《环境保护与可持续发展》课件05全球环境问题.ppt
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- 环境保护与可持续发展 环境保护 可持续发展 课件 05 全球 环境 问题
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1、第一节 概述一、全球环境问题的概念一、全球环境问题的概念 是指具有普遍性和跨国性、现实和是指具有普遍性和跨国性、现实和潜在影响大、强度大、作用时间长潜在影响大、强度大、作用时间长等特点的影响人类正常生活和生存等特点的影响人类正常生活和生存质量的重大环境问题。质量的重大环境问题。受酸雨伤害的水稻杭州灵隐寺石刻著名的著名的杭州灵杭州灵隐寺的隐寺的“摩崖摩崖石刻石刻”近年经近年经酸雨侵酸雨侵蚀,佛蚀,佛像眼睛、像眼睛、鼻子、鼻子、耳朵等耳朵等剥蚀严剥蚀严重,面重,面目皆非。目皆非。对于任何一个物种都是地球的财富,更是我们人类的伙伴,切望避免,当我们的后人需要了解藏羚羊时,却只剩下皮毛、标本和照片!人
2、类将为滥砍乱伐付出沉重的代价人类将为滥砍乱伐付出沉重的代价水土流失二、全球环境问题的共同特点1.人为性2.隐蔽性3.巨害性4.移动性5.加速性6.可变性三、全球环境问题的分布特点1区域差异性2区域集中性3多灾区与国家全球集中分布全球集中分布国家内部集中分布国家内部集中分布生态环境的集中分布生态环境的集中分布工业污染问题的集中分布工业污染问题的集中分布一、全球气候变化温室效应二、臭氧层破坏三、酸雨的形成与蔓延四、生物多样性锐减五、海洋污染六、有毒有害化学物资污染与越境转移七、水体污染水资源危机八、土地退化、沙漠化和耕地損失九、森林减少十、城市环境问题世界十大环境问题世界十大环境问题1.臭氧层破坏
3、2.温室效应3.荒漠化4.生物多样性锐减5.酸雨蔓延 1、臭氧层破坏的原因、影响及防治对策2、温室效应的原因、影响及防治对策3、荒漠化形成的原因、影响及对策4、生物多样性锐减的原因、影响及对策5、酸雨蔓延的原因、影响及对策主要内容主要内容(重点重点):目标与要求:目标与要求:Contents12345第一节第一节 臭氧层破坏臭氧层破坏1234大气圈结构大气圈结构 一、臭氧层作用臭氧性质:臭氧性质:v氧的同素异性体。氧的同素异性体。臭氧层位置:臭氧层位置:v距地面距地面20552055公里处。公里处。太阳光中的紫外线辐射,紫外线辐射按照其波长的不太阳光中的紫外线辐射,紫外线辐射按照其波长的不 同
4、,可划分为同,可划分为UV-A(315400nm)、UV-B(280315nm)和和UV-C(280nm以下以下)三个波段,特别是三个波段,特别是UV-B辐射对生辐射对生 物有较大的伤害。而阻挡物有较大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。辐射的就是臭氧。太阳光组成:红外光太阳光组成:红外光50%50%;可见光;可见光40%40%;紫外光紫外光10%10%;其余部分;其余部分1%1%;1臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3m以 下的紫外线,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻
5、微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。3 1臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3m以 下的紫外线,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。2臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用 大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空1550km存在着升温层。3在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下
6、降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。小知识臭氧浓度的表示法:柱浓度法,单位用多布森来臭氧浓度的表示法:柱浓度法,单位用多布森来 表示(表示(Dobson unit,Dobson unit,简称简称D.U.D.U.)。)。D.U.D.U.的含义:将的含义:将00,一个大气压力下,一个大气压力下,1010-5-5 mm厚的臭氧定义为厚的臭氧定义为1 1个个Dobson Dobson 单位。单位。臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200D.U.200D.U.,即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%30%的地的地区。区。臭氧知
