1、环境科学知识讲座,第一讲：21世纪人类的达摩克利斯悬剑 严重的环境问题,全球变暖 臭氧层破坏 酸雨肆虐 水体污染 荒漠化扩展 物种灭绝和物种消失,1.全 球 变 暖,1.1 全球变暖的危害,和冰川加速融化，从而使海平全球变暖将会导致海水热膨胀面上升。全球约91%的冰在南极，由于气温的升高，每年约有40亿t冰山融化； 厄尔尼诺是赤道太平洋东部和中部海水出现大范围异常偏暖，且持续6个月以上的一种气候、海洋现象； 科学家们普遍认为，厄尔尼诺、拉尼娜等重大气象灾害，与全球变暖直接相关；海平面的上升，将使沿海城市与低地国家遭受灭顶之灾。,2.臭氧层破坏,2.1 臭氧层现状,19751985年英国科学家F
2、armen在南极Halley Bay观测结论1975年以来，每年10月前后，南极上空臭氧浓度减少大于30%，引起世界震惊； 20世纪90年代，南极上空臭氧层浓度95%被消耗，形成空洞，其面积达20003000万km2 ； 2001年南极臭氧空洞2500 万km2； 目前中纬度地区臭氧层浓度下降约30%；,3.酸 雨 肆 虐,3.1 酸 雨 的 成 因,燃煤、燃油产生的SO2、NOX与空气中的水蒸气结合，经太阳光、紫外线以及大气中Fe、Mn离子的光化学催化，形成一定量H2SO3 与HNO2，当其溶于大气水蒸气中进一步氧化后，形成H2SO4 与HNO3并随雨、雪、雾的形式降落大地。对于 pH5.6
3、的降水，统称其为“酸雨”。 世界三大酸雨区北欧酸雨区、北美酸雨区和中国西南酸雨区； 中国年耗煤约15亿t，年排放SO2近2500万t，是世界上排放SO2最多的国家；酸雨区面积达270万km2，亦是世界上酸雨覆盖面积最大的国家；,3.2 酸 雨 的 危 害,世界上一度称酸雨为“空中杀手”，是因其危害植物、残杀鱼类、腐蚀金属并直接危害着人类的身体健康。 受酸雨影响，若河流、湖泊pH5.0，则水中浮游生物大量死亡，因切断了鱼类食物链，可造成鱼、虾死亡，乃至绝迹； 当土壤pH4.2过度酸化后，Ca、Mg离子流失；且使Al呈游离态，具有强毒性，危害植物毛根，杀死有益于植物生长的微生物群； 直接腐蚀雨酸植
4、物叶面、金属结构、混凝土建筑及城市雕塑；,4.水 体 污 染,4.1 地 球 水 环 境,地球表面70%以上被水覆盖，其中海水约占97.3%，淡水仅有约2.7%；人类赖以生存的淡水，约77.2%分布于两极冰盖及陆地冰川，约22.4%分布于地下，而江、河、湖泊淡水，仅占全球淡水总量的0.4%左右。 全球总水量约14亿km3，可供人类利用的淡水量仅有9000km3左右； 中国水资源总量28万亿m3，居世界第6位；中国人均水资源占有量2300m3，为世界人均占有量的25%，属世界上13个贫水国家之一；,4.2 水 体 污 染 源,生活污水含有大量有机物、悬浮物及N、P等营养物质。其中COD约300-
5、500mg/l、BOD5约150-300mg/l；（医院污水含有大量致病菌群）； 工业废水成分复杂，或含有高浓度有机物（如造纸、食品工业废水）、或含重金属离子（如Cr、Cd、Hg等）、或含有毒有害物质（如CN、As、F及苯、酚、醇、醛、酮等）、或含放射性物质、或含油类及酸碱等； 农业排水含有N、P、K等营养物质及多种农药成分； 事故污染如油泄漏、有毒有害物质泄漏等；,4.3 中国水污染现状,中国废污水年排放总量约620亿t，其中工业废水占66%、生活污水占34%； 中国约700条大中河流，共约10万km河段的一半以上受到污染，有10%的河段遭受严重污染； 中国三河污染严重（淮河、海河、辽河）、
6、三湖严重富营养化（太湖、巢湖、滇池）、一海赤潮泛滥（渤海）；长江、黄河、珠江、松花江均遭受不同程度污染； 中国90%城市的水域受到污染，约有3亿城市居民面临水体污染的世界环境问题； 据推算，中国因水体污染年经济损失高达400多亿元；,5.荒 漠 化 扩 展,5.1 荒漠的成因,荒漠化（Desertification）是干旱地区植被破坏、土地退化、生态恶化的过程与现象，其最终的演替结局是形成沙漠、戈壁； 从宏观上看，由于亿万年来天体动力作用及全球气候变化，造就了地球的荒漠； 从区域或局部看，千百年来人类活动是引起荒漠化扩展的主要原因，这包括了滥垦、滥采、滥牧、滥伐等；,5.2 全球及中国的荒漠化
