖的全球气候的影响，格陵兰岛南部的冰川正开始 加速融入大西洋中。极地地区的冰川融化也是导致全球海平面上升的一个重要因素。 而且相比1996年的时候，现在的冰融速度要快两倍。如果全球变暖的趋势继续的话， 格陵兰岛北部地区的冰川势必也被波及。科学家们表示，要阻止格陵兰岛地区冰川融 化的唯一方法就是增加这一地区的降雪5、地面塌陷科学家们意识到，它还会导致北半球地区地势结构和山脉的重新构造，并改变 生物系统。全球变暖导致地球的永久冻结带发生变化，由于土壤中的水在冻结时会发 生膨胀，融化时释放体积，使得永冻土结构一旦因为气候变暖受到破坏，其上面的建 筑或设施势

11、必受到牵连。如我国的青藏铁路，加强对永冻土的保护除了保护生态系统 外，也保护了铁路结构不受影响6 、冰川消融 由于全球变暖，美国蒙大纳州的“冰川国家公园”可能面临 更名的危险。据美国自然资源保护委员会最新报告称，全球变暖将危及美国 12座最著名的国家公园，它将使冰川国家公园的冰川融化。落基山气候组织 的一位官员表示称，美国北瀑布国家公园和雷尼尔山国家公园内的冰川和冰 穴都已融化。而且，未来数十年的每个夏季，西部公园的山顶将可能不再积 雪，而25年内，冰川国家公园的冰川可能将全部消融。7 、山脉长高科学家们表示，由于冰川的融化以及其他一些地质因素将使得欧洲的 山脉不断长高。由于厚重的冰川使得地壳

12、微微向内弯曲，当这些冰川融化消 失的时候，地壳便发生轻微反弹，从而使得上面的山脉也随之长高。欧洲的 阿尔卑斯山从小冰期就开始不断长高，但由于近年来的全球变暖趋势导致冰 川融化速度的加快，使得阿尔卑斯山的生长也开始加速。n8、 敏感症加剧 n 研究人员发现，气候变暖以及大气中二氧化碳含量的增加等因素，还导致敏感症的发 生机率在过去几十年内快速上升。在美国约有4千万人遭受花粉热的困扰，将近1.6千万 成年人患有哮喘，尽管遗传在这些疾病中扮演了十分重要的角色，但是最近研究人员发 现，气温升高和二氧化碳的含量增加导致了敏感症的加剧。n 9 、动物DNA变化n 生物学家发现，生长季节的延长引起了一系列动

13、物的遗传变化。因为气候变化使得北 纬地区春季动物发情期的提早到来，以及春季变长，动物可以有足够的时间来将基因信 息更好的遗传给下一代，从而引起了动物种群中基因序列的变化。而且由于动物依赖日 长来决定何时繁殖、冬眠和迁移，虽然每年特定时间的太阳光照都一样，但这段时间的 气温却在不断攀升，对动物的生活习性产生影响。10. 动物行为发生变化n全球变暖已经使动物世界发生了巨大变化，例如：与30年前相比，土拨鼠的冬眠时间缩 短了三周左右；与20年前相比，北极熊变得越来越瘦，体质也越来越差；许多鱼种纷纷 前往北方，寻找凉爽的水域；果实蝇中有一个种类原本喜欢待在干热的地区，但现在却 纷纷前往寒冷的北方谋生。

14、许多科学家认为，人类活动导致了全球变暖，进而导致了动 物习性的变化。美国斯坦福大学的一名科学家指出，由于气温升高，全球物种可能出现 四种应对方式。第一，物种会往北方或更高纬度地区迁徙；第二，一些自然现象，如开 花、迁徙和产卵的时间会发生变化；第三，物种的体型大小和行为有可能会发生改变； 第四，物种还有可能发生基因突变。逐渐升高的温度不仅会对生态系统和野生动植物世 界产生影响，还有可能影响到我们人类，因此，制定切实可行的环境保护政策并积极有 效地执行这些政策是目前人类十分紧迫的任务。 n2、臭氧层的破坏。臭氧层是指平流层下部约距 地面25公里的臭氧浓度较高的部分 。它起着一种重要的作用，把地球

15、包裹起来后，使其免遭强紫外线辐 射之害。如果这种强辐射到达地球， 就使人类皮癌患者和白内障患者增 加，免疫功能下降。 在植物界引起 较大变化，降低生物生产量，使众 多微生物死亡，也会使地球气候也 发生变化。人们普遍认为，地球上 生命的发展，只有在臭氧层保护层 形成之后，才成为可能。进行光合作用的生物产生的氧气，在太阳紫外线作用 下氧分子解离，形成氧原子，然后由一个氧原子和一个氧 分子结合而产生出来的一种物质，它在大气中只占百分之 一，在较密集的地方，浓度也低于十万分之一。 3O2 2O3电子结构图从六十年代开始，人类就担心臭氧层被自己释 放的化学物质消耗殆尽，据1986年10月美国宇航局报 告

16、，迄今为止的十七年间，按年平均计算，北纬53 64减少2.3%，北纬4052减少3%，北纬3039 减少1.7%。整个地球臭氧正在减少，南北两极上空 已出现漏洞，北极比南极小。南极上空臭氧层空洞历年来南极臭氧浓度最底值变化情况 历年来南极臭氧洞的平均面积 南极上空臭氧层情况 1979-1992造成臭氧层破坏的原因：n 各类化合物生产的释放物。如气溶胶喷雾剂、氟里昂、氟 氯甲烷、四氯化碳、甲基三氯甲烷等。紫外线能使含氯氟烃降 解，释放出高度活泼的氧原子，它能引发臭氧层向氧转化。这 些物质进入平流层中，被紫外线照射变为破坏臭氧的摧化剂， 据科学家估计，人类释放的上述物质，已使臭氧减少3%。至 2025年，可能导致臭氧减少10%。n 在对流层顶飞行的民航和军用飞机排出的氧化氮气体、臭 氧通过氧化氮作用形成二氧化氮和氧气。这种废气可能导致臭 氧减少10%。特别是目前超音速飞机的大量增加，将会造成 严重影响。n 农业无控制地使用化肥，产生的大量氧化氮和各种燃料所 产生的氧