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1、第三章 全球性环境问题本讲稿第一页，共五十九页温室效应温室效应臭氧层遭破坏臭氧层遭破坏酸雨危害酸雨危害全球性的大气环境问题本讲稿第二页，共五十九页第一节第一节第一节第一节温室效应温室效应第二节第二节第二节第二节臭氧层破坏臭氧层破坏第三节第三节第三节第三节酸酸 雨雨第三章 当前全球性的环境问题本讲稿第三页，共五十九页 温温室室：主主要要指指由由玻玻璃璃或或透透明明塑塑料料材材料料封封闭起来的空间。闭起来的空间。白白天天，阳阳光光穿穿透透进进入入室室内内，但但只只有有一一部部分分阳阳光光能能反反射射回回去去 温温室室吸吸收收了了大部分热能大部分热能 因为组成温室的玻璃因为组成温室的玻璃或塑料材料阻
2、止了大部分或塑料材料阻止了大部分红外线再向外反射，所以红外线再向外反射，所以保留住了辐射进来的热量。保留住了辐射进来的热量。什么是温室效应和温室气体什么是温室效应和温室气体第一节 温室效应本讲稿第四页，共五十九页大大大大气气气气中中中中的的的的水水水水汽汽汽汽、臭臭臭臭氧氧氧氧、二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳等等等等气气气气体体体体，可可可可以以以以透透透透过过过过太太太太阳阳阳阳短短短短波波波波辐辐辐辐射射射射，使使使使地地地地球球球球表表表表面面面面升升升升温温温温；但但但但阻阻阻阻挡挡挡挡地地地地球球球球表表表表面面面面向向向向宇宇宇宇宙宙宙宙空空空空间间间间发发发发射射射射长长长长波
3、辐射，从而使大气增温。波辐射，从而使大气增温。波辐射，从而使大气增温。波辐射，从而使大气增温。由由由由于于于于二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳等等等等气气气气体体体体的的的的这这这这一一一一作作作作用用用用与与与与“温温温温室室室室”的的作作用用类类似似，故故称称之之为为“温温室室效效应应”，二二氧氧化化碳碳等等气气体体则则被被称称为为“温温室气体室气体”。温室效应原理温室效应原理（Green-house Effects）本讲稿第五页，共五十九页大气大气“温室效应温室效应“如何产生？如何产生？太阳提供的辐射 温室气体的存在 大气可让大部分的太阳辐射透过，但对地表红外线辐射却有很强的吸收效果。大
4、气吸收红外线辐射的能力主要是来源于水汽、二氧化碳、甲烷等物质。本讲稿第六页，共五十九页温室效应（温室效应（greenhouse effect）是一自然现象是一自然现象如如果果地地球球没没有有大大气气，地地球球表表面面的的平平均均温温度度约约为为 -18 (目前地表的平均温度为目前地表的平均温度为15)15 -(-18)=33 大大气气的的存存在在使使地地表表气气温温上上升升了了约约33 ，而而温温室室效应是造成此温度差距的主要原因。效应是造成此温度差距的主要原因。地球地球金星金星火星火星本讲稿第七页，共五十九页温室气体温室气体造成大气造成大气“温室效应温室效应”的气体中的气体中,最主要的最主要
5、的是二氧化碳（是二氧化碳（CO2),其次是其次是氧化亚氮氧化亚氮(N2O)、甲烷、甲烷(CH4)、氟氯烃化物氟氯烃化物(CFCs)和和水汽水汽等。等。这些污染物主要是这些污染物主要是这些污染物主要是这些污染物主要是燃烧石化燃料燃烧石化燃料燃烧石化燃料燃烧石化燃料（例如：石油、煤）所产生的。例如：石油、煤）所产生的。例如：石油、煤）所产生的。例如：石油、煤）所产生的。特特特特性性性性：它它它它们们们们在在在在大大大大气气气气中中中中停停停停留留留留的的的的时时时时间间间间 (生生生生命命命命期期期期)相相相相当当当当的的的的长长长长。所所所所以以以以温温温温室室室室气气气气体体体体的的的的影响是
6、长久的而且是全球性的。影响是长久的而且是全球性的。影响是长久的而且是全球性的。影响是长久的而且是全球性的。本讲稿第八页，共五十九页影响大气影响大气“温室效应温室效应”的主要气体浓度的主要气体浓度 如如果果把把压压力力为为一一个个大大气气压压、温温度度为为0的的大大气气状状态态称称为为标标准准状状态态，那那么么把把地地球球整整个个大大气气层层压压缩到这个标准状态，它的厚度是缩到这个标准状态，它的厚度是8000 m。二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳甲甲甲甲烷烷烷烷一氧化二一氧化二一氧化二一氧化二氮氮氮氮氟氟氟氟氯烃氯烃氯烃氯烃臭氧臭氧臭氧臭氧浓浓浓浓度度度度355 ppmv355 ppmv1.7
