全球十大環(huán)境問題課件

環(huán)境科學專題講座1第一講全球十大環(huán)境問題2我們生活的大氣環(huán)境3我們的水資源和水環(huán)境4我們的土地資源和土壤環(huán)境5青海濕地6什么是環(huán)境問題？廣義：包括一切形式的環(huán)境惡化或?qū)ι锶Φ囊磺胁焕绊?；狹義：指環(huán)境污染。環(huán)境問題≠環(huán)境污染7環(huán)境污染：由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成或狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境素質(zhì)下降，從而擾亂或破壞了生態(tài)系統(tǒng)和人們的正常生活和生產(chǎn)條件。具體：有害物質(zhì)對大氣、水體、土壤、動植物的污染，并達到致害的程度，生物界的生態(tài)系統(tǒng)遭到不適當?shù)母蓴_和破壞，不可再生資源被濫采濫用，以及因固廢、噪聲、振動、惡臭、放射線等造成對環(huán)境的損害。8

造成環(huán)境污染的因素化學(80～90%)*物理(熱,噪聲,噪光,振動,電磁,放射性)生物(病菌,病毒)9環(huán)境問題的分類第一環(huán)境問題(原生環(huán)境問題)

第二環(huán)境問題(次生環(huán)境問題)

第三環(huán)境問題

10

第一環(huán)境問題(原生環(huán)境問題)

由自然災(zāi)害引起的環(huán)境問題。11第二環(huán)境問題(次生環(huán)境問題):

