大气化学及环境保护课件精选北京邮电大学.doc

1主要环境问题 人与自然环境之间： 过度消耗 大量废弃物 导致环境危机，主要表现在：森林锐减、土地荒漠化、淡水资源紧缺、海洋污染、生物多样性减少、人口激增、大气污染（温室效应、臭氧空洞、酸雨蔓延）2第二节 中国生态环境现状 综合评价： 局部有所改善， 总体正在恶化， 前景令人担忧。 中国的环境问题非常严重, 主要表现在水资源、空气、生物资源和土地资源的严重污染。3中国生态环境现状 一、自然生态环境二、乡村生态环境三、城市生态环境四、水域生态环境 自然生态环境1、植被破坏2、水土流失3、土地沙化4、野生动植物资源减少5、自然灾害增加2007年中国自然灾害主要的特点： 一是多灾并发，水旱灾害损失重。 二是点多面广，重复受灾区域大。 三是气候异常，极端天气事件发生多。 四是城市受灾，经济社会影响程度深。 洪涝、滑坡泥石流、风雹灾害乡村生态环境1、耕地面积减少，土壤肥力下降2、某些乡镇企业污染蔓延，资源浪费惊人3、农药化肥及工农业废弃物对乡村生态环境的影响城市生态环境1、大气污染2、水体污染3、固体废弃物污染4、噪声污染全国酸雨分布区域（右图）主要集中在长江以南青藏高原以东地区。主要包括浙江、江西、湖南、福建、重庆的大部分地区以及长江、珠江三角洲地区 按照世界卫生组织规定，可吸入颗粒污染物应该为每立方米20微克，但在亚洲很多城市，每立方米为70微克多，甚至更多。水域生态环境1、我国水资源特点2、水污染现状及发展趋势3、用水浪费惊人我国水资源的基本情况 中国水资源总量约为28000亿立方米，位居世界第四。排在前三位的是巴西、俄罗斯、加拿大。我国水资源开发利用所面临的问题 1总量多，人均少 地区分布不均，水土资源分布不平衡 、年内、年际变化大、水污染问题严重 河流含沙量大、水资源利用效率低，浪费严重 、地下水开采过量 （ 超量抽取地下水，以致抽取的水量远远大于它的自然补给量，造成地下含水层衰竭、地面沉降以及海水入侵、地下水污染等恶果。）完整的绿色国民经济核算包括：五大项自然资源耗减成本： 耕地资源 矿物资源 森林资源 水资源 渔业资源两大项环境退化成本： 环境污染 生态破坏所谓动物福利，不仅对野生动物给予保护，对其他的如马和牛等工作动物、伴侣动物、娱乐动物、试验动物以及所有未列入濒危动物名录的动物，都给予尊重和保护，不再视其为人的“财产”、“工具”。对虐待、遗弃这些动物的人，法律都有处罚量刑的标准动物福利法保护动物免受不必要的杀害，免受疾病伤痛困扰，保障动物的生活条件，使其过得舒适。福利的概念包括：身体健康、心理的表达、是否被伤害、肉体的感受、是否饥饿、是否感觉恐惧焦虑等等。 福利法确立的前提是承认动物本来就享有这些权利，要求人类保证它们的权利不受侵犯。要让人们接受“人与动物平等生活在一个地球上”观念，不是轻松的事。 南水北调后患无穷 ？1、南水北调工程和三峡工程是孪生姐妹 2、决策在前，论证在后3、为什么要南水北调4、南方是否有多余的水可调？ 5、南水北调中线工程对生态环境和社会的影响 转基因技术改变了一个物种原有的DNA结构，这种改变与杂交育种所产生的改变不同。经过转基因处理，一个物种获得了本身或其变种不可能自然拥有的由其他动物、植物或者微生物基因中转入的基因片段。这种转入是按照人的主观意图和目的而设计的，且打破了生物种（类）之间的界限。重新组合后的DNA对生态环境和人类健康可能具有复杂长远的影响国际湿地日2月2日 世界水日3月22日世界气象日3月23日 地球日 4月22日 世界无烟日5月31日 世界环境日6月5日 世界防治荒漠化和干旱日6月17日世界人口日7月11日 国际保护臭氧层日9月16日世界动物日 10月4日世界粮食日10月6日国际生物多样性日12月29日湿地是指“长久或暂时性沼泽地、泥炭地或水域地带，带有静止或流动、或为淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时不超过6米的水域”。湿地对于保护生物多样性，特别是禽类的生息和迁徙有重要的作用二、一、 生 态 系 统（一）、 生态系统（二）、 生态系统的功能（三）、 生态平衡与失调（四）、 生态平衡几个值得注意的问题（五）、人类与自然的协调发展1、生态系统的概念 生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。 生态系统的范围有大有小。例如，森林、草原、河流、湖泊、山脉、农田、水库、城市或其一部分都是生态系统。 生态系统具有等级结构，即较小的生态系统组成较大的生态系统，简单的生态系统组成复杂的生态系统，地球上最大的生态系统是生物圈，它包括地球上的全部生物及其无机环境。 大气圈 水圈 生物圈（生态圈） 土壤岩石圈生物圈是指地球上所有生命与其生存环境的整体，它在地球表面上到平流层（23km）、下到12km的地壳，形成一个有生物存在的包层。 生物圈的最显著特征是其整体性，即任何一个地方的生命现象都不是孤立的 生态系统就是生命系统和环境系统在特定空间的组合，其特征是系统内部以及系统与系统外部之间存在着：能量的流动；物质的循环；信息传递。 