7、ppmv1.7 ppmv310 ppbv310 ppbv400 pptv400 pptv400 400 ppbvppbv厚度厚度厚度厚度2.8 m2.8 m1.4 cm1.4 cm2.5 mm2.5 mm3 m3 m3 mm3 mm本讲稿第九页，共五十九页全球变暖的原因全球变暖的原因二氧化碳含量二氧化碳含量二氧化碳含量二氧化碳含量增多增多增多增多自自然然原因原因人为原因人为原因甲烷等其他温室气体增多甲烷等其他温室气体增多甲烷等其他温室气体增多甲烷等其他温室气体增多燃烧矿物燃料产生燃烧矿物燃料产生燃烧矿物燃料产生燃烧矿物燃料产生毁林，特别是对热带毁林，特别是对热带毁林，特别是对热带毁林，特别是对
8、热带雨林的破坏雨林的破坏雨林的破坏雨林的破坏太太太太阳阳阳阳活活活活动动动动、大大大大气气气气环环环环流流流流、火火火火山山山山活活活活动动动动、地地地地壳壳壳壳运运运运动等动等动等动等本讲稿第十页，共五十九页全球变暖的危害全球变暖的危害地球表面温度增加地球表面温度增加地球表面温度增加地球表面温度增加海平面上升海平面上升海平面上升海平面上升全球气候转变全球气候转变全球气候转变全球气候转变农业减产农业减产农业减产农业减产动物大迁徙和物种灭绝动物大迁徙和物种灭绝动物大迁徙和物种灭绝动物大迁徙和物种灭绝海洋生态的影响海洋生态的影响海洋生态的影响海洋生态的影响伤害人体抗病能力伤害人体抗病能力伤害人体抗
9、病能力伤害人体抗病能力本讲稿第十一页，共五十九页 联联合合国国于于2007年年2月月2日日在在巴巴黎黎公公布布的的一一份份报报告告，向向人人类类发发出出了了迄迄今今为为止止最最严严厉厉的的警警告告。报报告告称称，如如果果人人类类像像在在冷冷水水里里慢慢慢慢被被加加热热的的青青蛙蛙一一样样，对对日日益益升升高高的的全全球球气气温温继继续续熟熟视视无无睹睹的的话话，我我们们生生存存的的地地球球将将以以更更快快的的速速度度变变热热，而而大大自自然然也也将将遭遭受受无无法法挽挽回的破坏。回的破坏。美美美美国国国国前前前前副副副副总总总总统统统统戈戈戈戈尔尔尔尔本讲稿第十二页，共五十九页乞力马扎罗乞力马
10、扎罗1993-20001993-2000雪消融对比卫星图雪消融对比卫星图 北极地区海冰量下降北极地区海冰量下降第一个因海平面上升举国第一个因海平面上升举国搬迁的国家搬迁的国家:图瓦卢图瓦卢本讲稿第十三页，共五十九页中国极端天气频频发作与全中国极端天气频频发作与全球变暖有关并可能加剧球变暖有关并可能加剧 “桑美桑美桑美桑美”叩岸时卷起骇人巨浪叩岸时卷起骇人巨浪叩岸时卷起骇人巨浪叩岸时卷起骇人巨浪 埃菲尔铁塔熄灯埃菲尔铁塔熄灯埃菲尔铁塔熄灯埃菲尔铁塔熄灯5 5 5 5分钟分钟分钟分钟 阿阿阿阿尔尔尔尔卑卑卑卑斯斯斯斯山山山山冰冰冰冰川川川川40404040余余余余年年年年后后后后将将将将完完完完全
11、全全全消失消失消失消失 导致大洪水导致大洪水导致大洪水导致大洪水气候变暖气候变暖气候变暖气候变暖 英国刺猬冬眠难英国刺猬冬眠难英国刺猬冬眠难英国刺猬冬眠难 本讲稿第十四页，共五十九页19921992年年年年，180180多多多多个个个个国国国国家家家家的的的的政政政政府府府府首首首首脑脑脑脑在在在在巴巴巴巴西西西西的的的的里里里里约约约约热热热热内内内内卢卢卢卢召召召召开开开开了了了了第第第第一一一一次次次次环环环环境境境境与与与与发发发发展展展展大大大大会会会会并并并并签签签签署署署署了了了了“气气气气候候候候变变变变化化化化框框框框架架架架公公公公约约约约”，明明明明确确确确了了了了发发发
12、发达达达达国国国国家家家家和发展中国家共同而有区别的责任。和发展中国家共同而有区别的责任。和发展中国家共同而有区别的责任。和发展中国家共同而有区别的责任。19971997年年年年，联联联联合合合合国国国国大大大大会会会会制制制制订订订订了了了了“京京京京都都都都议议议议定定定定书书书书”，确确确确定定定定了了了了具具具具体体体体的的的的削削削削减减减减目目目目标。标。标。标。20022002年年年年9 9月月月月，在在在在南南南南非非非非约约约约翰翰翰翰内内内内斯斯斯斯堡堡堡堡举举举举行行行行的的的的“地地地地球球球球首首首首脑脑脑脑会会会会议议议议”上上上上，朱朱朱朱熔熔熔熔基基基基总总总总
13、理代表我国政府核准了理代表我国政府核准了理代表我国政府核准了理代表我国政府核准了“京都议定书京都议定书京都议定书京都议定书”，表明中国向世界作出了承诺。，表明中国向世界作出了承诺。，表明中国向世界作出了承诺。，表明中国向世界作出了承诺。20042004年年年年1111月月月月，俄俄俄俄总总总总统统统统普普普普京京京京在在在在“京京京京都都都都议议议议定定定定书书书书”上上上上签签签签字字字字，使使使使该该该该议议议议定定定定书书书书正正正正式式式式成成成成为为为为俄俄俄俄罗罗罗罗斯斯斯斯的的的的法法法法律律律律文文文文本本本本。截截截截至至至至20042004年年年年1111月月月月，已已已已
