1、环 境 保 护,环境问题,本节要点：环境问题；我国环境污染防治与发达国家的差距、面临的挑战、环境保护目标和急需解决的重大科学问题。环境问题：是指包括一切形式的环境恶化或对生物圈的一切不利影响。,1）环境污染,由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，导致环境素质下降，从而扰乱和破坏生态系统和人们正常的生活和生产条件。 环境污染的具体表现：1、有害物质对大气、水、土壤和动植物的污染并达到致害的程度2、生物界的生态系统遭到不适当的干扰和破坏3、不可再生资源被滥采滥用4、固体废弃物、噪声、振动、恶臭、放射线等造成对环境的损害造成环境污染的因素：有物理的、化学的和生物的三方面，其中由化学物质引起的约占8
2、0%-90%。,人类与环境的关系,人类,植物,动物,水,大气,土壤,食物,污水,食物,污染饲料,饮水,废水,呼吸,废气,生活,废渣,生长地,枯死,食物,损坏,排泄,饮水,蒸发,降水,降落物,粉尘,全球环境与环境问题,环境污染和生态破坏已经成了人类面临的最严重挑战。它已经威胁到人类的生存与发展。一位国家元首说过：当前环境恶化是人类面临的除核战争之外的最大危险。英国的每日电讯报曾作过一次民意测验，测验的结果是公众认为当今的环境恶化相当于第三次世界大战。最近据专家估算，中国目前每年由于环境污染破坏所造成的经济损失高达 亿元，相当于60个唐山大地震所造成的损失。,6000,人类面临的十大环境问题,酸雨
3、污染,温室效应或气候变暖,臭氧层破坏,土地沙漠化,森林面积减少,物种灭绝与生物多样性锐减,水环境污染与水资源危机,水土流失,城市垃圾成灾,大气环境污染,拯救地球,全球每年向大气中排放的二氧化碳约有230 亿吨，比上世纪初增加了25%，与此同时空气中的颗粒物质、二氧化硫、一氧化碳、硫化氢等污染物也大量增加。全世界森林面积以每年约1700万公顷的速度消失，平均每天有140 种生物消亡等。所有这一切都在向人类发出警示：人类在破坏地球环境的同时，也在毁灭着自己。人类只有一个地球，尊重地球就是尊重生命，拯救地球就是拯救未来！,绿色化学又称环境无害化学(Environmentally Benign Che
4、mistry)、环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)。绿色化学即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用，同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品。,绿色化学 内涵 5“R”,1、减量一Reduction,(1)减少资源用量 (2)减少“三废”排放量,2、重复使用一Reuse,如 催化剂、载体等,3、回收一Recycling,回收未反应的原料，副产物(含“三废”)，助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂,4、再生一Reg
5、eneration,原材料的再生利用,5、拒用一Rejection,拒绝使用无法替代，又无法回收、再生和重复使用的药品原料,美国“总统绿色化学挑战奖”,美国总统绿色化学挑战奖共设立了变更合成路线奖、变更溶剂反应条件奖、设计更安全化学品奖、小企业奖以及学术奖五个奖项 .,1995年3月16日，美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战奖”，并于1996年在华盛顿国家科学院颁发了第一届奖项。,2）环境问题的认识过程,20世纪60年代，人们把环境问题只当成一个污染问题，没有把环境问题与自然生态、社会因素联系起来，低估了环境污染的危害性和复杂性，未能追根寻源。 1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人
6、类环境会议，第一次把环境问题与社会因素联系起来。 20世纪80年代，人们对环境的认识有了新的突破性发展，提出了持续发展的战略，指明了解决环境问题的根本途径。 1992年，联合国在巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会，这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。 2002年，在南非约翰内斯堡召开了联合国可持续发展大会。,南极臭氧层空洞,可怕的臭氧空洞“天公作美”有一首歌的歌词里写道：“万物生长靠太阳。”是的，太阳对于人类，对于一切有生命的东西，实在是不可缺少的。 但是，你是否知道太阳也有对人类不利的地方呢？假如，距我们大约1.5 亿千米的太阳，不受任何阻挡，它