2、生态系统的组成（图）（1）生物群落：生产者、消费者、分解者（2）非生物环境：无机物质、自然因素生态系统的生命角色有三种，即生产者、消费者和分解者，分别由不同种类的生物充当。生产者吸收太阳能并利用无机营养元素（C、H、O、N等）合成有机物，将吸收的一部分太阳能以化学能的形式储存在有机物中。生产者的主体是绿色植物，以及一些能够进行光合作用的菌类。由于这些生物能够直接吸收太阳能和利用无机营养成分合成构成自身有机体的各种有机物，我们称它们是自养生物。 生态系统最显著的特征之一是生产力，生产者为地球上一切的异养生物提供营养物质，它们是全球生物资源的营造者。而异养生物对初级生产的物质进行取食加工和再生产而形成次级生产。初级生产和次级生产为人类提供几乎全部的食品和工农业生产的原料消费者是直接或间接地利用生产者所制造的有机物作为食物和能源，不能直接利用太阳能和无机态的营养元素的生物，包括草食动物、肉食动物、寄生生物和腐食动物。消费者以动物为主。异养生物 消费者按其取食的对象可以分为几个等级：草食动物为一级消费者，肉食动物为次级消费者（二级消费者或三级消费者）等等。杂食动物既是一级消费者，又是次级消费者。分解者是指所有能够把有机物分解为简单无机物的生物，它们主要是各种细菌和部分真菌。 分解者以动植物的残体或排泄物中的有机物作为食物和能量来源，通过它们的新陈代谢作用，有机物被分解为无机物并最终还原为植物可以利用的营养物。消费者和分解者都不能够直接利用太阳能和物理环境中的无机营养元素，我们称它们为异养生物。 物理环境（太阳能、水、空气、无机营养元素）、生产者和分解者是生态系统缺一不可的组成部分，而消费者是可有可无的。 生态系统的类型（1）、根据生态系统形成的原动力和影响力（2）、根据环境性质生态系统的主要形式 森林生态系统 草原生态系统 海洋生态系统 湿地生态系统 农田生态系统生态系统的功能：1、生态系统中的能量流动2、生态系统中的物质循环3、 生态系统中的信息传递4、 能量在生态系统中的流动，大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动。因为至今尚未发现以热能作为能源合成有机物的生物。 从太阳辐射能到被生产者固定，再经草食动物，到肉食动物，再到大型肉食动物，能量是逐级递减的过程，这是因为：5、 （1）各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级的生物量；6、 （2）各营养级的同化作用也不是百分之百的，总有一部分不被同化；7、 （3）生物在维持生命过程中进行新陈代谢，总要消耗一部分能量。能量流动的渠道食物链和食物网 生态系统中贮存在有机物中的化学能，通过一系列的吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这种生物成员之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，称为食物链 (Food chain)。 食物链中每一个生物成员称为营养级（trophic level）。一般食物链都是由45个环节构成的，如鹰捕蛇、蛇吃小鸟、小鸟捉昆虫，昆虫吃草。简单的食物链是由3个环节构成的，如草兔狐狸。每条食物链均以_生产者_为起点， 终点是_不被其他动物所捕食的动物_食物链分成四种类型：1）捕食食物链：草原上的青草 野兔 狐狸 狼；在湖泊中藻类甲壳类小鱼大鱼。2）碎食食物链：碎食物 碎食物消费者小型肉食性动物大型肉食性动物。在森林中，有90%的净生产是以食物碎食方式被消耗的。3）寄生性食物链：由宿主和寄生物构成。哺乳动物或鸟类跳蚤 原物动物 细菌病毒。4）腐生性食物链：以动、植物的遗体为食物链的起点，腐烂的动、植物遗体被土壤或水体中的微生物分解利用，后者与前者是腐生性关系。在生态系统中各类食物链具有以下特点： 1）在同一个食物链中，常包含有食性和其它生活习性极不相同的多种生物。2）在同一个生态系统中，可能有多条食物链，它们的长短不同，营养级数目不等。3）在不同的生态系统中，各类食物链的比重不同。4）在任一生态系统中，各类食物链总是协同起作用。生态金字塔 生态系统中各种生物量按照能量流的方向沿食物链递减，处在最基层的绿色植物的量最多，其次是草食动物，再次为各级肉食动物，处在顶级的生物的量最少，形成一个生态金字塔。只有当生态系统生产的能量与消耗的能量大致相等时，生态系统的结构才能维持相对稳定状态，否则生态系统的结构就会发生剧烈变化食物链的利用 生物防治，简单说，就是以虫治虫，以一种生物治另一种生物。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污污环境，是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。利用天敌防治。利用作物对病虫害的抗性防治。生态系统中的物质循环：是指地球上各种化学元素，从周围的环境到生物体，再从生物体回到周围环境的周期性循环。 能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程，它们使生态系统各个营养级之间和各种组成成分之间组织为一个完整的功能单位。