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第二章环境问题与可持续发展第一节环境问题的基本概念一、环境问题1.定义：由于自然和人为的问题引起环境质量恶化，出现了不利于人类生存和发展的问题。狭义——由于人类生产和生活活动，使自然生态系统失去平衡，反过来影响人类生存和发展的一切问题；广义——由自然力或人力引起生态平衡破坏，最后直接或间接影响人类生存和发展的一切客观存在的问题。2.自然环境问题：原生环境问题或第一环境问题，由于自然原因引起环境质量恶化。如地震、火山爆发、海啸、台风、沙尘暴。3.人为环境问题：次生环境问题或第二环境问题，由于人类不恰当的生产、生活行为引起环境质量恶化。如水体污染、大气污染、生态破坏等。二、环境问题的发展1.萌芽阶段1840年工业革命之前（1）原始社会人与自然较为和谐（2）工业革命前夕过度放牧、砍伐森林、破坏草场森林引起水土流失、江河泛滥，出现了环境问题。2.环境恶化阶段工业革命至二十世纪五十年代（1）大规模的工业化生产产生的“三废”大量进入环境。（2）煤炭、石油、天然气消耗量增加，污染事件不断发生。3.环境问题的第一次高潮二十世纪五十至八十年代污染范围是局部地区4.环境问题的第二次高潮八十年代至今污染范围为全球区域这一发展趋势下，工业污染扩展到城市污染、农业污染；点源污染——面源污染；局部污染——全球污染。突出的问题有三大类：（1）全球性的大气污染温室效应臭氧层破坏酸雨（2）大面积的生态破坏森林草原退化水土流失淡水污染（3）突发性的污染事件增多日本水俣病、核电站泄漏P12表第二节当代主要环境问题一、全球气候变暖1.造成的影响（1）根据卫星观测资料南极大陆冰川出现龟裂。（2）沿海地区许多城市被淹没，海滩消失。（3）异常天气发生的频率增加，给许多国家带来严重影响。※厄尔尼诺现象（圣婴）海水温度上升，范围扩大——大气环流异常（水温上升1℃，海面气温上升6℃）；拉尼娜现象（圣女）海水温度降低——大气环流异常。厄尔尼诺现象是太平洋中东部海水温度变暖，拉尼娜现象就是太平洋中东部海水异常变冷的情况。太平洋上空的大气环流叫做沃尔克环流，当沃尔克环流变弱时，海水吹不到西部，太平洋东部海水变暖，就是厄尔尼诺现象；但当沃尔克环流变得异常强烈，就产生拉尼娜现象。拉尼娜现象会引起台风和暴雨的增加，也会造成全球气候的异常。影响包括使美国西南部和南美洲西岸变得异常乾燥，并使澳洲、印尼、马来西亚和菲律宾等东南亚地区有异常多的降雨量，以及使非洲西岸及东南岸、日本和朝鲜半岛异常寒冷。拉尼娜对我国东北夏季气温有影响。在拉尼娜年份，沈阳、长春和哈尔滨夏季气温为偏高，而在厄尔尼诺年份，夏季气温往往偏低。拉尼娜对我国华北汛期降水也有影响。在拉尼娜期间，华北汛期降水量容易偏多，而厄尔尼诺年份华北降水量容易偏少，其原因与西太平洋副热带高压位置有关。拉尼娜年份副热带高压位置偏北，有利于形成华北汛期多雨的大气环流形势，而厄尔尼诺年份则副热带高压位置偏南，不利于建立华北汛期多雨的环流形势。拉尼娜的发生与赤道偏东信风加强有关。偏东信风加强，赤道洋流受信风推动，从东太平洋流向西太平洋，使高温暖水在热带西太平洋地区堆积，成为全球水温最高的海域。相反，在赤道东太平洋表层比较暖的海水向西输送后，深层比较冷的海水就来补充，因此造成东太平洋海表水温偏低，从而引发拉尼娜现象。※（4）对森林的影响（5）对生物物种和农业的影响生物迁徙不能适应气温变化；农作物生长，暖期害虫不能被杀死，突冷难以适应被冻坏。2.气候变暖的原因——温室效应（1）概念太阳的热辐射被地球吸收，加热的地球表面又向外散射热量。温室气体对太阳的短波具有较高的透过率，同时又吸收地球长波的热辐射，从而使底层温度升高。温室效应的强弱与温室气体的浓度有关，浓度大，效应强。※温室效应（西班牙语EfectoInvernadero）是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到-23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。