由人為因素引起的環(huán)境問題。①生態(tài)的破壞②環(huán)境污染12①生態(tài)的破壞

珍惜物種滅絕水土流失草原退化13②環(huán)境污染:“三廢”(廢水,廢氣,廢渣)14

第三環(huán)境問題

人口發(fā)展，城市化以及經(jīng)濟發(fā)展帶來的社會結(jié)構(gòu)和社會生活問題.留守兒童城中村農(nóng)民工下崗等15人為排放的化學污染物導(dǎo)致的污染事件：20世紀30～70年代世界著名8大公害事件20世紀70年代后世界著名公害事件16比利時-馬斯河谷事件-1930.12-空氣污染出現(xiàn)逆溫，工廠排出有害氣體在近地層積累，形成濃霧，一周內(nèi)約60多人死亡20世紀30～70年代世界著名8大公害事件17美國-多諾拉事件-1948.10-空氣污染受反氣旋逆溫控制，SO2及其演化化產(chǎn)物積累不散，損害呼吸系統(tǒng),4天內(nèi)死亡約17人，病5900人.18美國洛杉磯-光化學煙霧-1946-1955HC、NOX、CO等汽車排放物在日光下形成以O(shè)3為主，并伴有醛類、過氧硝酸酯等污染物刺激眼睛，損害呼吸系統(tǒng),1955年事件中，65歲以上老人死亡約400人.19英國倫敦-硫酸煙霧-1952塵埃中的Fe2O3等金屬化合物催化SO2轉(zhuǎn)化成硫酸煙霧;塵埃濃度4.46mg/cm3，SO2質(zhì)量分數(shù)為1.34×10-6，3天死亡4000人20日本富山縣-骨痛病事件-Cd-1955-1972礦山Pb、Zn冶煉廠排出的含鎘廢水，污染稻米，居民食用，腎損害，疼痛，死亡81人，患者130余人。21日本熊本縣-水俁事件-甲基汞-1953-1956化工廠排放出含汞廢水，無機汞轉(zhuǎn)化為有機汞(主要是甲基汞)通過食物鏈轉(zhuǎn)移、放大，動物和人出現(xiàn)語言、動作、視覺等異常，死60余人，病約300人。22四日市哮喘事件-日本-1955～1972年-酸沉降SO2濃度高，降酸塵，導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)受損,哮喘病發(fā)病率高，患者800余人.23日本北九洲-米糠油事件“火雞事件”-多氯聯(lián)苯-1968年生產(chǎn)米糠油過程作為脫臭工藝中的熱載體的多氯聯(lián)苯，混入米糠油中，居民食用發(fā)生中毒，死16人，患病5000余人，1968年3月，在九州、四國等地有幾十萬只雞突然死亡。24污染物事件名,地點、時間簡況二惡英類二惡英污染事件,意大利米蘭1976由化工廠爆炸散發(fā)PCDDS，家畜大量死亡，自然流產(chǎn)和畸形兒增多，8個月后在法國北部某地檢測到越界的PCDDS原油海難事件,南美洲鄰近特立尼達海域1979斯波萊士號大型油輪沉沒，32.5萬屯原油入海，造成大片水域生態(tài)災(zāi)難钚Pu核事件,英國威爾士，1983溫茨凱爾核燃料后處理工廠含Pu廢液大量流出，當?shù)匦喊籽』颊呒ぴ?0世紀70年代以后發(fā)生的重大公害事件25甲基異氰酸酯MIC毒氣泄露事件印度博帕爾市1984從儲罐泄露46屯MIC，轉(zhuǎn)化氣體，20萬人吸入毒氣，約3000人死亡核裂變產(chǎn)物核事件前蘇聯(lián)烏克蘭1986切爾諾貝利核電站運行中發(fā)生火災(zāi)和爆炸，放射性污染波及歐洲，約300萬人受核輻照，死亡4000于人農(nóng)藥排毒事件瑞士萊茵河1986沿河藥品倉庫失火，30屯農(nóng)藥等隨滅火用水河中。50萬尾魚死亡，4000萬人飲水受影響20世紀70年代以后發(fā)生的重大公害事件(續(xù))26原油戰(zhàn)事中東1991伊拉克軍隊放火焚燒625口油井，將儲油庫中大量原油放入海灣，引起天降黑雨，飲水源受污染，呼吸道疾病患者激增甲氟瞵酸異丙酯Sarin投毒事件日本東京1996奧姆真理教教徒在地鐵投毒，約5500人患病，12人死亡，上百所學校停課鈾U戰(zhàn)事南斯拉夫1999北約軍事集團連續(xù)78d轟炸南聯(lián)盟國土，彈頭中所含23屯貧鈾產(chǎn)生嚴重的放射性污染20世紀70年代以后發(fā)生的重大公害事件(續(xù))27切爾諾貝利核電站核泄漏28第一講全球十大環(huán)境問題29全球十大環(huán)境問題臭氧層的損耗與破壞全球氣候變暖全球氣候變暖全球氣候變暖30全球十大環(huán)境問題酸雨蔓延生物多樣性減少31全球十大環(huán)境問題森林銳減土地荒漠化32全球十大環(huán)境問題水污染大氣污染33全球十大環(huán)境問題海洋污染危險廢棄物越境轉(zhuǎn)移34全球氣候變暖臭氧層的損耗與破壞酸雨蔓延35溫室效應(yīng)與全球變暖36自然溫室氣體效應(yīng)的理想模式1.什么是溫室效應(yīng)GreenhouseEffects？37溫室效應(yīng)1896年，瑞典科學家諾貝爾化學獎得主，S.阿侖組斯首創(chuàng)地球“溫室效應(yīng)”概念。單向過濾器38溫室效應(yīng)是一種自然現(xiàn)象，維持地球平均溫度15℃,若沒有溫室效應(yīng)地球平均氣溫為-18℃,將是冰天雪地。392.全球變暖(GlobalWorming)40（1）主要非人力所能控制的因素太陽黑子活動周期縮短,太陽輸出能量增多海水對流減弱,向海底輸送熱量和CO2的能力降低周期性發(fā)生的厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜導(dǎo)致全球氣候反常,局部地區(qū)溫高干旱。（2）人力可控因素人為因素導(dǎo)致溫室氣體排放增多，溫室效應(yīng)加重3.什么導(dǎo)致了全球變暖？41溫室氣體大氣中體積分數(shù)/10-9年平均增長率/%CO23440000.4CH416501.0CO3040.25C2H4Cl20.137.0O3不定—CFC-110.235.0CFC-120.45.0CCl40.1251.04.主要的溫室氣體（GreenhouseGas）42年份溫度上升值℃5.不同溫室氣體對溫度升高的分擔率其他：CH4,CFCS,N2O,strH2O43溫室氣體及其貢獻率氣體平均濃度/10-6(v/v)效應(yīng)(大氣溫度/k)工業(yè)革命前1987年2050年(預(yù)計)1987年2050年(預(yù)計)CO22703404400.540.67CH41.01.74.00.210.38N2O0.280.300.350.030.11CO0.100.130.400.010.09SO20.02×10-35×10-30.020.05NH30.06×10-31.45×10-20.060.17C2H40.02×10-45×10-40.010.02CFCS0.01.5×10-41.0×10-30.070.4844不同溫室氣體對溫度升高的分擔率大氣中溫室氣體的濃度溫室氣體的溫室作用的強弱