但是能量流动和物质循环的性质不同，能量流经生态系统最终以热的形式消散，能量流动是单方向的，因此生态系统必须不断地从外界获得能量；而物质的流动是循环式的，各种物质都能以可被植物利用的形式重返环境。同时两者又是密切相关不可分割的。 在生态系统中，物质从物理环境开始，经生产者、消费者和分解者，又回到物理环境，完成一个由简单无机物到各种高能有机化合物，最终又还原为简单无机物的生态循环。在这个循环过程中，物质是能量的运载工具，又是有机体维持生命活动的结构基础。 有毒物质的循环 某种物质进入生态系统后在一定时间内直接或间接地有害于人或生物时，就称为有毒物质或污染物。有毒物质种类繁多，它们进入生态系统的途径也是多种多样的，有些被人们直接抛弃到环境中，有的通过冶炼、加工制造、化学品的贮存与运输以及日常生活、农事操作等过程而进入生态系统。 有毒物质进入生态系统后，就会沿着食物链在生物体内富集浓缩，愈是上面的营养级，生物体内有毒物质的残留浓度愈高。因此，应尽可能避免有毒物质进入食物链。 推动生物圈和各级生态系统物质循环的动力，是能量在食物链中的传递，即能量流。与物质的循环运动不同的是，能量流是单向的，它从植物吸收太阳能开始，通过食物链逐级传递，直至食物链的最后一环。在每一环的能量转移过程中都有一部分能量被有机体用来推动自身的生命活动（新陈代谢），随后变为热能耗散在物理环境中。 生态系统中的信息传递（1）、营养信息（2）、化学信息（3）、物理信息（4）、行为信息在生态系统的各个组成成员之间及各个成员的内部都存在着信息交流，彼此间进行着信息传递。这种信息传递又称为信息流。生物的信息传递、接受和感应特征是长期进化的结果。信息传递的目的就是要使接受端获得一个与发送端相同的复现消息，包括全部内容与特征。 生态平衡与失调 1、生态系统平衡动态的、发展的 2、生态系统自我调节能力与失调 3、影响生态平衡的因素生态系统平衡（Ecological equilibrium, ecological balance） 指一个生态系统在特定的时间内的状态，在这种状态下，其结构和功能相对稳定，物质与能量输入输出接近平衡，在外来干扰下，通过自然调节（或人为调控）能恢复原初的稳定状态。生态平衡概念包括两方面的含义： 生态平衡是生态系统长期进化所形成的一种动态平衡，它是建立在各种成分结构的运动特性及其相互关系的基础上的； 生态平衡反映了生态系统内生物与生物、生物与环境之间的相互关系所表现出来的稳态特征，一个地区的生态平衡是由该生态系统结构和功能统一的体现。生态系统平衡的主要标志是： 生态系统中能量和物质的输入输出必须相对平衡； 生产者、消费者、分解者应构成完整的营养结构。 生物种类和数目要保持相对稳定。生态平衡是指生态系统内两个方面的稳定： 一方面是生物种类（即生物、植物、微生物、有机物）的组成和数量比例相对稳定； 另一方面是非生物环境（包括空气、阳光、水、土壤等）保持相对稳定。生态平衡是一种动态平衡。比如，生物个体会不断发生更替，但总体上看系统保持稳定，生物数量没有剧烈变化。 生态系统中的能量流和物质循环在通常情况下（没有受到外力的剧烈干扰）总是平稳地进行着，与此同时生态系统的结构也保持相对的稳定状态。 生态平衡的最明显表现就是系统中的物种数量和种群规模相对平稳。当然，生态平衡是一种动态平衡，即它的各项指标，如生产量、生物的种类和数量，都不是固定在某一水平，而是在某个范围内来回变化。这同时也表明生态系统具有自我调节和维持平衡状态的能力。生态系统自我调节能力与失调 生态系统是个耗散结构的开放系统，在系统内通过一系列的反馈作用，对外界的干扰进行内部结构与功能的调整，以保持系统的稳定与平衡能力，成为生态系统自我调节能力。生态平衡的失调和破坏：当外来干扰超越生态系统自我调节能力，而不能恢复到原初状态的现象谓之生态失调，或生态平衡的破坏 当生态系统的某个要素出现功能异常时，其产生的影响就会被系统作出的调节所抵消。生态系统的能量流和物质循环以多种渠道进行着，如果某一渠道受阻，其他渠道就会发挥补偿作用。对污染物的入侵，生态系统表现出一定的自净能力，也是系统调节的结果。 生态系统的结构越复杂，能量流和物质循环的途径越多，其调节能力，或者抵抗外力影响的能力，就越强。反之，结构越简单，生态系统维持平衡的能力就越弱。影响生态平衡的因素自然原因和人为因素。人为因素主要有三种情况： （1）生物种类成分的改变。 （2）环境因素的改变。 （3）信息系统的破坏。生物入侵“生物移民”：细菌、植物或者动物，来到异国他乡，由于失去了天敌的制衡获得了广阔的生存空间，生长迅速，占据了湖泊、陆地，而“土著生物”则纷纷凋零甚至灭绝。生物入侵分有意和无意两种。 外来生物一旦入侵成功，要彻底根除极为困难，而且用于控制其危害、扩散蔓延的代价极大，费用极为昂贵。人类的破坏性影响主要表现在三个方面：一、大规模地把自然生态系统转变为人工生态系统，严重干扰和损害了生物圈的正常运转，农业开发和城市化是这种影响的典型代表；二、大量取用生物圈中的各种资源，包括生物的和非生物的，严重破坏了生态平衡，森林砍伐、水资源过度利用是其典型例子；三、向生物圈中超量输入人类活动所产生的产品和废物，严重污染和毒害了生物圈的物理环境和生物组分，包括人类自己，化肥、杀虫剂、除草剂、工业三废和城市三废是其代表。