第2章當代全球環(huán)境問題概要課件

全球氣候變暖臭氧層破壞生物多樣性銳減土地荒漠化酸雨污染持久性有機物污染第二章 當代全球環(huán)境問題全球氣候變化的原因溫室氣體氣

溶

膠土地利用城

市

化人為原因自然原因陸

地火山活動太陽活動自然變率海

洋2第一節(jié) 全球氣候變暖大氣中的水蒸氣、二氧化碳和其他微量氣體（如甲烷、臭氧、氟氯碳化合物等），可以使太陽的短波輻射幾乎無衰減地通過，但卻可以吸收地球的長波輻射，從而減少了地球向外層空間的能量凈排放。1、全球氣候變暖的原因地球上的溫度變化和大氣運動等過程最根本的驅動力是來自太陽的能量。地球的溫度基本上是恒定不變的，地球系統(tǒng)的能量基本處于一個平衡的狀態(tài)42、溫室效應的證據521世紀地球表面溫度大約以每10年0.3℃的速度上升，預計到2100年將使地球平均氣溫升高

3℃，大大超過以往1萬年的速度。南北兩極海冰厚度明顯變薄，冰川后退。全球平均海平面上升，大洋熱量增加。1、水蒸汽（H2O）；2、臭氧（O3）；3、二氧化碳（CO2）；4、甲烷（CH4）；5、一氧化二氮（N2O）；6、氫氟碳化合物（HFCs）；7、全氟碳化合物（PFCs）；8、六氟化硫（SF6）；六種溫室氣體3、重要的溫室氣體溫室氣體的增溫效應、貢獻率和來源溫室氣體GWP1貢獻率2濃度

(ppm)來源（或原因）CO2164%390.9化石燃料、砍伐森林CH42518%1.813濕地、反芻動物、稻田、化石燃料、垃圾填埋場、生物質N2O2986%0.324海洋、土壤、生物質燃燒、化肥、工業(yè)生產CFCs4150-14400~12%—發(fā)泡劑、氣溶膠、制冷劑、清洗劑HFCs124-14800——發(fā)泡劑、氣溶膠、制冷劑、清洗劑PFCs7390-12200——發(fā)泡劑、氣溶膠、制冷劑、清洗劑SF622800——絕緣體、滅火劑1

IPCC

2007數(shù)據2

《2011年WMC溫室氣體公報》數(shù)據3、溫室效應增強的影響及危害8海平面上升冰川消退加劇洪澇、干旱及其它氣象災害以及荒漠化影響農業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)對人類健康的影響蚊子出現(xiàn)在更高海拔分布區(qū)轉移，同時攜帶著疾病轉移。轉移到更高海拔的地區(qū)，以前從來沒有瘧疾

(Malaria)或其他蚊子傳播的疾病，也開始發(fā)生。1997年坦桑尼亞和印度尼西亞的熱帶高地第一次爆發(fā)了瘧疾。登革熱（DengueFever）以前只在1000米以下的地區(qū)發(fā)生，現(xiàn)在在墨西哥近2000米地區(qū)也有報道。在哥倫比亞超過2000米的地區(qū)發(fā)現(xiàn)了登革熱和黃熱

?。╕ellow

Fever）的媒介昆蟲。94、控制氣候變化的國際行動和對策101992年聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會通過《氣候變化框架公約》;1997年12月，在日本東京通過了《京都議定書》,2005年2月《京都議定書》正式生效；2009年12月，哥本哈根世界氣候大會，簽訂《哥本哈根協(xié)議》。1992年《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(巴西里約熱內盧），提出到2000年發(fā)達國家溫室氣體的年排放量控制在1990年水平;僅是一個框架協(xié)議，沒有具體的減排目標?！堵?lián)合國氣候變化框架公約》規(guī)定6種受控溫室氣體：CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs、SF6；明確到2012年各發(fā)達國家的具體減排目標：與1990年相比，發(fā)達國家總體上減排5.2%。歐盟8%，美國7%，日本6%，加拿大6％、東歐各國5％-8％，俄羅斯維持1990年水平不變，冰島、澳大利亞等國允許有所增加；發(fā)展中國家不必減排，但是必須控制二氧化碳排放水平；《京都議定書》于2005年生效。《京都議定書》丹麥哥本哈根氣候會議2009年12月，192個國家商討《京都議定書》到期后的后續(xù)方案繼《京都議定書》后又一劃時代意義的全球氣候大會，被喻為“拯救人類的最后一次機會”。會議中心議題工業(yè)化國家的溫室氣體減排額是多少？像中國、印度這樣的主要發(fā)展中國家應如何控制溫室氣體的排放？如何資助發(fā)展中國家減少溫室氣體排放、適應氣候變化帶來的影響？如何管理這筆資金？丹麥哥本哈根氣候會議中國：中國政府確定減緩溫室氣體排放的目標是中國根據國情采取的自主行動，是對中國人民和全人類負責的，不附加任何條件，不與任何國家的減排目標掛鉤。我們言必信、行必果，無論本次會議達成什么成果，都將堅定不移地為實現(xiàn)、甚至超過這個目標而努力。2020年單位GDP減排40%-45%（2005年為基準）美國：2020年減排17%（2005年為基準）俄羅斯：