14、有有有有127127个个个个国国国国家家家家和和和和地地地地区区区区批准了批准了批准了批准了“京都议定书京都议定书京都议定书京都议定书”目前全球已有目前全球已有目前全球已有目前全球已有141141个国家和地区签署议定书，其中包括个国家和地区签署议定书，其中包括个国家和地区签署议定书，其中包括个国家和地区签署议定书，其中包括3030个工业化国家。个工业化国家。个工业化国家。个工业化国家。国际社会做出的巨大努力国际社会做出的巨大努力本讲稿第十五页，共五十九页京都议定书京都议定书19971997年年年年1212月月月月，“联联联联合合合合国国国国气气气气候候候候变变变变化化化化框框框框架架架架公公公
15、公约约约约”第第第第3 3次次次次缔缔缔缔约约约约方方方方大大大大会会会会在在在在日日日日本本本本京京京京都都都都召召召召开开开开。149149个个个个国国国国家家家家和和和和地地地地区区区区的的的的代代代代表表表表通通通通过过过过了了了了“京京京京都都都都议议议议定定定定书书书书”，它它它它规规规规定定定定从从从从20082008到到到到20122012年年年年期期期期间间间间，主主主主要要要要工工工工业业业业发发发发达达达达国国国国家家家家的的的的温温温温室室室室气气气气体体体体排排排排放放放放量量量量要要要要在在在在19901990年年年年的的的的基基基基础础础础上上上上平平平平均均均均
16、减减减减少少少少5.25.2，其其其其中中中中欧欧欧欧盟盟盟盟将将将将6 6种种种种温温温温室室室室气气气气体体体体的的的的排排排排放放放放量量量量削削削削减减减减8 8，美美美美国国国国削削削削减减减减7 7，日日日日本本本本削削削削减减减减6 6。“京京京京都都都都议议议议定定定定书书书书”2005”2005年年年年2 2月月月月1616日生效。日生效。日生效。日生效。限限限限排排排排的的的的温温温温室室室室气气气气体体体体包包包包括括括括二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳(CO(CO2 2)、甲甲甲甲烷烷烷烷(CH(CH4 4)、氧氧氧氧化化化化亚亚亚亚氮氮氮氮(N(N2 2O)O)、氢氢
17、氢氢氟氟氟氟碳碳碳碳化化化化物物物物 (HFCHFC S S)、全全全全氟氟氟氟化化化化碳碳碳碳 (PFC(PFC S S)、六六六六氟化硫氟化硫氟化硫氟化硫(SF(SF6 6)。本讲稿第十六页，共五十九页 “嗨！乔治（布什），为了全人类，请在嗨！乔治（布什），为了全人类，请在京都议京都议定书定书上签字吧。上签字吧。”本讲稿第十七页，共五十九页第二节第二节 臭氧层破坏臭氧层破坏 什么是臭氧？臭氧与我们熟知的氧气是“亲兄弟”，只是臭氧由三个氧原子构成，而氧气由两个氧原子构成，它是大气的微量成分之一。由于臭氧和氧气之间的平衡，大气中形成了一个较为稳定的臭氧层。本讲稿第十八页，共五十九页臭氧的科学发
18、现与背景 臭臭臭臭氧氧氧氧（OO3 3）在在在在大大大大气气气气中中中中的的的的含含含含量量量量非非非非常常常常微微微微少少少少，仅仅仅仅占占占占一一一一亿亿亿亿分分分分之之之之一一一一。臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层存存存存在在在在于于于于距距距距地地地地面面面面高高高高度度度度202030 30 kmkm范范范范围围围围平平平平流流流流层层层层中中中中，其其其其中中中中臭臭臭臭氧氧氧氧的的的的含含含含量占这一高度上的空气总量的十万分之一。量占这一高度上的空气总量的十万分之一。量占这一高度上的空气总量的十万分之一。量占这一高度上的空气总量的十万分之一。臭臭臭臭氧氧氧氧含含含含量量量量虽虽虽虽然然然
19、然极极极极微微微微，却却却却具具具具有有有有非非非非常常常常强强强强烈烈烈烈的的的的吸吸吸吸收收收收紫紫紫紫外外外外线线线线的的的的功功功功能能能能，它能吸收波长为它能吸收波长为它能吸收波长为它能吸收波长为200200300 nm300 nm的紫外线。的紫外线。的紫外线。的紫外线。正正正正由由由由于于于于臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层能能能能够够够够吸吸吸吸收收收收9999以以以以上上上上来来来来自自自自太太太太阳阳阳阳的的的的，对对对对生生生生物物物物具具具具有有有有极极极极强强强强的的的的杀杀杀杀伤伤伤伤力力力力的的的的紫紫紫紫外外外外辐辐辐辐射射射射，从从从从而而而而保保保保护护护护了了了了地