7、,全球荒漠化面积达3600万km2，并且还以每年6-10万km2的面积扩展； 全球4大沙漠撒哈拉大沙漠、阿拉伯大沙漠、维多利亚大沙漠及塔克拉玛干大沙漠； 世界上荒漠化最严重的地方是非洲的苏丹萨赫勒地区； 中国现有荒漠化土地160万km2，约为国土面积的1/6，每年还以2000km2面积加速扩展； 中国的4大沙漠塔克拉玛干大沙漠、库尔班通古沙漠、巴旦吉林沙漠及腾格里沙漠；,5.3 宁夏的荒漠化,宁夏3面被沙漠包围，西有腾格里沙漠、北有巴旦吉林沙漠、东有毛乌素沙地； 宁夏荒漠化土地约16500km2，约为全区面积的32%； 宁夏局部荒漠化环境有所改善，中卫沙坡头治沙工程曾荣获UNEP “全球500
8、佳”金奖；但总体上仍未能遏止荒漠化扩展；,5.4 人类遏制荒漠化的努力,荒漠化的危害吞噬良田牧场，威胁人类生存；淹没千古文明，影响社会进步；恶化生态环境，危及生物多样性；扩大沙尘源，促生沙尘暴；中国每年因荒漠化危害直接与间接经济损失超过100亿美元； 1992年联合国环境与发展大会发布21世纪议程，专章论述制止荒漠化蔓延，建议全世界每年至少投入120亿美元用于防治荒漠化； 1994年176国签署联合国防治荒漠化公约；2001年在日内瓦召开防治荒漠化会议，研究如何落实公约； 1994年中国国务院发布中国21世纪议程，专章论述荒漠化防治；2001年中国人大发布防沙治沙法，使中国荒漠化防治工作进入法
9、制化轨道；,6.物种灭绝和消失,6.1 物种灭绝和消失的原因,森林锐减、湿地退化、荒漠扩展等，严重破坏了生物的生存环境； 地球生态环境的逐年加速恶化，是物种灭绝和消失的根本原因； 环境污染直接伤害生物，其“三致”作用可导致物种变异和灭绝； 人类的滥捕、滥猎、滥采、滥挖，也是导致濒危物种减少直至消失的重要原因； 重大的天象变化及自然灾害，也会导致物种灭绝和消失；,6.2 全球物种状况,生物系指地球上所有的植物、动物、微生物及其所构成的综合体；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性； 地球38亿年进化以来，物种总数达500万种左右； 现代全球有记录和命名的物种约170万种，其中6%在
10、寒带、59%在温带、35%在热带； 目前全球每天约有50个物种灭绝或消失，每年灭绝和消失的物种高达12万种；每灭绝一个物种，由于食物链的相关作用，往往会有1030个物种消失； 20世纪已有约20%物种灭绝或消失，预计至2050年将有25%以上的物种灭绝或消失；,6.3 生物多样性保护的重要性,关系到人类的粮食、健康及其他需求； 关系到地球的生命支持系统； 关系到生态、遗传、社会、经济、科学、文化、教育及美学等多方面的有形和无形价值； 生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础；,6.4 有关生物多样性保护公约,1980年中国加入濒危野生动植物国际贸易公约； 1992年中国等180个国家签署了国际
11、生物多样性公约、拉姆萨公约（湿地和水禽栖息地公约）； 1994年中国发布中国生物多样性保护行动计划； 2000年中国签署了国际生物安全协定书；同年发布了中国国家生物安全框架； 2002年“生物多样性大国联盟”成立，中国等12国共同签署了坎昆宣言；在北京召开了“亚太生物安全研讨会”，有45国代表参加； 中国优先保护物种哺乳动物74种、鸟类287种、爬行类12种、两栖类3种、鱼类28种、昆虫38种、海洋无脊椎类16种、植物151种、驯化动物19种；,第二讲：人与自然和谐共存 实施可持续发展战略,可持续发展概念的形成 可持续发展的定义与内涵 自然资源的可持续利用 能源的可持续利用 中国古代的可持续发
12、展思想人与自然的和谐共存,1.可持续发展概念的形成,在全球环境形势日趋严峻的促动下，由挪威总统布伦特夫人领导的“世界环境与发展委员会”，在1987年向联合国提交的我们共同的未来的报告中，提出全世界都应实施“可持续发展战略”。 1992年人类环境与发展大会上，包括中国在内的众多缔约国，共同签署了环境与发展宣言，认同只有在全球实施可持续发展战略，方能应对全球环境危机。 中国政府1994年发布中国21世纪议程中国21世纪人口、环境与发展白皮书，宣称中国政府只有遵循可持续发展的战略思想，才能实现国家长期、稳定发展；,2.可持续发展的定义与内涵,2.1 可持续发展的定义,可持续发展定义 既满足当代人的需