（2）温室气体CO2、CH4、N2O、CFC11(氟利昂)、O3、H2O、颗粒物（3）后果1)地球上的病虫害增加；2)海平面上升；3)气候反常，海洋风暴增多；4)土地干旱，沙漠化面积增大。3.控制全球气候变暖二、臭氧层破坏1.臭氧层概念O3分布在距地表15～40km处，随高度的变化其浓度会有变化。在15～25km范围内，O3浓度最高。OOOnmhv2402（32OOOO3浓度多用柱浓度表示。柱浓度：在0℃沿地表垂直方向上，将大气中O3全部压缩到一个标准大气压，O3的总浓度只有3mm左右，多用布森单位表示（D•u）正常大气中的O3浓度为300D•u。2.臭氧层的破坏（1）O3洞：O3的柱单位浓度小于200D•u，即O3浓度较臭氧洞发生前减少30%的区域。（2）南极臭氧洞1984年英国发现南极O3洞，1985年美国卫星进一步证实了O3洞的存在。3.臭氧层破坏的原因及后果（1）原因：人类过多的使用氟利昂和哈龙（一种灭火剂Halons）。据统计，一个氯原子自由基可破坏10万个O3分子。（2）后果：对人体健康、陆生生物、水生生物、建筑材料的影响。○1人体皮肤癌、白内障发病率增高，抑制人体免疫系统功能O3浓度每下降1%，会使紫外线辐射增加2%，皮肤癌患病率增加2～5%；○2农作物受害减产，影响粮食生产食品供应，破坏海洋生态系统食物链，导致生态平衡破坏；○3加速建筑物涂层、包装材料、塑料制品等的老化，加速全球气候变暖。4.保护臭氧层就是保护人类自身。从1995年起，每年的9.16为“国际臭氧层保护日”。三、酸雨（酸沉降）1.概念湿沉降PH5.6的降水（雨、雪、霜、雾、雹等）干沉降大气中所有酸性物质转移到大陆的过程2.酸雨的危害“空中死神”（1）使土壤、河流、湖泊酸化，破坏土壤和水生生态系统。（2）造成大面积森林死亡（3）对人体健康有严重的危害（4）腐蚀建筑物表面3.酸雨的形成自然源——海洋有机硫化物氧化，火山、土壤中释放，森林火灾人为源——排入大气中的SO2气体，燃料燃烧释放322SOOSO催化剂4223SOHOHSO或42222SOHOHOSO催化剂4.预防措施——控制SO2排放（1）使用低硫燃料（2）烟气脱硫脱氮（3）控制汽车尾气的排放四、土地荒漠化1.概念指由于气象原因和人类活动等各种因素引起土地干旱半干旱和土地退化。类型：风蚀荒漠化植被破坏水蚀荒漠化流水冲刷土壤盐渍化过度耕种土地退化工矿荒漠化采石、采矿、选矿等2.荒漠化的影响（1）每年有10亿人口受到影响，1.5亿人口被迫离开家园。我国有4亿人口受到影响。（2）气候变异，沙尘暴频繁发生。3.防止荒漠化继续发展大面积植树造林，开展防沙治沙技术。1995年起，每年6.17为“世界防治荒漠化日”。五、生物多样性保护问题1.概念指地球上所有的动物、植物、微生物所构成的综合体。包括：生物系统多样性森林生态系统、湖泊…、海洋…、草原…等物种多样性动物、植物、微生物种内基因多样性如小麦有上千种，每种都有差异2.对人类的影响（1）生物多样性是人类生存和发展的基础人类衣食住行来自不同的生态系统，若物种消亡加速，会破坏生态平衡，人类也难以生存和发展。（2）地球上动物、植物、微生物是相互依存，相互利用的，任何一个物种的消亡都会通过食物链作用于其他生物。（3）物种的消亡使地球控制系统紊乱，地球上消失一种植物会有10～30种依附于这种植物的生物随之消亡，破坏生态平衡。3.生物多样性的保护从1994年起，每年12.29为“国际生物多样性日”。1992年5月，联合国通过《生物多样性公约》，保护生物多样性就是保护人类自己。我国采取的措施：（1）建立自然保护区和森林公园，对野生动物和植物就地保护;（2）成功地保护了许多珍贵动物，如大熊猫、华南虎、朱鹗、黔金丝猴、扬子鳄、藏羚羊等。（3）外来物种对本地生态系统会造成巨大的生态破坏，加重国家财政负担。