20、地地地球球球球上上上上各各各各种种种种生生生生命命命命的的的的存存存存在在在在、繁衍和发展，维持着地球上的生态平衡。繁衍和发展，维持着地球上的生态平衡。繁衍和发展，维持着地球上的生态平衡。繁衍和发展，维持着地球上的生态平衡。本讲稿第十九页，共五十九页 全全全全球球球球大大大大气气气气中中中中臭臭臭臭氧氧氧氧总总总总量量量量约约约约有有有有3030亿亿亿亿吨吨吨吨，如如如如果果果果在在在在摄摄摄摄氏氏氏氏零零零零度度度度的的的的温温温温度度度度下下下下，沿沿沿沿着着着着垂垂垂垂直直直直于于于于地地地地表表表表的的的的方方方方向向向向将将将将大大大大气气气气中中中中的的的的臭臭臭臭氧氧氧氧全全全全
21、部部部部压压压压缩缩缩缩到到到到一一一一个个个个标标标标准准准准大气压，那么臭氧层的总厚度只有大气压，那么臭氧层的总厚度只有大气压，那么臭氧层的总厚度只有大气压，那么臭氧层的总厚度只有3 3毫米左右。毫米左右。毫米左右。毫米左右。这这这这种种种种用用用用从从从从地地地地面面面面到到到到高高高高空空空空垂垂垂垂直直直直柱柱柱柱中中中中臭臭臭臭氧氧氧氧的的的的总总总总层层层层厚厚厚厚来来来来反反反反映映映映大大大大气气气气中中中中臭臭臭臭氧氧氧氧含含含含量量量量的的的的方方方方法法法法叫叫叫叫做做做做柱柱柱柱浓浓浓浓度度度度法法法法，采采采采用用用用多多多多布布布布森森森森单单单单位位位位（Dob
22、son Dobson unitunit，简简简简称称称称D.U.D.U.）来表示，来表示，来表示，来表示，正常大气中臭氧的柱浓度约为正常大气中臭氧的柱浓度约为正常大气中臭氧的柱浓度约为正常大气中臭氧的柱浓度约为300 D.U.300 D.U.。臭氧的科学发现与背景本讲稿第二十页，共五十九页 臭臭氧氧层层空空洞洞定定义义：大大气气平平流流层层中中的的臭臭氧氧层层浓浓度度下下降降的的现现象象我我们们称称为为臭臭氧氧层层空空洞洞。臭臭氧氧洞洞被被定定义义为为臭臭氧氧的的柱柱浓浓度度小小于于200 D.U.，也也即即臭臭氧氧的的浓浓度度较较臭臭氧氧洞洞发发生生前前减减少少超超过过30%的区域。的区域。
23、臭氧层空洞定义本讲稿第二十一页，共五十九页 自自自自19751975年年年年以以以以来来来来，南南南南极极极极上上上上空空空空每每每每年年年年早早早早春春春春(南南南南极极极极1010月月月月份份份份)总总总总臭臭臭臭氧氧氧氧浓浓浓浓度度度度的的的的减减减减少少少少超过超过超过超过3030。19851985年年年年，南南南南极极极极上上上上空空空空臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层中中中中心心心心地地地地带带带带的的的的臭臭臭臭氧氧氧氧浓浓浓浓度度度度极极极极为为为为稀稀稀稀薄薄薄薄，近近近近9595被被被被破破破破坏，出现所谓的臭氧层坏，出现所谓的臭氧层坏，出现所谓的臭氧层坏，出现所谓的臭氧层“空洞空
24、洞空洞空洞”。到到到到19941994年年年年，南南南南极极极极上上上上空空空空的的的的臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层破破破破坏坏坏坏面面面面积积积积已已已已经经经经达达达达2 2 400400万万万万平平平平方方方方公公公公里里里里。臭臭臭臭氧氧氧氧空空空空洞洞洞洞发发发发生生生生的的的的持持持持续续续续期期期期间间间间和和和和面面面面积积积积不不不不断断断断延延延延长长长长和和和和扩扩扩扩大大大大，19981998年年年年的的的的持持持持续续续续期期期期间间间间为为为为100100天天天天，比比比比19951995年年年年增增增增加加加加2323天天天天，而而而而且且且且臭臭臭臭氧氧氧氧洞洞洞洞
25、的的的的面面面面积积积积比比比比19971997年增大约年增大约年增大约年增大约1515，几乎可以相当于，几乎可以相当于，几乎可以相当于，几乎可以相当于3 3个澳大利亚。个澳大利亚。个澳大利亚。个澳大利亚。科学家观察证实，近科学家观察证实，近40年来，大气中臭氧层的年来，大气中臭氧层的破坏和损耗越来越严重。破坏和损耗越来越严重。本讲稿第二十二页，共五十九页十月份的南极上空臭氧量分布十月份的南极上空臭氧量分布(19791997)本讲稿第二十三页，共五十九页看看地球臭氧层空洞美国航空航天局用卫星测绘出的南极臭氧层空洞，左图是美国航空航天局用卫星测绘出的南极臭氧层空洞，左图是20012001年臭氧层