注：1、生态平衡是动态的平衡2、动态平衡是相对的、发展的、变化着的3、动态平衡不是保持原始状态人类与自然的协调发展1、合理开发和利用自然资源2、改造自然3、综合利用，实现自然生态平衡环境学环境是指围绕着人群的空间，以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体。是人类生死和发展的基础，又是人类开发和利用的对象。人类的环境（1）社会环境: 由经济、政治、文化等要素组成的。（2）自然环境: 指围绕着人群的空间可以直接、间接影响人类生活生产的一切自然形成的物质、能量的总体环境问题的分类环境问题是多方面的，大致可分为两类：（1）原生环境问题（第一类环境问题）（2）次生环境问题（第二类环境问题） a：自然环境的衰退 b：环境污染 原生环境问题：由自然力引起的为原生环境问题，如火山喷发、地震、洪涝、干旱、滑坡等等引起的环境问题。 次生环境问题：由于人类的生产和生活活动引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身的生存和发展的现象。 次生环境问题又分为自然环境的衰退和环境污染。目前人们所说的环境问题一般是指次生环境问题。 自然环境的衰退是指人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著改变，从而引起的环境问题，如过度放牧引起草原退化，滥采滥捕使珍惜物种灭绝和生态系统生产力下降，植被破坏引起水土流失、土地沙化等等。环境污染是指由于对生态系统有害的物质进入环境后对生态系统造成的干扰和损害的现象，简称污染。 有害物质进入环境并在环境中发生扩散、迁移、转化，并跟生态系统的诸要素发生作用，使生态系统的结构与功能发生变化，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响。环境污染除了给生态系统造成直接的破坏和影响外，污染物的积累和迁移转化还会引起多种衍生的环境效应，给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。 如，温室效应、酸雨和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。 环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动污染物在环境中的迁移转化：污染物进入环境后，会发生迁移和转化，并通过这种迁移和转化与其他环境要素和物质发生物理的和化学的，或生物的作用。 迁移是指污染物在环境中发生空间位置和范围的变化，这种变化往往伴随着污染物在环境中浓度的变化。 转化是指污染物在环境中经过物理、化学或生物的作用改变其存在形态或转变为另外的不同物质的过程。化学污染物 最潜隐性的危害是其致突变作用和可遗传作用，并由此引起子代和其亲代在形态上或生理上有所不同。 人类合成的许多化学品都具有致癌、致畸、致突变的毒性，80的人类肿瘤与化学品致癌有关。 老年人口抚养比 也称老年人口抚养系数。指某一人口中老年人口数与劳动年龄人口数之比。通常用百分比表示。用以表明每100名劳动年龄人口要负担多少名老年人。老年人口抚养比是从经济角度反映人口老化社会后果的指标之一。计算公式为： 二恶英类化学物质（dioxin-like chemicals, DLCs）是指那些能与芳香烃受体（Ah-R）结合，并且导致机体产生各种生物化学变化的一大类物质的总称，主要包括：多氯代二苯并二恶英，多氯代二苯并呋喃和共平面多氯联苯，其中研究最多也是最典型和毒性最强的物质为2,3,7,8-四氯代二苯并二恶英（2,3,7,8- Tetrachlorodibenzo-p-dioxin，2,3,7,8-TCDD）。二恶英对人体危害比估计的严重 长期生活在二恶英含量严重超标环境下的人，不但容易患各类癌症，而且容易发生心血管病、免疫功能受损、内分泌失调、流产或精子异常等。 二恶英是一类由碳、氢、氧及卤族元素组成的环状分子，不易挥发、不易溶于水，但却溶于油脂，进入人体后极易留存。人体中的二恶英有是通过饮食渠道摄入的。三中国人口现状1、人口数量：数量大，增长快2、人口结构：由年轻型老年型发展3、人口分布：不均衡4、人口素质：低人口质量下降，表现在两个方面的： 一、人口素质高的城市生育率下降，人口素质低的农村超生，从长期来看可能损害中国的人口素质；二、把人口政策主要归结为控制人口数量，没有把教育列入人口政策中国人口面临四大难题：1、目前的低生育水平很不稳定，生育水平继续下降的余地很小-“人口过剩” ；2、人口素质总体不高的状况短期内难以根本改变；3、性别比有明显升高的趋势；4、人口老年化问题突出-“未富先老” 。中国人口面临四大难题：1、目前的低生育水平很不稳定，生育水平继续下降的余地很小-“人口过剩” ；2、人口素质总体不高的状况短期内难以根本改变；3、性别比有明显升高的趋势；4、人口老年化问题突出-“未富先老” 。