环境保护与污染防治

環境保護與污染防治雨林、綠地、沼澤之消失沙漠之擴張大氣、河川、土壤、地下水之污染每天上百種動植物之滅絕8-1我們脆弱的地球8-2人口的膨脹前全球人口約60億、成長率約1.7%2040年為2倍(120億)(圖8-2)天災、飢荒、瘟疫、人禍天然資源(林、礦、土、水)之消耗地環生態環境遭到嚴重破壞8-3土壤的敗壞肥沃的土壤是食物的命脈不當使用?高爾夫球場?土壤流失?土質鹽化?重金屬污染?有機污染8-4水污染第一因素:人類排泄物逐水草而居:為了取水及棄置排泄物(圖8-4)供水系統受到污染，引起疾病流行水污染之種類:1)病原體;2)耗氧性廢棄物;3)養分;4)懸浮物;5)鹽類或重金屬;6)農藥等。8-4-1病原體導致疾病發生的微生物細菌、病毒、原生動物、寄生蟲供水系統污染後造成流行性疾病落後國家問題仍嚴重水媒病害經口進入人體水接觸病害經接觸進入人體8-4-2耗氧性廢棄物水生動植與所需氧氣水中溶氧因溫度及深度而異有機(耗氧性)廢棄物人畜排泄物、市鎮廢水、食品造紙等工業廢水含氧量與水族生物之關係(圖8-5)8-4-3養分植物生長需氮、磷、鉀等元素一般水域皆少量而限制水生植物之生長優養化現象(eutrophication)水中養分過多，植物過度繁生後，在其死(凋)亡分解過程大量消耗水中氧氣，使水中含氧降低，使水族動物缺氧而無法生存。其腐敗之有機物質，對水質顏色、嗅度及味道，都有不良影響8-4-3養分含氮、磷廢水問題(圖8-6)紅潮(赤潮)8-4-5懸浮物森林砍伐、市鎮開發、農耕、開礦等其中以市鎮開發之污染最為嚴重使透光度降低、光合作用遞減、水中植物凋謝而使氧氣含量降低，水族動物生存受到威脅。8-4-6鹽類和重金屬自土壤中溶出，使地下水污染總溶解固體量(TDS)飲用水500mg/l淡水1500mg/l;海水3000~3400mg/l工業廢水及農藥之使用8-5空氣污染20,000公升/天/人空氣污染物質可分為一級空氣污染物及二級空氣污染物A)一級空氣污染物(佔90%)一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、揮發性碳氫化(VOC)物、懸浮粒子等5種(圖8-7)B)二級空氣污染物由一級空氣污染物與空氣成分起化學變化而成硫酸及其化合物、硝酸及其化合物、臭氧、其他光合作用產物8-5-1一氧化碳主要來源為車輛(65.7%)、火力發電、固體廢棄物堆積等等暴露於濃度10ppm以上、超過8小時，就有中毒徵狀(都市中較常發生)改善方法A)降低汽機車數目及流量B)提高引擎及燃燒爐效率C)固體廢棄物以焚化爐的擴增及設計來改善8-5-2二氧化硫產生酸雨主要物質之一主要來自於重油、煤炭等之燃燒火力發電廠為主，佔79%無色、有強烈刺激味，易引起呼吸系統之疾病2SO2+O22SO3SO3+H2OH2SO4酸雨之影響8-5-3氮氧化物(NOX)一氧化氮及二氧化氮之合稱酸雨來源之一(產生硝酸)N2+O22NO2NO+O22NO24NO2+H2O4HNO3主要污染源為汽車(55.8%)及火力發電廠(39.7%)二氧化氮為紅棕色之有毒氣體、刺鼻、刺眼吸入造成肺部嚴重受損吸入濃度200ppm以上氣體者有生命之虞8-5-4碳氫化物(VOC)主要污染源為汽車(34.6%)及加工製造業(43.8%)尚有顏料廠、油漆廠及洗滌業之有機溶劑蒸發光化學煙霧(圖8-9)碳氫化物其產生之主要物質吸入會造成呼吸系統疾病，如刺眼、咳嗽、氣喘、頭痛、胸部緊壓等現象8-5-6懸浮微粒直徑在0.0002微米~500微米間，散布在大氣中之固體或液體粒子(表8-1)8-5-6懸浮微粒來源可分為:A)自然來源森林火災、火山爆發、灰塵、花粉孢子、細菌、霉菌等B)人為來源工業製造、營造工程、車輛等具危險性、有毒性及致癌性粒子大小之問題:A)1微米:不會造成呼吸器官問題B)1~3微米:滯留肺泡內，久之成肺氣腫、塵肺病等呼吸系統疾病C)3~5微米:會沉積於呼吸道D)5~10微米:截留於鼻腔中8-6平流層臭氧的衰竭平流層臭氧可隔絕99%紫外線之功能自1983年後南極上空之臭氧層每年均會發生破洞其中以1992年最為嚴重，面積為美國之三倍氟氯碳化物(CFCs)安定、無毒性、無燃性之化合物廣用於冰箱及冷氣之冷媒、噴髮膠、除臭劑及微電腦之清洗劑為平流層臭氧主要破壞物CF2Cl3+UVCF2Cl+Cl˙Cl˙+O3+UVClO˙+O28-7全球暖化現象太陽輻射及紅外線輻射溫室氣體(溫室效應)二氧化碳、甲烷、二氧化氮、氟氯碳化物(表8-2)8-7全球暖化現象溫室氣體(溫室效應)二氧化碳變動歷史(圖8-11)20,000年前之濃度約200ppm19世紀末期(工業革命初期)約280ppm1958年約315ppm1992年己至360ppm100年間增加了26%主因大量化石燃料之使用大氣溫度與二氧化碳含量之關係(圖8-12)8-8物種的滅絕(extinction)99%之物種已滅絕原因:基因突變或運氣不佳A)環境之人為改變如台灣雲豹、鮭B)環境之自然改變恐龍於中生代之消失以A)類之問題為嚴重消失速度:1種/千年數個100~1000種/千年8-9拯救地球之道沒有健康的地球，就沒有人類生存之空間8-9-1空氣污染的防治A)研究開發無污染或污染性低的能源降低化石燃料之使用太陽能、風能、核能B)抑制有害氣體之生產及排放1987年24國之蒙特婁公約要求1998年之CFCs使用量為1986年之1/2開發新冷媒C)鼓勵育林及減少砍伐有助於二氧化碳含量之減少，並降低大氣氣溫8-9-2水污染的防治盡量減少廢水之排放循環再利用、工業製程或處理方法之改變、農藥使用量之限制規劃完善掩埋場及合乎標準之焚化爐8-9-3土壤的維護避免污染物進入土壤有效管理土地之不當使用如高爾夫球場之濫建、新市鎮之不當開發8-9-4保護物種免遭絕種三方面著手:A)立法以保護物種之棲息地B)嚴訂狩獵季節、數量及設定物種繁殖目標C)成立保護區，以保護頻臨減種之野生動物及稀有動物