7、的光直接照到地球，那么可以说，一切生 命的产生和延续几乎是不可能的，整个地球的生态环境就会受到巨大的伤害 这绝对不是危言耸听！ 原来，太阳能辐射紫外线，紫外线依其波长又分为UVA、UVB、UV C三种。 UVA波长最长，UVC波长最短，UVB居中。阳光在射向地球的 过程中，UVC和大部分 UVB被阻挡，只剩下 UVA和小部分 UVB 到达 地面。要是紫外线UVB、UBC全部射向地球，人类中呼吸道疾病患者和白 内障患者将大大增加，过量的紫外线辐射还会损害人的免疫系统，使人易患 皮肤癌。真是“天公作美”！因为对人体有危害的恰恰是 UVC 和 UVB， 而人类最需要的恰恰是波长最长的紫外线UVA。U
8、VA可以促使人体皮 肤中的维生素D 前体转化为维生素 D，而维生素 D 对保持人体钙代谢平衡确 实太重要了。如果有孩子患了软骨病，医生一定会千叮万嘱，让孩子适当多 晒晒太阳，多补充维生素D。,大海航行靠舵手歌手：李小文 专辑：红太阳 大海航行靠舵手 万物生长靠太阳 雨露滋润禾苗壮 干革命靠的是毛泽东思想 鱼儿离不开水呀 瓜儿离不秧 革命群众离不开共产党 毛泽东思想是不落的太阳,新华社北京月日电综合新华社驻巴黎记者杨骏、驻日内瓦记者李洁报道，月日是国际保护臭氧层日。世界气象组织当天发布消息说，南极洲上空的臭氧层空洞在今年月中旬已达万平方公里，接近在年观测到的臭氧层空洞面积的历史最高纪录。世界气象
9、组织专家盖尔布罗滕博士对媒体表示，南极洲上空目前的臭氧层空洞可能将在一星期后扩大到万平方公里，接近年时万平方公里的纪录。但根据现有观察，这一空洞的面积变化比较平稳，或许不会打破历史最高纪录。布罗滕还指出，南极洲上空这几年的臭氧层空洞变化主要受气候以及污染因素影响，并且经常在月中旬到月底就已达到最大面积。目前的臭氧层空洞面积表明，臭氧层损耗仍在继续。这种损耗速度很慢，还需要到年的观察才能有一个关于臭氧层变化的可靠结论。此前一些专家有关臭氧层恢复的说法仍有待证实。臭氧层是指距离地球至公里处臭氧分子相对富集的大气平流层。它能吸收以上对人类有害的太阳紫外线，保护地球上的生命免遭短波紫外线的危害。在上世
10、纪年代早期，科学家就已发现南极洲上空的臭氧层空洞。以往的情况表明，南极洲上空的臭氧层空洞一般出现在非常寒冷而又有阳光辐射的条件下，其形成时间通常在、月份。有科学研究发现，发泡剂、冰箱及空调制冷剂等氯氟烃化合物和Halons会破坏大气臭氧层。年月日联合国大会决定，每年的月日为国际保护臭氧层日。,为什么臭氧层空洞只出现在南极，或者说为什么南极的臭氧量下降得特别多呢？ 原来，在冬季半年里，南极上空有一个深厚的涡旋，气流沿着南极高原作顺时针旋转，把南极大陆封闭起来。从赤道来的富含臭氧的气流进不了南极上空。而在旋涡中上升的空气，因为上升过程中气温下降的速度要比实际大气中温度随高度分布的速度快得多。加上南
11、极高原本来就海拔高气温低，因而形成极低的低温环境。臭氧层所在的20公里高度上气温常常在80以下（比北极要低得多）。南极大气涡旋中的空气上升过程中还会生成大量的冰晶云，云中的冰晶不断吸收氯氟烃气体，浓度越来越高。一旦南极春季（9月）来临，极夜结束，阳光照射下冰晶云升温，氯氟烃气体迅速释放。而氯氟烃分子在紫外线照射下开始释放氯原子上面讲过的臭氧层受到破坏的过程立即开始，臭氧层因大量损耗臭氧而出现臭氧洞。一旦春末南极旋涡残缺或破坏消失，大量富含臭氧的赤道南下的新鲜空气进入南极上空，臭氧洞于是便又匆匆消失。,臭氧层的形成和破坏,臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中自然形成的，其形成机理是： O2 h
12、vOO (高层大气中的氧气受波长短于242nm的紫外线照射变成游离的氧原子)； O2O =O3 （有些游离的氧原子又与氧气结合就生成了臭氧，大气中 90%的臭氧是以这种方式形成的）； 臭氧损耗的一系列化学反应 CFxCl4-xhvCFxCl3-xCl ClO3ClOO2 ClOOO2Cl 这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O3分子,京都议定书为了人类免受气候变暖的威胁，年月，联合国气候变化框架公约第次缔约方大会在日本京都召开。个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的京都议定书，它规定从到年期间，主要工业发达国家的温室气体排放量要在年的基础