7、识问答1“1“国际保护臭氧层日国际保护臭氧层日”是哪一天是哪一天 A 9A 9月月1515日;日;B9B9月月1616日日 (每年的每年的9月月16日为日为“国际保护臭氧层日国际保护臭氧层日”)2 2、臭氧在大气中的总含量、臭氧在大气中的总含量 A 1ppm;B 2ppm A 1ppm;B 2ppm(1ppm)(1ppm)3 3 什么是什么是ODS ODS A Ozone Depleting Substances A Ozone Depleting Substances B Oxygen Degeneration Substances B Oxygen Degeneration Substan
8、ces 4 4 北极没有产生大的臭氧空洞,是因为什么区别南极?北极没有产生大的臭氧空洞,是因为什么区别南极?A A 气候;气候;B B 地貌地貌 5 CFCs5 CFCs,俗称氟里昂是什么物质?,俗称氟里昂是什么物质?A A氟氯碳化合物;氟氯碳化合物;B B氟溴碳化合物氟溴碳化合物 6 6 哈龙(哈龙(HalonsHalons)是什么物质?)是什么物质?A A含溴化合物含溴化合物 ;B B 含氟化合物含氟化合物 7 7 每一个每一个ClCl自由基可以消耗多少个臭氧分子?自由基可以消耗多少个臭氧分子?A 100A 100万;万;B 10B 10万万(10(10万万)1 1、英国住南极考察站的科学
9、家法曼(、英国住南极考察站的科学家法曼(FarmanFarman)等人报道了该)等人报道了该 考察站自考察站自19751975年起每年早春(年起每年早春(1010月份)的臭氧观测结果,月份)的臭氧观测结果,该地区的总臭氧在这一时期会减弱该地区的总臭氧在这一时期会减弱30%30%。2、近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续扩展,、近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续扩展,1998年臭氧洞年臭氧洞 的持续时间超过了的持续时间超过了100天,是南极臭氧洞发现以来的最长记天,是南极臭氧洞发现以来的最长记 录,而且臭氧洞的面积也在扩大,几乎可以相当于录,而且臭氧洞的面积也在扩大,几乎可以相当于3个澳大个澳大 利亚
10、。利亚。3、我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度、我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度 较低的区域。较低的区域。二、臭氧层破坏的原因(一)引起臭氧层破坏的物质(一)引起臭氧层破坏的物质氟氯碳化物:含氯化合物(氟氯碳化物:含氯化合物(Chlorofluorocarbon,CFCs)CFC-11CFC-11:CClCCl3 3F ;CFC-12F ;CFC-12:CClCCl2 2F F2 2哈龙(哈龙(Halons):含溴化合物:含溴化合物,,灭火器,灭火器 (CFCS 于于1930年由美国杜邦公司投入生产,二战后年由美国杜邦公司投入生产,二战后 开始大量使用,主要用作气溶胶、制冷剂
11、、发泡剂等)开始大量使用,主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂等)臭氧层中存在着臭氧层中存在着O、O2、O3的动态平衡,的动态平衡,CFCS非同非同 寻常的稳定性使寻常的稳定性使NOX、Cl、Br活性物质很容易在臭氧层活性物质很容易在臭氧层 中聚集,使平衡向着臭氧分解的方向转移。中聚集,使平衡向着臭氧分解的方向转移。O来源于:X+O3XO+O2XO+OX+O2O+O3O2+O2NO2+hNO+OO2+hO+OO3+hO2+O一个氯原子能一个氯原子能破坏近破坏近10万个万个臭氧分子臭氧分子卤原子主要来源于:在太阳辐射下可分解成活性卤原子在太阳辐射下可分解成活性卤原子(二)臭氧层的破坏过程(二)臭氧层的