13、求，又不危及后代人满足需求的发展，称其为可持续发展。 人类要通过发展来满足和提高当代人的生活质量，但发展应有限度，应有代际平等概念； 发展应是持续的，现代的发展不能危及后代人的发展； 不能吃祖宗饭，断子孙路；,2.2 可持续发展的内涵,在生产中把生产成本同造成的环境后果统一考虑，将眼前利益与长远利益综合考虑； 在生产目标上不以牺牲环境为代价的单纯高速增长为目标，而谋求资源、环境与经济的平衡综合发展。 在哲学上既不推崇“人定胜天”，也不苟同“唯自然主义”，主张人与自然的和谐共存； 在社会学上将环境意识视为高层次文明，纳入精神文明建设的范畴；,3.自然资源的可持续利用,3.1自然资源的重要性,自然
14、资源是可持续发展的物种基础，短缺或失去资源，人类将难以生存，更不可能持续发展。 目前随着社会发展，人口增长和工业进步，加速了对自然资源掠夺式开采，已使许多自然资源退化、枯竭，尤其是能源资源已面临危机；,3.2 自然资源分类与特征,不可再生资源； 可再生资源； 自然资源特征 稀缺性 区域性 多用性 整体性,3.3自然资源可持续利用的关键,合理分配不同时期的资源使用量； 推演与遵循社会发展阶段最优资源耗竭量模式； 逐步实现可再生资源对不可再生资源的替代。,4. 能源的可持续利用,4.1 能 源 的 分 类,燃料性能源煤炭、石油、天然气、沼气、氢气等； 过程性能源太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能、
15、（核能）等； 地外能源、地内能源、运动能源； 可再生能源、不可再生能源； 一次能源、二次能源； 清洁能源、非清洁能源；,4.2 能 源 危 机,据联合国环境署（UNEP）预测，若以20世纪末世界能源消耗水平推算 全球石油储量仅可支持46年； 全球煤炭可开采205年； 全球天然气可开采67年； 这些矿物燃料在全球的分布很不均衡，因此，区域性的能源危机会降临的更早！ 宁夏太西煤仅可开采约50年！,4.3 能源可持续利用战略,提高能源利用率； 开发利用可再生能源； 发展清洁能源技术； 推广节能技术；,4.4中国能源可持续利用行动,制定国家、地方的能源、环境和经济综合规划； 实现年节能效率2.2%；
16、促进煤炭开采加工方式向环境无害化方向转变； 提高可再生能源在能源结构中的比例 发展水电容量8000万KW； 太阳能利用达到200300万t标煤/a； 风力发电达到20万KW； 地热利用达80万t标煤/a； 提高生物质能利用率；,5.中国古代的可持续发展思想,人与自然的和谐共存,中国人的先哲老子，在道德经中讲：“天得一以清，谷得一以盈，万物得一以生”；所谓“一”，就是“道”，就是“天人合一”，亦即现代语言所表达的“人与自然的和谐共存”！ 荀子的“天人合一”思想“若上得天时，下得地利，中得人和，则万物得宜，事变得应；若上失天时，下失地利，中失人和，则万物失宜，事变失应，天地敖然，若烧若焦”； 汉代
17、董仲书云：“天地人，万物之本也，天生之，地养之，人成之”；,让地球充满生机！,只有一个地球 让我们一起爱护她,谢 谢 ！,CO2排放与全球变暖,荒 漠 化,宁夏的荒漠化,拉森冰架瓦解过程,美国国家冰雪数据中心称，南极洲东海岸一块有1.2万年、面积为3250平方公里、重达7200亿吨的拉森陆缘冰B冰架，从1月31日开始分裂，经过35天的时间，已经完全瓦解， 分裂成数千个冰山。,博帕尔毒气泄漏惨案,1984年12月3日凌晨，印度博帕尔市的美国联合碳化物公司分厂，发生异氰酸甲酯（MIC）泄漏事故，近40吨剧毒气体化作浓雾四处弥漫，迅速笼罩了25平方英里的市区，数百人在睡梦中就被悄然夺走了性命。 至1984年底，该地区有2万多人死亡，20万人受到波及，有5万人永久失明或终生残疾，余生将苦日无尽 。,水 体 污 染,云南滇池爆发蓝藻,生灵涂炭,老 虎,生 物 多 样 性-1,生 物 多 样 性-2,