13、上平均减少，其中欧盟将种温室气体的排放量削减，美国削减，日本削减。 。,1997年12月9日的日本京都 联合国气候大会会场,京都议定书规定，到2010年，所有发达国家排放的二氧化碳等种温室气体的数量，要比1990年减少5.2，发展中国家因为经济欠发达而不承担减排义务。对各发达国家说来，从2008年到2012年必须完成的削减目标是：与1990年相比，欧盟削减、美国削减、日本削减、加拿大削减、东欧各国削减。新西兰、俄罗斯和乌克兰则不必削减，可将排放量稳定在1990年水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量分别比1990年增加10、。京都议定书需要在占全球温室气体排放量55的至少55个国
14、家批准之后才具有国际法效力。欧盟、日本、俄罗斯、中国等政府相继批准了京都议定书，批准议定书的国家超过了55个，但批准国家的温室气体排放量仅为全球温室气体排放总量的36，尚不足以使京都议定书生效。,1. 美國36.1% 2. 俄國17.4% 3. 欧盟24.2% 4. 日本8.5%。 5. 加拿大3.3%。 6. 澳大利亞2.1%。 7. 其他國家8.3%。,1990年，各国排放量占总排放量比例：,2006年统计，中国现在的二氧化碳排放量占世界总排放量的1/7 14.3%。成为仅次于美国的世界第二大二氧化碳排放国，美国的二氧化碳排放量占世界总排放量的近1/4。,京都议定书需要占年全球温室气体排放
15、量以上的至少个国家和地区批准之后，才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于年月签署并于年月核准了该议定书。欧盟及其成员国于年月日正式批准了京都议定书。年月日，俄罗斯总统普京在京都议定书上签字，使其正式成为俄罗斯的法律文本。截至年月日，全球已有个国家和地区签署该议定书，其中包括个工业化国家，批准国家的人口数量占全世界总人口的。截至年，主要工业发达国家的温室气体排放量在年的基础上平均减少了，但世界上最大的温室气体排放国美国的排放量比年上升了。,年，美国总统布什刚开始第一任期就宣布美国退出京都议定书，理由是议定书对美国经济发展带来过重负担。,小布什我就不签议定书 2001年6月11日，布什前往斯德哥
16、尔摩与欧洲首脑进行首次磋商前几小时，发表了这样的讲话。他说，京都议定书是一个“有着致命缺陷”的协定，它的“目标不现实，没有科学依据”，他不会遵从一个“会造成负面经济影响，会使工人失业、物价上涨”的协定。在外交领域，使用“表示关注”这种措辞，就已经算是一种严厉指责了，而这次的反应来得异常激烈。在斯德哥尔摩，瑞典政府称美国的决定“令人震惊且会引起公愤”。 2001年11月10日，经过修订的京都议定书在马拉喀什签署并开始生效。美国副国务卿保拉多布里扬斯基坐在一边看着其他代表签署协议。此时，世界上大多数国家都把美国看作是它们的敌人。,按照美国能源部估计，全球二氧化碳排放量今后20年将增加70%，其主要
17、增量来自开发中国家。现在京都议定书只对先进国家设限，但当今全球二氧化碳排放量前20名，有九国属开发中国家，包括位居第二的中国大陆及第六的印度。现有的京都议定书管制架构中却只有规范工业化国家之减量责任，却完全没有规范开发中国家的责任。所以美国政府一直希望将中国大陆及印度等开发中国家纳入京都议定书管制架构中，希望主要开发中国家（中国、印度等国）应自愿承诺减量，否则将不会批准京都议定书，目前澳洲也和美国持同一看法。但开发中国家认為现在温室效应现象係已开发国家多年工业发展歷史所排放累积造成，所以要求共同但有差异之减量原则，即已开发国家应对温室气体排放量负最大责任，并要求已开发国家应加强提供额外之财务支
18、援与技术移转。开发中国家的立场受到欧联的支持，认為目前要求开发中国家有减量的承诺是不适当的。欧洲人应做榜样，要知道所有的资源是有限的不可任意挥霍，其强调已开发国家应优先承担减量责任。在这种情况下，目前对於开发中国家应在何时大幅减少其温室气体排放量的关键议题上完全没有交集。在7月23日各国环境部长达成初步协议时，已搁置此项议题，仍依照原京都议定书的架构，由先进国家先承担减量责任。,2005年2月16日，历经7年多波折的京都议定书终于正式生效。 但是，作为世界上排放最多温室气体的国家，美国在2001年3月以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为