2020年減排25%歐盟：

2020年減排30%,2050年減排95%印度：

2020年減排20%-25%（2005年為基準）澳大利亞：

2020年減排5%-15%（2000年為基準）第二節(jié) 臭氧層的破壞與保護一、臭氧層與臭氧層空洞二、臭氧層形成與破壞的機理三、破壞臭氧層的主要物質

四、臭氧層破壞的危害五、淘汰破壞臭氧層物質15一、臭氧層與臭氧層空洞距地面20-30km的平流層中，存在著臭氧層，含量占平流層空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少，卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能。能照射到地球的太陽光線中有5～6%紫外線，根據波長可分為：UV-A（320～400nm），UV-B（280～320nm），UV-C（200～280nm），真空紫外（100-200nm）。16臭氧層空洞171974年，美國加利福尼亞大學教授羅蘭（Rowland）和莫利納（Molina）首先發(fā)現(xiàn)被廣泛用作致冷劑、溶劑、塑料發(fā)泡劑、氣溶膠噴霧劑及電子清洗劑的氯氟碳化合物（CFCs）分解產生的氯原子具有很強的破壞臭氧的能力，這些破壞臭氧層的物質被稱為消耗臭氧層物質（ODS）。二人因此獲得諾貝爾獎。二、臭氧層形成與破壞的機理18平流層臭氧的生成和消耗機制光化學反應生成機制O2

+

hν（λ＜240nm）→O+OO2

+O→O32

O3

+

hν→3O2消耗機制Y+O3→YO+O2YO+O→Y+O2其凈結果是：O3+O→2

O2三、破壞臭氧層的主要物質19氯氟烴 ：制冷劑，泡沫塑料的發(fā)泡劑 ，氣溶膠產品的驅霧劑 ，清洗溶劑。?哈龍 ：高效滅火劑。?溴甲烷 ：熏蒸殺蟲劑。?四氯化碳 ：清洗溶劑和滅火劑。?甲基氯仿：清洗劑

。三、破壞臭氧層的主要物質20氯氟烴 ：制冷劑，泡沫塑料的發(fā)泡劑 ，氣溶膠產品的驅霧劑 ，清洗溶劑。?哈龍 ：高效滅火劑。?溴甲烷 ：熏蒸殺蟲劑。?四氯化碳 ：清洗溶劑和滅火劑。?甲基氯仿：清洗劑

。臭氧耗減潛能(ODP)21ODS化學式化學名稱ODPCFC-11CFCl3三氯一氟甲烷1CFC-12CF2Cl2二氯二氟甲烷1CFC-113CF2ClCFCl21,1,2-三氯-1,2,2三氟乙烷0.8CFC-114CF2ClCF2Cl1,2-二氯-1,1,2,2四氟乙烷1哈龍-1211CF2BrCl一溴一氯二氟甲烷3哈龍-1301CF3Br一溴三氟甲烷10四氯化碳CCl4四氯化碳1.1溴甲烷CH3CCl31,1,1-三氯乙烷0.1五、淘汰破壞臭氧層物質221985