全球變暖潛勢(GWP)(GlobalWormingPotential)CO2對溫度上升的分擔率最大。456.全球變暖帶來的影響(1)導(dǎo)致陸地冰川融化、海水膨脹，從而使海平面上升，侵蝕沿海陸地，引起海水倒灌，使沿海和島國居民的生活受影響。46南極冰蓋每年消融570億噸，使海平面上升。地球水域面積擴大，導(dǎo)致雨季延長，各地洪水頻發(fā)。47消融的永凍土永凍土加速解凍48全球變暖帶來的影響(2)對氣候的影響，引起全球降雨量的變化，災(zāi)害性天氣(干旱、洪水、暴風雪、沙塵)增多，使糧食減產(chǎn)，干旱導(dǎo)致沙漠化加重。

電影“后天”49受長江罕見低水位和江西境內(nèi)降雨偏少的影響，星子水域呈現(xiàn)出一片干旱的景象：水位下降，洲灘裸露，漁船擱淺湖灘、漁網(wǎng)暴露在外。中國，江西，鄱陽湖。2009年10月9日，肯尼亞瓦基，因干渴而死的長頸鹿躺在公路上。該國最近幾年滴雨未降，面臨嚴重的水危機。50新疆天山北麓地區(qū)自22日晚開始降下的大雪，至23日累計已超50厘米，這一數(shù)據(jù)在奎屯市、烏蘇市與沙灣縣一帶更是近60年罕見。512011年8月31日，颶風艾琳經(jīng)過新澤西州帕特森的幾天后，帕塞伊克河的洪水沖上街道，淹沒汽車，其中包括一輛雪佛蘭SUV。

52冰凍53沙特阿拉伯首都利雅得：全球氣候變暖，導(dǎo)致干濕地區(qū)差異加劇，在內(nèi)陸地區(qū)，沙塵暴每年正愈發(fā)囂張的肆虐著人類。54全球變暖帶來的影響(3)對生物的影響：據(jù)2004.1.8《自然》雜志報道，由于全球變暖，在未來50年中，地球陸地上1/4的動物和植物將遭到滅頂之災(zāi)，他們預(yù)計在2050年地球上將有100萬物種滅絕。552011瀕危物種紅色名錄：斯歐島眼鏡猴遺鷗56阿拉伯羚羊黃嘴白鷺57埃及斑蚊致倦庫蚊蜱蟲舌蠅：舌蠅屬的幾種雙翅吸血非洲蠅，常帶有致病錐體蟲并傳染給人類或家畜(4)對人體健康的影響，增加疾病危險和死亡率，增加傳染病。58(1)國際行動（2）國家行動（3）個人行動7.全球變暖的防治59(1)國際行動1988年，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)1994.3聯(lián)合國環(huán)境開發(fā)會議“氣候變暖框架條約”1997.12聯(lián)合國,日本東京,通過了“京都協(xié)議書”60“京都協(xié)議書”：各國在2008～2012年間要將溫室氧化物的排放量在1990年的基礎(chǔ)上削減5.2%，發(fā)達國家中的“三巨頭”歐盟、美國、日本應(yīng)帶頭削減溫室氣體的排放量，發(fā)達國家要從資金和技術(shù)上幫助發(fā)展中國家實施減少有害氣體的排放的工程。61世界上有害氣體排放最多的國家，占全球人口的不足5%，有害氣體排量卻占全球排放量的25%。但2001.3.28布什總統(tǒng)為維護本國經(jīng)濟利益宣布美國暫不會執(zhí)行“京都協(xié)議書”；既不批準也不退出條約；唯一沒有簽署《京都議定書》的工業(yè)化國家。(2)國家行動-美國62轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)，減少化石燃料的燃燒(2)國家行動-中國63依靠先進技術(shù)，工業(yè)行業(yè)節(jié)能減排64國際上存在轉(zhuǎn)移排放，在CO2排放問題上：