12、破坏过程南极臭氧层破坏的原因南极臭氧层破坏的原因 1 1、最初对南极臭氧洞的出现有过三种不同的解释、最初对南极臭氧洞的出现有过三种不同的解释:第一种第一种解释解释:南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空:南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空气传输到达平流层,稀释了平流层臭氧的浓度;气传输到达平流层,稀释了平流层臭氧的浓度;第二种解释:南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧第二种解释:南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧化物的结果;化物的结果;第第三三种解释种解释:美国科学家莫里纳(:美国科学家莫里纳(MolinaMolina)和罗兰德(和罗兰德(RowlandRow
13、land)提出,人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元提出,人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶,最典型的是氟氯碳化合物(凶,最典型的是氟氯碳化合物(CFCsCFCs,俗称氟里昂)和含溴化合,俗称氟里昂)和含溴化合物哈龙(物哈龙(HalonsHalons)。)。科学家们经过近十年的研究,最后得出一致的结论科学家们经过近十年的研究,最后得出一致的结论:臭氧洞臭氧洞是是“消耗臭氧层物质(消耗臭氧层物质(ODSODS)”以及向空气中排放大量的废气造以及向空气中排放大量的废气造成的。成的。三、臭氧层的变化对人类的影响三、臭氧层的变化对人类的影响(一)对人类健康的影响(一)对
14、人类健康的影响免疫系统紊乱免疫系统紊乱 平流层臭氧每损耗平流层臭氧每损耗1%1%,皮肤癌的发病率,皮肤癌的发病率约增加约增加2%2%破坏破坏DNADNA,皮肤病,白内障等,皮肤病,白内障等(二)对植物的影响(二)对植物的影响紫外线辐射使植物叶片变小,因而使获取紫外线辐射使植物叶片变小,因而使获取阳光进行光合作用的有效面积减小;阳光进行光合作用的有效面积减小;影响种子的质量;使作物减产影响种子的质量;使作物减产(三)对水生系统的影响(三)对水生系统的影响 紫外线辐射增加直接导致浮游植物、浮游动物、紫外线辐射增加直接导致浮游植物、浮游动物、幼体鱼类、幼体虾以及其它水生食物链中重要幼体鱼类、幼体虾以
15、及其它水生食物链中重要生物的破坏。生物的破坏。研究表明,臭氧层厚度减小研究表明,臭氧层厚度减小25%25%可导致水面附可导致水面附近的初级生物产量降低近的初级生物产量降低35%35%。主要是控制主要是控制CFCS的使用。的使用。目前各国都在加紧替代物品的开发,从长远看,采用目前各国都在加紧替代物品的开发,从长远看,采用 生物圈中固有的、对环境不起任何破坏作用的物质生物圈中固有的、对环境不起任何破坏作用的物质 是制冷剂发展的方向。是制冷剂发展的方向。1985年年保护臭氧层维也纳公约保护臭氧层维也纳公约 1987年年关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 1999年年
16、11月月29日日北京宣言北京宣言四、臭氧层的保护四、臭氧层的保护 第二节第二节 温室效应温室效应1234(一)温室气体(一)温室气体n 可以让太阳短波辐射自由通过,同时吸收地面发出可以让太阳短波辐射自由通过,同时吸收地面发出的长波辐射的气体的长波辐射的气体-温室效应温室效应 n 作用:作用:1对地球辐射热量的收支平衡起重要作用。对地球辐射热量的收支平衡起重要作用。温室气体:温室气体:二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、CFC11CFC11、CFC12CFC12、四氯化碳、一氧化碳、四氯化碳、一氧化碳 大大气中气中COCO2 2浓度浓度:工业化以前
17、工业化以前 270270ppm ppm 19881988年年 350350ppm ppm 大大气中气中COCO2 2浓度急剧增加的原因主要有两个:浓度急剧增加的原因主要有两个:人类消耗的矿物燃料迅速增加,燃烧产生的人类消耗的矿物燃料迅速增加,燃烧产生的COCO2 2释放释放进入大气层,使大气中进入大气层,使大气中COCO2 2浓度增加,浓度增加,大片森林的毁坏一方面使森林吸收的大片森林的毁坏一方面使森林吸收的COCO2 2大量减少,大量减少,另一方面烧毁森林时又释放大量的另一方面烧毁森林时又释放大量的COCO2 2,使大气中,使大气中COCO2 2含量增多。含量增多。1 1、二氧化碳、二氧化碳
18、(CO(CO2 2)n 甲 烷:温 室 效 应 比甲 烷:温 室 效 应 比 C OC O2 2大大 2 02 0 倍,倍,0.7ppm1.65ppm 0.7ppm1.65ppm n 氟氯烃氟氯烃:CFC-11CFC-11(0.23ppb0.23ppb),CFC-12,CFC-12(0.4ppb0.4ppb)n N N2 2OO:0.3ppm 0.3ppm n 臭氧:大气中浓度仅次于臭氧:大气中浓度仅次于COCO2 2的温室气体,的温室气体,0.02-0.02-10ppm10ppm这些微量气体的吸收带在这些微量气体的吸收带在7500-13000nm7500-13000nm,一旦,一旦这些微量气