未老先衰将对中国经济可持续增长带来显著影响2、老龄化对中国经济发展的个性影响(1)老龄化将削弱我国制造业的国际比较优势(2)对人口迁移的发展形成抑制作用 (3)加大了农村养老压力 “人口红利”期，积累起足够的物质基础，为做好应对“人口负债” 重要的自然资源有六种：1）淡水、2）森林、3）土地、4）生物种类、5）矿山、6）化石燃料（煤炭、石油和天然气）可再生的自然资源指的是在太阳光的作用下，可以不断自己再生的物质。最典型的可再生资源有植物、生物质能、太阳能、风能等。 不可再生的自然资源主要有石油、煤炭、天然气和其它所有矿产资源。它们经过了上亿年才得以形成，因此不可再生。这些资源的储量随着人类的消耗而越来越少。各种自然资源 1、化石燃料 2、森林 3、土地 4、生物种类 5、淡水 6、矿山森林的价值 由于人们对森林的木材资源的大量消耗，地球上的森林面积在逐年变小，这引起了多方面的环境问题，如：干旱少雨、气候变暖、动植物资源减少、水土流失、沙尘暴和空气污染加重等。因此，森林对环境和生态的价值远远高出了它提供木材的价值。从其产生的方式以及是否可再利用的角度可分为一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源； 根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源； 根据使用的类型又可分为常规能源和新型能源。 一次能源：有可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源。其中，水、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，它们构成了全球能源家族结构的基本框架。另外，一次能源小家族中也列入了像太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能。 二次能源：包括电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等污染型能源：包括像煤炭、石油等； 清洁型能源：包括像水力、电力、太阳能、风能和核能等。 常规能源：包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。 新型能源：包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等。衡量一个国家真正的富裕程度，国际上已有了新的算法，即：要把一个国家的环境与自然资源作为核算的内容之一。 我国的资源总量是丰富的，从绝对数上说，在世界上是一个资源大国，但由于我国人口众多，人均资源低于世界平均水平，因此，从相对数来看，我国在世界上又是一个资源小国。四大气污染： 人类活动或自然过程引起某种物质进入大气，或由其转化的二次污染物达到一定浓度和持续时间，足以使人体健康、动植物、材料设施或生态环境产生不利影响的现象。（公害） 大气圈：大气是指在地球引力作用下聚集在地球外部的气体包层。在环境科学中大气层称为大气圈，也称大气环境。干洁空气的组成成分最主要的是氮78.09% 、氧20.94% 、氩0.93 %三种气体，它们占了大气总量的99.97% 。其它各种含量不到0.1%的微量气体(如氖、氦、二氧化碳、氪)。大气的结构大气总质量的90%集中在地表以上15km以内，99.9%在50km 以内。在2000km高度以上，大气极其稀薄，逐渐向星际空间过渡，而无明显的上界。大气的组分和物理性质（密度、温度、压力、电离度等）都随高度变化，据此可把大气分成若干层次。按大气温度垂直变化的特点可分为对流层、平流层、中间层和热层。其中对流层与我们的关系最密切。平流层的特点： () 空气没有对流运动，平流运动占显著优势； ()空气比对流层稀薄得多，水汽、尘埃的含量甚微，很少出现天气现象; () 在高约1535km范围内，有厚约20km的一层臭氧层，因臭氧具有吸收太阳光短波紫外线的能力，故使平流层的温度升高：- 50 - 3 。 大气污染是指进入大气中的污染物质超过了大气环境的容许量（自净能力），直接或间接地对人类生活、生产和身体健康等方面产生不良影响的现象。 自然源：火山爆发、森林火灾、海洋有机体分解、动植物新陈代谢、地球自然资源释放（煤田、油田放出的有害气体）、宇宙线等 人为源：工业生产、农业生产、交通运输、居民日常生活活动等。 固定源 流动源煤炭型还原型大气污染伦敦烟雾石油型氧化型大气污染洛杉矶光化学烟雾 凡是能使空气质量变坏的物质都是大气污染物。大气污染物目前已知约有100多种。有自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气、核爆炸等）两种，且以后者为主，尤其是工业生产和交通运输所造成的。主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。影响大气污染范围和强度的因素有污染物的性质（物理的和化学的），污染源的性质（源强、源高、源内温度、排气速率等），气象条件（风向、风速、温度层结等），地表性质（地形起伏、粗糙度、地面覆盖物等）。 