年

3

月

22

日 ，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃《維也納公約》，1988年9月22日生效

。1987

年，大氣臭氧層保護的重要歷史性文件——《蒙特利爾議定書》出臺?！睹商乩麪栕h定書》確定了全球保護臭氧層國際合作的框架，提出了受控物質（主要是哈龍、氟氯碳）清單及其逐步和最終完全淘汰的時間表。每年的9月16日是國際保護臭氧層日。1990年通過了《蒙特利爾議定書》的倫敦修正案，1992年又通過了哥本哈根修正案，其中受控物質的種類被再次擴充?，F(xiàn)在世界上禁止使用的臭氧層損耗物質即受控物質已擴展到包括氯氟碳、哈龍、四氯化碳、甲基氯仿、氟氯烴和甲基溴等在內的22種物質，其淘汰的時間表也一次次提前。23生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性1、生物多樣性及其價值生物多樣性具有多種多樣的價值，其潛在的價值是難以估量的。從長遠來看，它對人類的最大價值可能就在于它為人類提供了適應區(qū)域。從當前來看，人類從野生的和馴化的生物物種中，得到了幾乎全部食物、大量的藥物和工業(yè)原料與產品。第三節(jié) 生物多樣性銳減大面積森林受到采伐、火燒和農墾，草地遭受過度放牧和墾殖，導致了生境的大量喪失，保留下來的生境也支離破碎，對野生物種造成了毀滅性影響；對生物物種的強度捕獵和采集過度，使野生物種難以正常繁衍；工業(yè)化和城市化的發(fā)展，占用了大面積土地，破壞了大量天然植被，并造成大面積污染；外來物種的大量引入或侵入，大大改變了原有的生態(tài)系統(tǒng)，使原生的物種受到嚴重威脅；2、生物多樣性銳減的原因無控制的旅游，使一些尚未受到人類影響的自然生態(tài)系統(tǒng)受到破壞；土壤、水和空氣污染，危害了森林，特別是對相對封閉的水生生態(tài)系統(tǒng)帶來毀滅性影響；全球變暖，導致氣候形態(tài)在比較短的時間內發(fā)生較大變化，使自然生態(tài)系統(tǒng)無法適應，可能改變生物群落的邊界。2、生物多樣性銳減的原因以野生動植物的國際貿易管理為對象的華盛頓公約以濕地保護為對象的拉姆薩爾公約以候鳥等遷徙性動物保護為對象的波恩公約以世界自然和文化遺產保護為目的的世界遺產公約1992年，在聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會上通過了《生物多樣性公約》保護生物多樣性就是采取措施保護基因、物種、生境和生態(tài)系統(tǒng)，使其長期地滿足人類的各種現(xiàn)實和潛在需求，長期地起到維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。保護物種的最佳途徑是保持它們的生境，即建立相對完整的自然保護區(qū)網絡2、保護生物多樣性的國際行動和途徑281、 什么是荒漠化荒漠化是指包括氣候變異和人類活動在內的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化，它使土地生物和經濟生產潛力減少，甚至基本喪失。第四節(jié) 土地荒漠化荒漠化大致表現(xiàn)有以下四類1、風力作用下，以出現(xiàn)風蝕地、粗化地表和流動沙丘為標志性形態(tài)；2、流水作用下，以出現(xiàn)劣地和石質坡地作為標志性形態(tài)；3、物理和化學作用下，主要表現(xiàn)為土壤板結、細顆粒減少和土壤的鹽漬化；4、工礦開發(fā)使得土地資源損毀和土壤嚴重污染，致使土地生產力嚴重下降甚至絕收?；哪且粋€全球性問題全球荒漠化的面積已經達3600萬平方公里，占整個地球陸地面積的1/4，全世界受荒漠化影響的國家有100多個，近10億人口受荒漠化危害，全世界每年因荒漠化而遭受的損失達420億美元。302、荒漠化的現(xiàn)狀2、人為因素過度放牧亂砍濫伐開墾草地不合理的管理方式歷史動亂1、自然因素異常的氣候條件，特別是嚴重的干旱條件，由此造成植被退化，風蝕加快，引起荒漠化。3、危害土地生產力的下降農牧業(yè)減產3、荒漠化的成因及危害第五節(jié) 酸雨32一、酸雨的成因及其分布二、酸雨的危害三、酸雨的控制四、排污權交易一、酸雨的成因及其分布33酸雨泛指酸性物質(SO2、NOx和氯化物在一定條件下通過化學反應而生成H2SO4、HNO3和HCl)以濕沉降或干沉降的形式從大氣轉移到地面。酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3，占酸雨總酸量的90％以上。二氧化碳在常溫時溶解于雨水中并達到氣液相平衡后，雨水之酸堿值約為5.6。所以酸雨指的是

pH值5.6的降水。自然現(xiàn)象導致酸雨。例如，火山噴發(fā)后會降含硫酸或鹽酸的雨，雷電可以使雨水中含硝酸等。人類活動造成酸雨：發(fā)電廠、鋼鐵廠、冶煉廠、家家戶戶的

小煤爐燃燒礦物燃料；汽車發(fā)動機；焚燒垃

圾等。34干性沉降35濕性沉降SO2

+H2O=H2SO32H2SO3

+O2

=2H2SO42NO

+O2

=2NO22NO2

+H2O=

HNO3

+

HNO21.