不能只講總量，而不講人均；不能只講現(xiàn)狀，而不講歷史；不能只講生產(chǎn)，而不講消費。外交部長楊潔篪65保護森林，植樹造林(3)個人行動66據(jù)測定,1公頃闊葉林每天約吸收1噸CO2,釋放700公斤O2。67生活中的節(jié)能減排，倡導(dǎo)低碳生活686970作業(yè)：根據(jù)上圖，寫出在日常生活中，我們能為緩解全球變暖做些什么？（至少10條）71倡導(dǎo)低碳生活！72臭氧層損耗Ozonelayerdestraction731.平流層臭氧大氣中的90%以上O3存在于平流層中，在高15～35Km范圍內(nèi)的低平流層，厚約20Km，O3含量很高，稱為“O3層”。這并不意味著O3是該層的主要成分，只是相對最高，但仍屬于微量氣體，最高只達10-5(V/V)。如果把平流層中的O3壓縮成平流層的一層，將只有3mm厚。74

2.O3層的作用“地球的保護傘”

光波長(nm)危害O3的作用可見光400～700基本無害不吸收UV-A400～320基本無害不吸收UV-B320～290有一定危害部分被O3層吸收UV-C

290危害最大完全被吸收757677

3、臭氧形成與消除反應(yīng)

(1)形成

O2+h

(

240nm)2O2O+2O2+M2O3+M

總：3O2+h2O3(2)消除

O3+h(325nm)O2+OO+O3

2O2

總：O+O3

2O2保持動態(tài)平衡，O3濃度保持恒定。784.O3層損耗與“空洞”從20世紀50年代開始，在南極設(shè)立觀測站，對南極O3進行觀測；1957～1975年變化很小；1979～1985年有明顯減少，1985年發(fā)現(xiàn)了南極O3層“空洞”，1986～1987年仍存在；1992～1993年10月最嚴重，洞的大小和深度達到了最低點，個別區(qū)域O3下降了99%;北極也觀測到了O3的下降。79南極臭氧層空洞80

臭氧層被損耗的規(guī)律性現(xiàn)象：(1)臭氧層上部的損耗比下部嚴重；(2)地球中、高緯度區(qū)域上空的損耗比其它地區(qū)嚴重，兩極地為甚；(3)與南極相比，北極上空臭氧的損耗程度要小得多。81白內(nèi)障皮膚癌免疫下降5、平流層臭氧損耗的危害826、損耗O3物質(zhì)（ODS）

(OzoneDepletingSubstance)

氯氟烷烴(CFxCl4-x,又稱CFCs氟利昂):“地球殺手”，廣泛用于冰箱和空調(diào)制冷、泡沫塑料發(fā)泡、電子器件清洗。溴氟烷烴(CFxBr4-x,又稱Halons哈龍):用于特殊場合滅火的化學物質(zhì)。損耗臭氧潛勢，臭氧層破壞系數(shù)ODP(OzoneDepletingPotential)83氯氟烷烴(CFCS)(氟利昂)