26、年臭氧层空洞图像，虽然只有一个，但其面积比北美洲还大。右图是空洞图像，虽然只有一个，但其面积比北美洲还大。右图是20022002年图年图像，科学家首次发现臭氧层空洞居然一分为二。像，科学家首次发现臭氧层空洞居然一分为二。本讲稿第二十四页，共五十九页 2000年南极上空臭氧洞面积首次超过2800万km2，相当于4个澳大利亚的面积。2005年9月910日，南极上空臭氧洞面积创记录的达到3000万km2。看看地球臭氧层空洞本讲稿第二十五页，共五十九页南极上空的臭氧层是在南极上空的臭氧层是在南极上空的臭氧层是在南极上空的臭氧层是在2020亿年亿年亿年亿年 里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了里形成的，
27、可是在一个世纪里就被破坏了里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了6060。北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。欧欧欧欧洲洲洲洲和和和和北北北北美美美美上上上上空空空空的的的的臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层平平平平均均均均减减减减少少少少了了了了10101515，西西西西伯伯伯伯利亚上空甚至减少了利亚上空甚至减少了利亚上空甚至减少了利亚上空甚至减少了3535。2020世纪世纪世纪世纪8080年代，中国昆明上空臭氧平均含量减少年代，中国昆明上空臭氧平均含量
28、减少年代，中国昆明上空臭氧平均含量减少年代，中国昆明上空臭氧平均含量减少 1.5 1.5，北京减少，北京减少，北京减少，北京减少5 5。南南南南极极极极上上上上空空空空的的的的臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层空空空空洞洞洞洞一一一一般般般般每每每每年年年年8 8月月月月份份份份出出出出现现现现，9 9月月月月份份份份至至至至1010月月月月份份份份空洞范围最大，空洞范围最大，空洞范围最大，空洞范围最大，1212月份前后消失。月份前后消失。月份前后消失。月份前后消失。本讲稿第二十六页，共五十九页臭氧层遭到破坏的主要原因臭氧层遭到破坏的主要原因 臭臭氧氧层层损损耗耗原原因因目目前前还还在在探探索索之之中中
29、，仍仍然然存存在在着着不不同同的的认认识识，但但人人类类排排放放的的许许多多物物质质能能引引起起臭臭氧氧层层破破坏坏已已成成了了不不争争的的事事实实。这这些些物物质质主主要要有有氟氟氯氯烃烃(CFCs)、哈哈龙龙、氮氮氧氧化化物物、四四氯氯化化碳碳以以及及甲甲烷烷等等，其其中中破破坏坏作作用用最最大大的的为为哈哈龙龙与与氟氟氯氯烃烃类类物质。物质。罪魁祸首：含氯和含溴的简单卤代烷。罪魁祸首：含氯和含溴的简单卤代烷。本讲稿第二十七页，共五十九页氟氯烃氟氯烃(CFCs)什么是氟氯烃？简称：CFCs，又称氯氯氟氟烃烃、氯氯氟氟碳碳化化合合物物、氟氟氯氯碳碳化化合合物物、氯氯氟化碳氟化碳，是一组由氯、
30、氟及碳组成的卤代代烷。因为低活跃性、不易燃烧及无毒，氯氟碳化合物被广泛使用于日常生活中。是二十世纪化学界最伟大的发明，在低空对流层环境中相当稳定，在大气中寿命达50至100年。氟利昂氟利昂是二二氯二氟甲二氟甲烷的商标名称。哈龙哈龙是溴氟溴氟烷的商标名称。本讲稿第二十八页，共五十九页臭氧层遭到破坏的主要原因臭氧层遭到破坏的主要原因氟氟利利昂昂和和哈哈龙龙的的存存在在是是臭臭氧氧层层遭遭到到破破坏的主要原因。坏的主要原因。氟氟利利昂昂主主要要用用于于致致冷冷剂剂、发发泡泡剂剂、清清洗洗剂剂以以及及火火箭箭使使用用的的推推进进器器等等，而而哈哈龙则是高效灭火剂。龙则是高效灭火剂。本讲稿第二十九页，共
31、五十九页CFCs产品产品 冷媒冷媒冷媒冷媒灭火器灭火器灭火器灭火器发泡剂发泡剂发泡剂发泡剂本讲稿第三十页，共五十九页生成臭氧的光化反应生成臭氧的光化反应大气中最重要的两个吸收体大气中最重要的两个吸收体大气中最重要的两个吸收体大气中最重要的两个吸收体为为为为OO2 2和和和和OO3 3O2 2+hvO+OO+O2 2+MO3 3+MO3 3+hvO2 2+O高能光子高能光子高能光子高能光子（游离态）（游离态）（游离态）（游离态）触触触触 媒媒媒媒消耗氧分子，产生臭氧消耗氧分子，产生臭氧消耗氧分子，产生臭氧消耗氧分子，产生臭氧本讲稿第三十一页，共五十九页氟氯碳化物氟氯碳化物阳光照射阳光照射释放氯原