原煤脫硫技術，可以除去燃煤中大約40％～60％的無機硫。三、酸雨的控制362.優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。373.改進燃煤技術，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。384.對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。39五、新知：排污權交易——發(fā)達國家治理酸雨的先進經驗40環(huán)境管理、環(huán)境經濟與環(huán)境法律是控制酸雨污染污染的一個主要手段。直接管制措施：排放許可證制度。經濟刺激措施：排污稅費、產品稅（包括燃料稅）、排放權交易等。四、排污權交易——發(fā)達國家治理酸雨的先進經驗二氧化硫排污權交易政策有效地保證了環(huán)境控制目標的實現(xiàn)。美國聯(lián)邦環(huán)保局在排污權交易實施之前預測，要達到控制排放的目標，不實施交易政策條件下每年的等額投資費用大約是50億美元，實施交易政策每年只需40億美元。而排污權交易實施后的事實表明，每年只需要20億美元。41第六節(jié) 持久性有機污染物POPs42一、POPs簡介二、POPs的特性及其對人體的危害三、主要的POPs物質四、關于持久性有機污染物（POPs）的斯德哥爾摩公約一、POPs簡介43POPs——Persistent

Organic

Pollutants（持久性有機污染物）的簡稱，是指具有長期殘留性、

生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性，能夠在大氣環(huán)境

中遠距離遷移并能沉降到地表層，對人類健康和環(huán)

境具有嚴重危害的天然或人工合成的有機污染物質。有機污染物（痕量有機污染物）多環(huán)芳烴(PAHs

Polycyclic

Aromatic

Hydrocarbons)多氯聯(lián)苯PCBs(Polychlorinated

Biphenyls)多溴聯(lián)苯醚PBDEs(Polybrominated

diphenyl

ethers)二惡英Dioxins（PCDD/PCDFs)農藥（有機氯、有機磷……）金屬：鎘、鉛、鉻、汞、砷、銅有機金屬化合物（Dimethylmercury,Tetraethyllead,Organotins）44化學品污染對人類、環(huán)境的影響被認識二、POPs的特性及其對人體的危害45高毒性穩(wěn)定性蓄積性及生物富集作用遷移性——“蚱蜢跳效應”1.高毒性46致癌致畸、致突變性作用內分泌干擾作用免疫功能的降低神經功能的損壞在每年人類釋放到環(huán)境中的污染物中，POPs（持久性有機污染物）是其中最危險的高毒污染物質，可造成一系列負面影響。POPs的特殊影響包括癌癥、過敏、超敏感、中樞及周圍神經系統(tǒng)損傷、生殖系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)傷害等其中一些POPs還可通過改變荷爾蒙引起內分泌失調而破壞生殖與免疫系統(tǒng)，它們不僅危害暴露于

POPs的個體，而且對他們的后代也有影響。POPs還具有發(fā)展性與致癌性的特征，可導致動物以及人類的疾病、死亡、畸形兒等。47動物雌性化現(xiàn)象嚴重。英國的一項調查報告說，生活在工廠排污河流的石斑魚發(fā)生了嚴重的雌化現(xiàn)

象。在諾?？丝さ陌瑺柡佑^測點，接受調查的雄性

石斑魚60％出現(xiàn)了雌性化的特征，不少石斑魚的生殖器開始具有排卵功能，并出現(xiàn)了兩性魚。研究人

員認為，排人何水中的天然或人工合成的雌性激素

是導致這一現(xiàn)象的原因。另外，專家在日本沿海北起北海道、南到鹿兒島的22個縣的93個點對荔枝螺進行了調查，發(fā)現(xiàn)

87個點的荔枝螺的生殖系統(tǒng)出現(xiàn)異常，研究人員在它們體內發(fā)現(xiàn)了有機錫。482.

穩(wěn)定性49POPs物質具有抗光解性、化學分解和生物降

解性，其共同特征是半衰期長，因此不易分解，具

有高度的穩(wěn)定性，在地球可持續(xù)存在數(shù)年至數(shù)十年。二惡英在土壤中的半衰期可達10~15年左右。多氯聯(lián)苯系列物在大氣中的半衰期約3

天到114

年,在水相中約60

天到2713

年，在土壤和沉積物中約

38

年到2196年,而其在人體內的半衰期約為7

年。3.蓄積性及生物富集作用50POPs具有高親油性和高憎水性,雖然POPs不溶于水，但通過食物鏈進入生物體內后，既不容易

分解又不能被排泄出體外，從而長期蓄積生物體內，在活的生物體的脂肪組織中進行生物積累,通過食

物鏈危害人類健康。水體中的DDT濃度約為0.00005ppm↓浮游生物0.04

ppm↓剛毛藻0.08

ppm↓網茅0.33

ppm↓螺