烟尘危害: 会随着呼吸进入支气管, 沉积在肺组织中, 引起呼吸系统的慢性疾病。 沉积在绿色植物叶面, 干扰植物叶面吸收阳光和二氧化碳，同时干扰叶面放出氧气和水分, 从而影响植物的健康和生长。 毒害微生物, 由此改变当地生物的食物链, 进而影响生态系统。 防治烟尘污染措施主要有： 1)改变燃料构成和燃烧方式。如用无污染或少污染的燃料 ( 天然气、煤气、石油炼厂气或其他日光、沼气、风、潮汐等能源 ) 代替煤炭；现有炉窑实行技术改革。 2 )区域集中供热，大的燃煤电站实行热电并供，以集中的高效锅炉代替分散的低效锅炉； 3 )采用各种烟尘消烟除尘方式, 等等酸雨的危害：酸雨使土壤酸化，肥力降低，有毒物质毒害作物根系，杀死根毛，导致发育不良或死亡。酸雨还杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统。酸雨腐蚀岩石矿物，使水体中的重金属和铝的含量增加，影响水生生态系统的正常运转。当水中铝的含量达到0.2毫克/升时，鱼类就会死亡； 酸雨污染河流、湖泊和地下水，直接或间接危害人体健康，酸雨渗入地下可以使地下水中的金属含量增加，人们饮用这样的水会对人体造成危害。人们食用酸雨污染的水体中的鱼类，同样会受到身体的损害；酸雨对森林的危害更不容忽视，酸雨淋洗植物表面，直接伤害或通过土壤间接伤害植物。促使森林衰亡。酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑材料均有很强的腐蚀作用，因而对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害。 二氧化硫的防治措施包括：1)燃料脱硫。如加强洗煤，煤的液化、重油脱硫。2)燃烧脱硫。如用石灰或石灰石洗涤烟气；以石灰或白云石掺煤作锅炉燃料等固硫法、吸收法大气中氮氧化物主要来自汽车废气以及煤和石油燃烧的废气。 危害对人形成城市的烟雾, 影响可见度。 破坏树叶的组织, 抑制植物生长。 在空中形成硝酸水滴, 产生酸雨.大气中CO2浓度增加的原因主要有两个：首先，人口的剧增和工业化的发展，人类社会消耗的化石燃料急剧增加，燃烧产生大量的CO2进入大气，使大气中的CO2浓度增加； 其次，森林毁坏使得被植物吸收利用的CO2的量减少，造成CO2被消耗的速度降低，同样造成大气中CO2浓度升高。 CO2以外的温室气体，如甲烷、氯氟烃（氟里昂）、氧化氮等也在不同程度地增加。 全球变暖可能产生的影响 初步研究显示，全球变暖会引起温度带的北移，进而导致大气运动发生相应的变化，全球降水也将随之发生变化。一般， 低纬度地区现有雨带的降水量会增加，高纬度地区冬季降雪量也会增多； 中纬度地区夏季降水量将会减少； 对于大多数干旱、半干旱地区，降水量增多是有利的。而对于降水减少的地区，如北美洲中部、中国西北内陆地区，则会因为夏季雨量的减少变得更加干旱，水源更加紧张。在综合考虑海水热胀、由于极地降水增加导致南极冰帽增大、北极和高山冰雪融化等因素的前提下，当全球气温升高1.54.5 时，海平面将可能上升20165厘米。海平面的上升会改变海岸线，给沿海地区带来巨大影响，海拔较低的沿海地区将面临被淹没的危险。 海平面上升还会导致海水倒灌、排洪不畅、土地盐渍化等后果。尽管存在着许多的不确定性，但全球气候变暖对气候带、降水量以及海平面的影响以及由此导致的对人类居住地及生态系统的影响是极其复杂的，必须给予应有的重视。 温室效应也并非全是坏事。因为最寒冷的高纬度地区增温最大，因而农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物产量等等。 臭氧空洞的危害1） 对人类健康的影响。2）破坏地球生态平衡。3）通过光化学烟雾恶化近地面大气环境。2） 8、 二恶英3） 主要来源: 焚烧垃圾，焚烧含氯塑料。4） 危害： 在极低的浓度下就能使鱼类、鸟类和其他动物发生畸变或死亡； 对人有强致癌作用。预防光化学烟雾要采取一系列综合性的措施，其中包括制定法规，监测废气排放，改良汽车排气系统和提高汽油质量及减少挥发性有机物如油漆、涂料的使用等。五、大气污染的危害大气中的有害物质主要通过下述三个途径侵入人体造成危害：(1)通过人的直接呼吸而进入人体;(2)附着在食物上或溶于水中，使之随饮食而侵入人体；(3)通过接触或刺激皮肤而进入到人体。其中通过呼吸而侵入人体是主要的途径，危害也最大。 大气污染对人的危害大致可分为急性中毒，慢性中毒，致癌三种。六、大气污染的控制与防治防治空气污染是一个庞大的系统工程，需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力，可考虑采取如下几方面措施：1、减少污染物排放量。改革能源结构，多采用无污染能源（如太阳能、风能、水力发电）和低污染能源（如天然气），对燃料进行预处理（如烧煤前先进行脱硫），改进燃烧技术等均可减少排污量。另外，在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。