如一支黄花。澳大利亚的兔子灾等。可采取生物控制法或人为的捕杀控制。六、淡水资源紧缺1.地球上水的分布海水占97.3%，淡水占2.7%；3/4贮藏在两极冰川，只有1/4为液态水。地球上淡水储量约400km3，地理位置分布不均匀。世界缺水情况调查：世界有26个国家2.32亿人口面临缺水的威胁；4亿人用水速度超过了水资源更新的速度；1/5人口得不到符合卫生标准的淡水。2.中国水资源状况中国人均水资源量是世界人均水资源量的1/4，位居世界第十一位。水资源的分布东南多，西北少，时间上分布也不均匀。我国600多个城市，有一半缺水，最严重的缺水城市有114个。3.缺水原因（1）自然型缺水：受地理位置等自然因素限制夏秋季降水多，春冬季降水少；母亲水窖——西北地区缺水，甘肃、河北（2）污染型缺水：由人类自身造成长江、淮河、太湖、西湖、滇池、巢湖等，污染严重。4.水资源的保护防——对水资源进行控制，推行清洁生产节水型生产工艺，增加循环用水量和循环用水次数，利用中水资源，改变农田灌溉方式，大水漫灌——喷灌、滴灌治——通过各种措施治理水污染絮凝沉淀、加药、活性污泥……管——对污染源、水体进行有效的管理1.生产工艺的选择；2.环境污染物排放总量控制；3.水处理设施建设、运行；4.水质监测监管等。七、海洋污染问题1.石油污染企业排放、运输事故、油井事故2.赤潮海水富营养化3.毒物污染化学工业的废水排放4.颗粒物污染塑料垃圾的排放5.核污染大气核实验的沉降灰，海上核事故八、危险废弃物越境转移问题1.危险废弃物：根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物，即指具有各种毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性和传染性的废弃物，会对生态环境和人类健康构成严重危害的所有废弃物。2.流向由发达国家向发展中国家转移。每年的量约3亿吨，90%产生于发达国家。3.“制止污染跨国转移”——联合国1989.3.22日在瑞典签订《巴塞尔公约》——《控制危险废料越境转移及处置巴塞尔公约》，我国也于1990.3.22签订并加入该公约。九、城市化问题——“城市”是城与市的结合，标志着一个国家的发展水平。1.当代城市主要问题（1）人口密集，人满为患（2）车辆高度密集，汽车尾气污染严重（3）基础设施差（4）水资源缺乏（5）水污染、大气污染、噪声污染严重2.产生原因（1）人口增长速度过快（2）历史原因，缺乏周密的整体规划（3）由于观念的原因造成了许多高消耗、高消费、高污染3.生态城市建设——ecocity是在联合国教科文组织（UNESCO）发起的“人与生物圈MAB计划”研究过程中提出的（1）城市居民素质高——人们受到良好的教育（2）天蓝、地绿、水清——自然环境优美（3）资源高效利用——实现真正意义上的可持续发展（4）产业结构优化——在保证生态平衡的前提下发展产业（重工业、轻工业）（5）城市科学规划十、人口问题——“无声的爆炸”在环境影响的各种因素中，人口问题是最根本的问题，人口的增长要带动消费的增长，为此必须开垦土地，兴建住宅，采伐森林，开辟水源等，人口对环境的影响被称为“无声的爆炸”。1.世界人口的增长十亿的增长所花时间1800～1930年130年1930～1960年30年1960～1975年15年1975～1987年12年1987～2004年17年中国人口计划生育贡献显著2.地球人口环境容量指一定生活水平和环境质量状况下所能供养的最高人口数。随不同生活水准而异。3.中国人口环境容量1957年马寅初7～8亿为好。4.人口增长对地球资源的压力（1）对土地的压力：人口增长，人均耕地面积下降，建筑及工业用地增长，耕地不断减少年1650180019301960197519871999（实际2004）亿5近102030405060（2）对水资源的压力：生活用水、农业用水和工业用水水量增大，会发生水荒或水体污染（3