命名CFC-abc

a：C原子數(shù)-1b：H原子數(shù)+1c：F原子數(shù)不飽和的用Cl補CFC-11

CCl3FCFC-12

CCl2F2

CFC-113C2Cl3F3CnH2n+284溴氟烷烴(哈龍類物質(zhì))(Halon)

命名Halon—abcd

a：C原子數(shù)b：F原子數(shù)

c：Cl原子數(shù)d：Br原子數(shù)

Halon-1211(CF2ClBr)Halon-1301(CF3Br)857、平流層臭氧損耗的防治人們已經(jīng)認識到氟利昂等人造物質(zhì)對O3層造成破壞，所以，國際組織通力合作來降低這些破壞性化合物的使用量，24個國家于1987年簽訂了限制使用氟利昂等化學品的條約。荷蘭、墨西哥和美國三位科學家研究的結(jié)果，確認了人造物質(zhì)對O3的破壞，因而獲得了1995年的諾貝爾化學獎。86（1）國際行動1985年“保護O3層的維也納公約”1987年9月16日“關(guān)于消耗O3層物質(zhì)的蒙特利爾議定書”1989年“保護O3赫爾辛基宣言”1992年“中國消耗O3層物質(zhì)逐步淘汰國家方案”9月16日被定為“國際保護臭氧層日”879月16日—“國際保護臭氧層日”88蒙特利爾議定書在CFCS控制方面的積極作用89中國：2006年發(fā)布《關(guān)于禁止生產(chǎn)、銷售、進出口以氯氟烴（CFCS）物質(zhì)為制冷劑、發(fā)泡劑的家用電器產(chǎn)品的公告》，要求，自2007年１月１日起，任何企業(yè)不得生產(chǎn)以CFCS為制冷劑、發(fā)泡劑的家用電器產(chǎn)品；不得在家用電器的生產(chǎn)過程中使用CFCs作為清洗劑。自2007年5月1日起，任何企業(yè)不得銷售和進出口以CFCS為制冷劑、發(fā)泡劑的家用電器產(chǎn)品。按照《蒙特利爾議定書》的規(guī)定，2010年1月1日起全面禁用CFCS類物質(zhì)。特別是新生產(chǎn)的家電產(chǎn)品中將全面禁止使用CFCS

。90（2）研究開發(fā)CFCS替代物已被用做CFCS替代物主要有：氫氯氟烴類HCFCS：部分Cl被H取代，仍含Cl，會造成O3損害；氫氟烴類HFCS：不含Cl，被認為是極有潛力的替代品，但會造成溫室效應(yīng)；碳氫化合物替代品91使用氟利昂的白色家電產(chǎn)品主要：空調(diào)，冰箱、冷柜等。92冰箱：禁氟的重點：R11(主要用作冰箱保溫材料用發(fā)泡劑)R12(主要用作制冷劑)。制冷劑替代品：2大類氫氟烴類制冷劑(R134a為代表)(美國、日本)碳氫化合物制冷劑(R600a為代表)(歐洲)。臭氧層破壞系數(shù)(ODP)均為零。最佳替代選擇：碳氫化合物制冷劑(R600a為代表)→R12，環(huán)戊烷(Cpentane)→R11。93空調(diào)：傳統(tǒng)的含氟制冷劑R22現(xiàn)在最為流行的無氟空調(diào)制冷劑R410A，無F制冷劑，其制冷量及壓力明顯增高，所以不能直接使用于原制冷系統(tǒng)，需重新設(shè)計系統(tǒng)。原制冷劑每公斤只需要20元左右，新制冷劑的價格要貴2至3倍以上。無氟空調(diào)在日本家用空調(diào)市場的占有率為95%，而歐盟已經(jīng)全面禁止采用以R22作為制冷劑的有氟空調(diào)。94使用氟利昂的藥用氣霧劑：目前國內(nèi)使用氟利昂的藥用氣霧劑有69種，其中化學藥品種40個，中藥品種29個；涉及182個批準文號，59個生產(chǎn)企業(yè)；直接噴至皮膚的外用氣霧劑和噴至腔道黏膜的非吸入式氣霧劑有44個品種，吸入式氣霧劑有25個品種。2010年起，在氣霧劑中作為拋射劑使用的氟利昂將被全面禁止。9596保護臭氧層-人類共同的責任！97大氣酸沉降（酸雨）Atmosphericaciddeposition981.大氣酸沉降大氣中的酸性物質(zhì)通過干、濕沉降的途徑到達地面的過程。大氣酸沉降有干沉降和濕沉降。992.干沉降和濕沉降干沉降(drydeposition)重力沉降隨氣流的對流和擴散作用，被地表的土壤、水體、植被吸附或由碰撞而被捕獲去除。濕沉降(wetdeposition)