2、控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同，大气对污染物的容量便不同，排入同样数量的污染物，造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段，大气扩散稀释能力强，可接受较多厂矿企业活动。逆温的地区和时段，大气扩散稀释能力弱，便不能接受较多的污染物，否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。3、 厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过渡集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。4、绿化造林，使有更多植物吸收污染物，减轻大气污染程度。 全球变暖的对策对大气温室效应造成的全球变暖的对策主要有以下三个方面。 一、减少目前大气中的CO2。 目前最切实可行的办法是广泛植树造林，加强绿化；停止滥伐森林。用太阳光的光合作用大量吸收和固定大气中的CO2。其他还有利用化学反应来吸收CO2的办法，但在技术上都不成熟，经济上更难大规模实行。 空气污染指数（APIAir Pollution Index）是一种反映和评价空气质量的方法，将不易理解的污染物浓度简化成单一的概念性数值形式，便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度。空气污染指数（API）的分级标准为： 一级，API 小于50，空气质量优。此时空气清洁，应多参加户外活动，呼吸清新空气； 二级，API 51100，空气质量良好。此时对人体无不良影响，可正常进行户外活动； 三级，API 101150，为轻微污染；API 151200，为轻度污染。此时心脏病和呼吸系统疾病的患者应适当减少体力消耗和户外活动，但对健康人无明显影响； 四级，API 201300，为中度污染。此时老年人和心肺病患者应尽量留在室内，健康人也应适当减少户外活动； 五级，API 大于300，为重污染。此时除特殊需要，应尽量避免留在户外。 沙尘天气分为四个等级1、浮尘：尘土、细沙、均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10公里的天气现象；2、扬沙：风将地面尘沙吹起，使空气相当混浊，水平能见度在110公里以内的气象；3、沙尘暴：强风将地面大量尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于1公里的气象；4、强沙尘暴：大风将地面尘沙吹起，使空气非常混浊，水平能见度小于500米的天气现象五 缺水的国家: 人均水量在2000立方米以下; 严重缺水国:人均水量在1000立方米以下 水资源的污染、管理不善、基础设施投入不足等也造成水的“危机”。水圈的基本特征 水圈及其构成 地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，包括大气水、海水、陆地水（河、湖、沼泽、冰雪、土壤水和地下水），以及生物体内的生物水。这些水不停地运动着和相互联系着，共同构成水圈。我们通常所说的水圈一般是指地球上被冰雪、液态水和水汽所占据而构成的壳层。 通常情况下，一个水体就是一个完整的生态系统，包括其中的水、悬浮物、溶解物、底质和水生生物等，称为水环境。(2) 水循环与水量平衡 在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽，水汽随大气环流运动，一部分进入陆地上空，在一定条件下形成雨雪等降水；大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流，地下径流和地表径流最终又回到海洋，由此形成淡水的动态循环。这正是我们所说的水资源。降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节，这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。(3) 水体污染与自净作用 水体是指地面水（河流、湖泊、沼泽、水库）、地下水和海洋的总称。 在环境科学领域，水体不仅仅就是水，它还包括水中的溶解物、悬浮物、水生生物和底泥，被当作一个完整的生态系统看待。 自净作用：通过物理、化学、生物作用消除有害物质，使环境（如水体）恢复原有状态的过程。所谓水体污染就是指进入水体的污染物造成该水体中某些物质（特别是对生物有毒性的或造成水体水质恶化的物质）超过了水体的本底值或水体的自净能力，从而使得该水体部分或全部失去它的功能或用途。目前我国有四种缺水地区类型：一是资源缺水地区。二是生态缺水地区。三是环境（或水质型）缺水地区。四是城市（或人口）缺水地区。三、缺水原因1、取水量大于补给量；2、兴修水利改变了水循环途径；3、水体遭到严重污染。“三河”（淮河、海河、辽河）、“三湖”（太湖、巢湖、滇池）水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的，它包括工业污染源，农业污染源和生活污染源三大部分。