32、子释放氯原子和臭氧分子结合和臭氧分子结合分解成氧气分解成氧气 据据据据估估估估算算算算，一一一一个个个个氯氯氯氯原原原原子子子子可可可可以以以以破破破破坏坏坏坏1010万万万万个个个个臭臭臭臭氧氧氧氧分分分分子子子子，哈哈哈哈龙释放的溴原子对臭氧的破坏能力是氯原子的龙释放的溴原子对臭氧的破坏能力是氯原子的龙释放的溴原子对臭氧的破坏能力是氯原子的龙释放的溴原子对臭氧的破坏能力是氯原子的30306060倍。倍。倍。倍。本讲稿第三十二页，共五十九页许许多多氮氮氧氧化化物物也也像像CFCs一一样样破破坏坏平平流流层层中中臭臭氧氧层层，其其中中氧氧化化亚亚氮氮(N2 2O)引引人人关关注注。N2 2OO
33、的的的的光光光光解解解解和和和和氧氧氧氧化化化化作作作作用用用用可可可可以以以以形形形形成成成成NONO，NONO再再再再与与与与OO3 3反反应应形形成成NO2 2和和O2 2，从从从从而而而而使使使使OO3 3分解。分解。分解。分解。N N2 2O的的人人为为来来源源是是施施用用化化肥肥、化化石石燃燃料料燃燃烧烧等等，天天然然来来源源有有土土壤壤中中的的细细菌菌作作用用和和空空中中雷雷电电等等自自然然现现象象。高高高高空空空空飞飞飞飞行行行行的的的的航航航航空空空空器器器器、核核试试验验等等产产生生的的NOX X也也可可以以使使O3 3分分解。解。据据据据美美美美国国国国科科科科学学学学院
34、院院院估估估估计计计计，假假假假如如如如工工工工业业业业生生生生产产产产及及及及豆豆豆豆科科科科植植植植物物物物产产产产生生生生的的的的氮氮氮氮肥肥肥肥增加增加增加增加1 12 2倍，全球的臭氧将减少倍，全球的臭氧将减少倍，全球的臭氧将减少倍，全球的臭氧将减少3.53.5。本讲稿第三十三页，共五十九页国际长途的高空客机排出大量的氮氧化物（国际长途的高空客机排出大量的氮氧化物（NOx）气体）气体亦是启动臭氧回收的催化剂之一亦是启动臭氧回收的催化剂之一本讲稿第三十四页，共五十九页臭氧层损耗的危害臭氧层损耗的危害损损损损害害害害人人人人的的的的免免免免疫疫疫疫系系系系统统统统、眼眼眼眼角角角角膜膜膜
35、膜及及及及人人人人体体体体皮皮皮皮肤肤肤肤，尤尤尤尤其其其其使使使使患患患患皮皮皮皮肤肤肤肤癌癌癌癌患患患患者者者者增增增增加加加加。据据据据估估估估计计计计，平平平平流流流流层层层层臭臭臭臭氧氧氧氧若若若若损损损损耗耗耗耗1 1，皮皮皮皮肤肤肤肤癌癌癌癌的的的的发病率将增加发病率将增加发病率将增加发病率将增加2 2。破破破破坏坏坏坏地地地地球球球球上上上上的的的的生生生生态态态态系系系系统统统统。抑抑抑抑制制制制植植植植物物物物的的的的光光光光合合合合作作作作用用用用，损损损损害害害害植植植植物物物物叶叶叶叶片片片片，使使使使农农农农作作作作物物物物减减减减产产产产。水水水水生生生生生生生生
36、态态态态系系系系统统统统中中中中的的的的微微微微生生生生物物物物、小小小小型型型型鱼鱼鱼鱼虾虾虾虾和和和和单单单单细细细细胞胞胞胞藻藻藻藻类类类类减减减减少少少少、死死死死亡亡亡亡，食食食食物物物物链链链链被被被被破破破破坏坏坏坏，还还还还可可可可能能能能导导导导致致致致某某某某些些些些生生生生物物种的突变。物物种的突变。物物种的突变。物物种的突变。引引引引起起起起新新新新的的的的环环环环境境境境问问问问题题题题。如如如如加加加加剧剧剧剧光光光光化化化化学学学学烟烟烟烟雾雾雾雾的的的的形形形形成成成成，增增增增强强强强大大大大气气气气温温温温室室室室效效效效应应应应，加加加加速速速速材材材材料
37、料料料的的的的老老老老化化化化、分分分分解解解解、破破破破坏坏坏坏，例例例例如如如如塑塑塑塑料老化、涂料变色、钢铁材料加速腐蚀等等。料老化、涂料变色、钢铁材料加速腐蚀等等。料老化、涂料变色、钢铁材料加速腐蚀等等。料老化、涂料变色、钢铁材料加速腐蚀等等。本讲稿第三十五页，共五十九页臭氧层变薄对健康的危害本讲稿第三十六页，共五十九页为拯救臭氧层，国际社会所做的努力：为拯救臭氧层，国际社会所做的努力：（1 1）1985年，28个国家在维也纳通过了保护臭氧层的维也纳公约，我国于1989年加入；“公约”列出了可改变臭氧层的物理和化学特性的物质：碳物质、氮物质、氯物质、溴物质、氢物质。（2）1987年46
38、个国家在加拿大召开了保护臭氧层的国际大会，通过了关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书，议定书对5种CFC(11、12、113、114、115)和3种哈龙(1211、1301、2402)等8种受控物质提出削减使用时间的要求。（3）1990年、1992年和1995年的三次议定书缔约国国际会议扩大了受控物质的范围，现包括氟利昂（CFCs）、哈龙（CFCB）、四氯化碳（CCl4）、甲基氯仿（CH3CCl3）、氟氯烃（HCFC）和甲基溴（CH3Br）等，并提前了停止使用的时间。（4）修改后的议定书规定，发达国家1994年1月停止使用哈龙，1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿。发展中国家2010