19、借口，宣布单方面退出京都议定书。缺乏了美国的参与，国际社会所做的努力也只能大打折扣。,2）环境问题的认识过程,我国分别在1973、1983、1989、1996年和2002年召开了五次全国环境会议，推动了我国环境保护事业的发展和人们对环境认识的发展。 随着环境问题的日益严重，人类对环境问题的认识也在不断提高。在当今世界上，人们越来越清楚地看到，环境问题已不再是某个国家和局部地区的事情，而成为全球性的问题。,随着社会经济快速发展、城市化进程加速和人民生活水平迅速提高，今后10-20年我国环境保护和污染防治将面临更大的挑战。 快速的经济增长污染防治压力越来越大 小康社会生活水平环境质量的要求越来越高
20、 发达国家技术进步国际环境标准越来越严格。,3）我国环境污染防治面临的挑战,与发达国家的差距 我国环境问题的严重性和复杂性 发达国家环境质量显著改善，污染控制技术已取得绝对优势； 发达国家研究重点向绿色技术、环境修复与环境安全转移； 我国环保科技整体水平与发达国家差距明显，并有扩大的趋势。,3）我国环境污染防治面临的挑战,新华网北京月日电：最新统计显示，中国沙化土地已达万平方公里，占国土面积的.沙化面积每仍以平方公里的速度扩展。 干旱的频繁发生，会造成沙尘暴肆虐、森林覆盖率降低、草原退化严重、天然水域缩小、河道断流、水资源锐减、土地沙化面积扩大等，致使自然灾害的发生频率加大，给国家的经济建设和
21、人民生命财产造成巨大损失。干旱造成的环境影响有土壤和地下水的盐碱化、淡水生态系统污染加剧、动物品种的区域性灭绝等。值得注意的是，随着人类的经济发展和人口膨胀，水资源短缺现象日趋严重，直接导致了干旱地区的扩大与干旱化程度的加重。,黄河流域沙漠化,长江污染触目惊心,国家环保总局提供的环境统计数据表明，长江污水排放量呈快速增长之势。年全流域废水排放量为亿吨，年为亿吨，年为亿吨，短短年的时间，废水排放量增加了亿吨。 “位于长江下游的上海市，符合饮用水水源国家标准的地表水只剩下，水质劣于五类的已占；无锡市区内已很难找到合格的地表水。长江中下游地区有水不能吃的现象普遍存在。”长江流域水资源保护局翁立达教授
22、告诉记者。 自四川省攀枝花市至上海市，长江干流个主要城市江段总长为公里。上世纪年代，长江污染带长度为公里；年污染带增加到公里；现在为公里。 长江污染下游重于上游，支流重于干流，湖泊半数以上已处于不同程度的富营养化状态。黄浦江、汉江、湘江、嘉陵江、沱江五条支流进入干流的污染物约占所有支流总量的 。,黄河流域水资源保护局提供的资料显示，上世纪90年代中期以来，黄河有实测的记录至少遭遇四次严重污染。2003年，国家紧急启动的第七次引黄济津甚至因河水污染被迫停止。除黄河上游少数河段水质为三类，其余河段水质常年为四类或五类，无所用途。有关部门预测:如果照此发展，担负着沿黄地区50余座大中城市和420个县
23、城镇居民生活供水任务的“母亲河”，2010年将成为一条废水河。 黄河水质一年不如一年，目前全流域多数河段全年水质为五类。日趋严重的黄河水污染，破坏了黄河的生态系统，使黄河河道中近1/3的水生物绝迹。黄河水资源保护研究所专家介绍说，黄河流域许多支流在上世纪五六十年代水清鱼跃，目前却是全河皆污、臭气熏天、鱼虾绝迹。洛河里的鲤鱼和伊河里的鲂鱼自古有“洛鲤伊鲂贵似牛羊”之誉，令人遗憾的是，这两个名贵鱼种因水污染而绝迹。 作为母亲河，黄河对农业的贡献是无可估量的。目前沿黄地区引黄灌溉面积已发展到1.1亿亩，用水占黄河总用水量的90%，黄河水污染不但造成农作物品质下降，还使一些农田水利设施报废，给农业造成
24、的损失每年最高达33亿元。,2020年我国环境保护的目标, 环境污染得到有效控制 生态恶化趋势基本得到遏制 全国大部分地区的环境质量明显改善 部分重要生态系统得到重建与修复 建设一批生态城镇 重点区域社会、经济、环境实现协调发展,4）我国环境科学与工程领域急需解决的重大问题,4）我国环境科学与工程领域急需解决的重大问题,1地表水污染机理与水环境修复 2地下水污染与修复 3安全饮用水技术保障体系 4污废水处理与资源化成套技术 5大气污染形成机理与控制 6城市空气质量控制机理与技术 7城市物理污染机理及其控制,4）我国环境科学与工程领域急需解决的重大问题,8土壤污染机理与修复 9固体弃物处理处置与资源化 10绿色化学与清洁生产 11环境监测新技术 12持久性有毒物质与生态安全 13区域环境调控与环境建设 14国家重大建设项目与生态环境安全,温室效应,在很多都市里，温室效应使楼顶风景经常是灰色调。一些科学家提出调节地球温度以消除温室效应。,同一座雕像分别在1908年（左）和1969年（右）的外观,水体污染来源示意图,