工业废水为水域的重要污染源，具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。 工业对水的污染源主要有：1）未经处理的工业废水；2）矿山污水；3）把固体工业垃圾堆放在水边。第七章两种环境观: （1）传统的环境观是一种以人类中心主义为价值取向，以人统治自然为指导思想，以反自然为主要特征。 （2）现代环境观是建立在对自然规律、环境与人类关系的科学认识的基础上的，认为自然资源和环境容量是有限的，人和自然必须和平共处、和谐发展。即由人类中心主义转向人与自然和谐发展的价值取向。 现代环境观，不仅是人类社会经济发展模式转换的基础，也是环境法产生的基础。 在如何处理环境与发展问题提出了种种观点。归纳起来有三种：悲观论，盲目乐观论，又称盲目发展论。 积极乐观论，又称可持续发展论三、生态学运动 60年代末70年代，各发达国家兴起了生态学运动，80年代走向政治化。提出：重新认识人类在自然界的地位； 重新建立人们的价值观和环境观。 将世界视为一个整体，强调其联系性、统一性和相互依存的共生性，强调生态学的伦理意义。 绿色和平组织是一个联合会性质的国际性组织，于1979年在荷兰正式成立。 绿色和平组织致力于国际协调和合作，推动环境问题的国际解决。在解决问题时严格遵守“非暴力行动、脱离党派之争、坚持国际主义”的三条原则。 目标是反对污染空气、防止酸雨生成；反对损害南极环境的行为；反对在近海开采石油资源；反对破坏海洋动物资源的商业性活动；反对倾倒有毒废料；反对向地下水道排放有毒化学废料；反对欧洲建立核电站、美国制造核武器；反对在任何地方以任何方式处理核废料。可持续发展(Sustainable Development)是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。换句话说，就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展，它们是一个密不可分的系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。可持续发展包括以下几层含义：可持续发展特别强调的是发展，把消除贫穷作为一项不可缺少的条件。可持续发展认为发展与环境保护相互联系，构成一个有机的整体。可持续发展认为，每个人都享有正当的环境权利，即：享有在发展中合理利用自然资源的权利和享有清洁、安全、舒适的环境权利。可持续发展呼吁人们放弃传统的生产方式和消费方式。可持续发展要求加快环境保护新技术的研制和普及，并提高公众的环境意识。可持续发展还非常强调人类必须改变对自然界功利主义的传统态度，树立起一种全新的现代文化观念。 可持续发展的基本概念是人类经济、社会和环境目标的协调一致，是当前发展和长远发展目标的协调一致。 要发展就要消耗资源，就会产生废弃物。可持续发展不是对资源和环境的封闭式保存，而是要求尽可能避免和减少对环境、资源的破坏，将保护和利用有机的结合起来；在确立与自然协调一致的发展目标的基础上，通过科学技术的进一步发展加速开发替代性资源，加速开发有利于环境和资源保护的新的生产和生活方式； 同时，通过人类的共同努力减少社会、政治、经济等方面的不平等现象，减少国际、国内的各种冲突，最终实现人类社会的长期和谐发展，实现人类与自然环境的协调共生。从性质上说，环境问题涉及到对自然资源如何占有、如何利用和如何分配的问题，而这种占有、利用和分配，总是在特定的社会体系、社会制度、社会意识形态下发生和展开的。 西方国家走过的环境保护之路是“科技+法律=环境改善”的环境保护的药方，起到了一定的环保实效，实际上还是法律起决定作用。 思想意识的改变：正确处理人与自然的关系；环境与发展的关系；物质财富和生活质量的关系；现实追求和终极关怀的关系等。 文化的经济属性是其最基本的属性，思想意识的改变最终要依赖经济制度和社会制度的根本改变。 可持续发展之路循环性社会构建 可持续发展的内涵：可持续发展的最终实现期待着经济制度和社会制度的根本变革。 循环型社会是“一种以可持续发展理念和生态学原理为指导原则，其经济基础和上层建筑与循环利用资源理念保持一致。以实现人类发展与自然和谐统一为目标的社会”。 学术界对于循环型社会的定义主要从三个角度来分析：一：从目标和价值追求的角度来定义的。二：从实现的手段和模式来定义。循环型社会，是以3R为取向的生产方式、消费方式和社会生活方式，包括现代生态价值观和绿色消费的理念。 3R即减少废弃物、再利用和循环。这是有别于传统发展模式的新型发展模式。清洁生产促进法2003、1、1实施三：从循环型社会的性质来阐述。循环型社会是有别于传统经济的生态经济社会。 传统经济的模式是资源产品 废弃物，发展经济以破坏环境为代价； 循环型社会的模式是资源产品再生资源。在发展经济和环境保护之间，传统经济更看重前者，循环型社会则把 经济发展融于环保之中，追求人和自然的和谐统一。 第八章我国环境政策经过30多年的发展历程： 70年代的环境政策：基本国策 80年代的环境政策：可持续发展战略 90年代的环境政策：科学发展观 现阶段：生态文明等四大阶段。基本形成了以环境经济政策、