19、体大量增多,在这些微量气体大量增多,在7500-13000nm7500-13000nm谱段谱段的地球长波辐射也将被大量吸收,即地球赖以的地球长波辐射也将被大量吸收,即地球赖以散失辐射热量的大气窗被关闭,温室效应就会散失辐射热量的大气窗被关闭,温室效应就会加剧。加剧。2 2、其他温室气体、其他温室气体二、全球变暖对人类的影响二、全球变暖对人类的影响(一)使海水平面上升(一)使海水平面上升 若全球增暖若全球增暖1.5-4.51.5-4.5,海水平面可能上升,海水平面可能上升20-165cm20-165cm。l 近百年来全球气候增暖近百年来全球气候增暖0.6 0.6,海水平面大约上升了,海水平面大约
20、上升了10-15cm10-15cm。l 低地被淹,海岸被冲蚀,排洪不畅,土地盐渍化,海水倒灌等低地被淹,海岸被冲蚀,排洪不畅,土地盐渍化,海水倒灌等未来海平面变化的预测未来海平面变化的预测 预测者预测者 预测年份预测年份 上升(上升(cm)世界气象组织(世界气象组织(WMO)2025 20140 Mercer 2030 500 日本环境厅日本环境厅 2030 26165 Bloom 2030 100 欧洲共同体欧洲共同体21世纪世纪 20165 Barth&Titus 2025 1355 联合国环境规划署(联合国环境规划署(UNEP)21世纪末世纪末 65(二)气候带移动(二)气候带移动 l引
21、起温度带北移引起温度带北移 l引起全球降水量的变化引起全球降水量的变化 l引起生态系统的改变引起生态系统的改变 (三)对植被分布的影响(三)对植被分布的影响 u全球升温,植物种将会向北(北半球)推移。全球升温,植物种将会向北(北半球)推移。(四)对农业生产的影响(四)对农业生产的影响 u有利影响:全年生长期延长,热带、亚热带的有利影响:全年生长期延长,热带、亚热带的经济作物将北移,有利于一年多熟制。经济作物将北移,有利于一年多熟制。u不利影响:不利影响:COCO2 2浓度增加,作物产量增加,但浓度增加,作物产量增加,但质量下降。质量下降。(五)全球气候变暖对中国的影响(五)全球气候变暖对中国的
22、影响 n气候变暖使中国农业生产的不稳定性增大气候变暖使中国农业生产的不稳定性增大 n海水平面上升使中国沿海经济发展受到威胁海水平面上升使中国沿海经济发展受到威胁 n全球气候变暖还会对中国生物多样化产生影响全球气候变暖还会对中国生物多样化产生影响三、减缓全球变暖的对策三、减缓全球变暖的对策主要是控主要是控制制CO21、排放控制对策:、排放控制对策:控制化石燃料消耗,以抑制控制化石燃料消耗,以抑制CO2的排放;的排放;2、固定化对策:、固定化对策:使已生成的使已生成的CO2变为其他物质,以防止其向变为其他物质,以防止其向 大气中排放;大气中排放;3、适应对策:、适应对策:在已发生全球变暖的情况下,
23、采取相适应的在已发生全球变暖的情况下,采取相适应的 对策以使其影响降低到最小程度。对策以使其影响降低到最小程度。第三节第三节 荒漠化荒漠化1234 土地沙漠化已成为世界性灾难。全世界沙漠和沙漠化土地已有土地沙漠化已成为世界性灾难。全世界沙漠和沙漠化土地已有45004500多万平方公里,沙漠化土地每年还以多万平方公里,沙漠化土地每年还以5 5至至7 7万平方公里的速度在扩大,万平方公里的速度在扩大,全世界有全世界有1010亿人口的生产、生活直接受沙漠威胁,亿人口的生产、生活直接受沙漠威胁,2/32/3的国家和地区饱的国家和地区饱尝土壤沙化之苦。土壤沙化已被列为当今世界十大环境问题之首。尝土壤沙化
24、之苦。土壤沙化已被列为当今世界十大环境问题之首。中国1996年普查结果荒漠化土地面积(104km2)262.2占国土面积(%)27.3狭义的荒漠化(即沙漠化)狭义的荒漠化(即沙漠化)指在脆弱的生态系统下,由于人为过度的经济活动,破坏其平衡,使原非沙漠的地区出现了类似沙漠景观的环境变化过程。正因为如此,凡是具有发生沙漠化过程的土地都称之为沙漠化土地。沙漠化土地还包括了沙漠边缘风力作用下沙丘前移入侵的地方和原来的固定、半固定沙丘由于植被破坏发生流沙活动的沙丘活化地区。广义荒漠化广义荒漠化指由于人为和自然因素的综合作用,使得干旱、半干旱甚至半湿润地区自然环境退化(包括盐渍化、草场退化、水土流失、土壤
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