39、年全部停止使用这四种ODSs。保护臭氧层的对策保护臭氧层的对策 本讲稿第三十七页，共五十九页为拯救臭氧层，国际社会所做的努力：为拯救臭氧层，国际社会所做的努力：（5）我国于1992年加入了蒙特利尔议定书；（6）2002年1月1日起我国汽车业全面禁止新车使用氟里昂的空调；（7）目前已全面禁止生产、销售、进出口以氯氟烃（CFCs）物质为制冷剂、发泡剂的家用电器产品,禁止全氯氟烃（CFCs）物质生产；（8）为履行保护臭氧层维也纳公约和关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书(伦敦修正案)，根据中华人民共和国大气污染防治法和中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案(修订稿)的有关规定，二00七年五月发布消耗臭氧层
40、物质（ODS）替代品推荐目录。保护臭氧层的对策保护臭氧层的对策 本讲稿第三十八页，共五十九页 “补天”：从我做起本讲稿第三十九页，共五十九页第三节酸 雨 问 题Fishing in the Fishing in the“rainy dayrainy day”We can see the We can see the We can see the We can see the fish only remains the fish only remains the fish only remains the fish only remains the fish bone.fish bone.fis
41、h bone.fish bone.The fisherman The fisherman The fisherman The fisherman wears a mask.wears a mask.wears a mask.wears a mask.v v v v Its acid rainIts acid rain本讲稿第四十页，共五十九页l l在在在在二二二二十十十十世世世世纪纪纪纪五五五五十十十十年年年年代代代代初初初初期期期期，北北北北欧欧欧欧国国国国家家家家瑞瑞瑞瑞典典典典和和和和挪挪挪挪威威威威的的的的渔渔渔渔业业业业突突突突然然然然无无无无故故故故减减减减产产产产，经经经经研研研
42、研究究究究之之之之后后后后，发发发发现现现现与酸雨有关。与酸雨有关。与酸雨有关。与酸雨有关。受酸雨影响的渔业受酸雨影响的渔业受酸雨影响的渔业受酸雨影响的渔业l l 一一一一九九九九六六六六七七七七年年年年，美美美美国国国国俄俄俄俄亥亥亥亥俄俄俄俄河河河河上上上上的的的的跨跨跨跨河河河河大大大大桥桥桥桥倒倒倒倒塌塌塌塌，死死死死亡亡亡亡人人人人数数数数高高高高达达达达4646名名名名，调调调调查查查查发发发发现现现现与与与与酸酸酸酸雨雨雨雨侵侵侵侵蚀蚀蚀蚀大桥有关。大桥有关。大桥有关。大桥有关。本讲稿第四十一页，共五十九页什么是酸雨什么是酸雨?一一一一般般般般未未未未被被被被污污污污染染染染的的
43、的的雨雨雨雨水水水水，pHpH值值值值呈呈呈呈弱弱弱弱酸酸酸酸性性性性（pHpH5.655.65）。由由由由于于于于人人人人类类类类大大大大量量量量使使使使用用用用煤煤煤煤、石石石石油油油油等等等等化化化化石石石石燃燃燃燃料料料料，燃燃燃燃烧烧烧烧后后后后产产产产生生生生的的的的硫硫硫硫氧氧氧氧化化化化物物物物（SOSOx x）和和和和氮氮氮氮氧氧氧氧化化化化物物物物（NONOx x），在在在在大大大大气气气气中中中中经经经经过过过过复复复复杂杂杂杂的的的的化化化化学学学学反反反反应应应应，形形形形成成成成硫硫硫硫酸酸酸酸和和和和硝硝硝硝酸酸酸酸气气气气溶溶溶溶胶胶胶胶，或或或或为为为为云云云
44、云、雨雨雨雨雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨，故雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨，故雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨，故雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨，故pHpH值低于值低于值低于值低于5.65.6。本讲稿第四十二页，共五十九页 酸酸雨雨，其其正正确确的的名名称称应应为为酸酸性性沉沉降降，它它可可分分为为湿湿沉沉降降与与干干沉沉降降两两大大类类，前前者者指指的的是是所所有有气气状状污污染染物物或或粒粒状状污污染染物物，随随着着雨雨、雪雪、雾雾或或雹雹等等降降水水型型态态而而落落到到地地面面者者，后后者者则则是是指指在在不不下下雨雨的的日日子子，从从空空中中降降下下来来的的落落尘所带的酸性物质