大氣中的污染物和氣溶膠物質(zhì)通過降水而落到地面的過程，液態(tài)：雨、霧；固態(tài)：雪、雹等。酸雨100早期人們把所有的注意力集中在濕沉降上，后來發(fā)現(xiàn)干沉降的作用也不能低估，各占50%，引起的環(huán)境效應(yīng)都是干、濕沉降綜合作用的結(jié)果。1013.酸雨(AcidRain)的判斷標準一般認為：降水pH＜5.6時，認為雨水被人為因素酸化，即是酸雨。102世界某些降水背景點的降水pH地點樣本數(shù)pH平均值中國麗江2805.00Amsterdan(印度洋)264.92Porkflot(阿拉斯加)164.94Katherine(澳大利亞)404.78Sancarlos(委內(nèi)瑞拉)144.81St.Georges(大西洋百幕大群島)674.79以pH=5.6為酸雨判斷標準存在哪些問題？103故如果pH

5.0就可確信有人為影響，所以提出以5.0為酸雨pH值的界限更為準確。104大氣輸送沉降過程物理化學轉(zhuǎn)化4.降水的酸化過程105

物理化學轉(zhuǎn)化：

SO3

H2SO4(慢)SO2H2SO3

H2SO4(快)濕度大

NOX

HNO3

NOX促進SO2

H2SO4Fe,Mn催化光化學氧化[O]對酸雨有貢獻的主要是H2SO4和HNO3，90%以上；HCl、RCOOH次之。106

5.酸雨的危害“空中死神”1977年聯(lián)合國會議承認酸雨是全球性環(huán)境問題。世界三大酸雨區(qū)先后出現(xiàn)在歐洲、北美、中國。我國，酸雨造成的直接和間接經(jīng)濟損失每年達160億元。我國將投資千億元防治酸雨。107108酸雨的危害109（1）腐蝕建筑材料(石質(zhì)、金屬)等1967年俄亥俄河橋的倒塌，造成46人死亡，其主要原因是酸雨的腐蝕。110（2）長期酸雨侵蝕會造成森林死亡使土壤中大量的營養(yǎng)元素被流失，使土壤中的Al從穩(wěn)定態(tài)中釋放出來，土壤中活性Al的增加能嚴重地抑制林木的生長，最終造成大而積森林死亡。111（3）酸雨引起河流湖泊的酸化，水生生物滅絕有毒金屬釋放，Al使魚類無法呼吸；pH

5.5時大部分魚類難以生存，pH

4.5時魚類、昆蟲、水草大部分死亡。挪威260多個湖泊曾魚蝦減量，加拿大有140個湖泊魚跡難尋、美國至少有1200個湖泊酸化成為“死湖”。112（4）破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)酸雨破壞土壤成分，抑制某些土壤微生物的繁殖，降低酶活性，使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)甚至顆粒無收。113（5）危害居民健康可使兒童老人免疫功能下降，成年人慢性咽炎、支氣管、哮喘發(fā)病率增加，老年人眼部、呼吸道患病率增加。通過對土壤、水體和森林的影響而間接影響人類。114

1979年開始我國一些城市陸續(xù)開展了酸雨監(jiān)測，1982年組織了全國性酸雨普查工作，得出了我國酸雨問題的特點：(1)由北向南逐漸加重的趨勢我