45、而言。尘所带的酸性物质而言。类型类型相态相态沉降的形式或成分沉降的形式或成分干沉降干沉降气态气态固态固态气体气体SO2 2，NO2 2，HCl气溶胶，飘尘气溶胶，飘尘湿沉降湿沉降液态液态固态固态雨、雾、露雨、雾、露雪、霜雪、霜本讲稿第四十三页，共五十九页酸酸雨雨形形成成的的过过程程污污污污染染染染来来来来源源源源自然物质自然物质火火火火山山山山爆爆爆爆发发发发喷喷喷喷出出出出大大大大量量量量硫硫硫硫化化化化物物物物及及及及悬悬悬悬浮浮浮浮固固固固体体体体物物物物，自自自自然然然然水水水水域域域域表表表表面面面面释释释释放放放放硫硫硫硫化化化化氢氢氢氢，动动动动植植植植物物物物分分分分解解解解产
46、产产产生生生生有有有有机机机机酸酸酸酸，土土土土壤壤壤壤微微微微生生生生物物物物及及及及海海海海藻藻藻藻释释释释放放放放硫硫硫硫化化化化氢氢氢氢、二二二二甲基硫及氮化物甲基硫及氮化物甲基硫及氮化物甲基硫及氮化物 人为物质人为物质工工工工业业业业化化化化后后后后，燃燃燃燃料料料料大大大大量量量量使使使使用用用用，燃燃燃燃烧烧烧烧过过过过程程程程中中中中产产产产生生生生COCOCOCO、HCHCHCHC、SOSOSOSO2 2 2 2、NONONONOX X X X及及及及悬悬悬悬浮浮浮浮固固固固体体体体物物物物，排排排排放放放放至至至至大大大大气气气气环环环环境境境境中中中中，经经经经光光光光化
47、化化化学学学学反反反反应应应应生生生生成成成成硫硫硫硫酸酸酸酸、硝硝硝硝酸酸酸酸等等等等酸酸酸酸性性性性物质物质物质物质 本讲稿第四十四页，共五十九页本讲稿第四十五页，共五十九页中国酸雨的分布变化本讲稿第四十六页，共五十九页2011年全国降水年全国降水pH年均值等值线图年均值等值线图酸雨分布酸雨分布 2011年，全国酸雨分布区域主要集中在长江沿线及以南青藏高原以东地区。主要包括浙江、江西、福建、湖南、重庆的大部分地区，以及长江三角洲、珠江三角洲、湖北西部、四川东南部、广西北部地区。酸雨区面积约占国土面积的12.9%。不同酸雨频率的市（县）比例年际变化不同酸雨频率的市（县）比例年际变化 酸雨频率
48、酸雨频率 2011年，监测的468个市（县）中，出现酸雨的市（县）227个，占48.5%；酸雨频率在25%以上的140个，占29.9%；酸雨频率在75%以上的44个，占9.4%。本讲稿第四十七页，共五十九页 水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，最终导致死亡引起树木的大量不正常死亡严重腐蚀建筑物酸雨的危害酸雨的危害本讲稿第四十八页，共五十九页酸雨的危害酸雨的危害本讲稿第四十九页，共五十九页本讲稿第五十页，共五十九页防防 治治 措措 施施（1）使用低硫燃料或改进燃烧装置，减少 SO2排放量，鼓励使用清洁能源；（2）烟气脱硫脱氮；（3）控制汽车尾气排放；（4）开展国际合作，解决跨国污染等。酸雨控制的根
49、本途径是减少酸性物质向大气的排放。本讲稿第五十一页，共五十九页本讲稿第五十二页，共五十九页“两控区两控区”划分范围划分范围1998年1月国务院批复了酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案，“两控区”共涉及27个省、自治区、直辖市的175个地市pH值小于值小于5.6区域区域酸雨控制区酸雨控制区SO2污染控制区污染控制区本讲稿第五十三页，共五十九页我国酸雨的防治我国酸雨的防治 大大大大气气气气中中中中的的的的SOSO2 2和和和和NOxNOx，是是是是形形形形成成成成酸酸酸酸雨雨雨雨的的的的主主主主要要要要原原原原因因因因，因因因因此此此此，减减减减少少少少SOSO2 2和和和和NOxNOx的的的的排
50、排排排放放放放量量量量，是是是是防防防防止止止止酸酸酸酸雨雨雨雨的的的的主主主主要要要要途途途途径。径。径。径。（一）完善环境法规，加强监督管理（一）完善环境法规，加强监督管理（一）完善环境法规，加强监督管理（一）完善环境法规，加强监督管理 制制制制定定定定严严严严格格格格的的的的大大大大气气气气环环环环境境境境质质质质量量量量标标标标准准准准，健健健健全全全全排排排排污污污污许许许许可可可可证证证证制制制制度度度度，实实实实施施施施SOSO2 2排排排排放放放放总总总总量量量量控控控控制制制制，征征征征收收收收SOSO2 2排排排排污污污污费费费费，运运运运用用用用经经经经济济济济手手手手段