环境科学之全球环境问题

1、第四章第四章 全球环境问题全球环境问题 所谓全球环境问题是指对全球产生直接影响或具有普遍性，并能够所谓全球环境问题是指对全球产生直接影响或具有普遍性，并能够对全球造成危害的环境问题，引起全球范围内生态环境退化的问题。对全球造成危害的环境问题，引起全球范围内生态环境退化的问题。 最主要的全球环境问题是全球变化。最主要的全球环境问题是全球变化。 人们过去对全球变化的理解，往往偏重于全球气候变化、海平面上人们过去对全球变化的理解，往往偏重于全球气候变化、海平面上升等，但是实际上目前全球变化的内容已经大大超出这一范畴。按升等，但是实际上目前全球变化的内容已经大大超出这一范畴。按照最近的国际地圈与生物圈

2、计划的理解，全球变化的内容应该包括照最近的国际地圈与生物圈计划的理解，全球变化的内容应该包括大气成分的变化、全球气候变化、土地利用和土地覆盖的变化、人大气成分的变化、全球气候变化、土地利用和土地覆盖的变化、人口增长、荒漠化和生物多样性变化。人口增长是全球变化的的最主口增长、荒漠化和生物多样性变化。人口增长是全球变化的的最主要驱动因子，由于人类的影响，导致大气成分和土地利用要驱动因子，由于人类的影响，导致大气成分和土地利用/ /土地覆盖土地覆盖的变化，最终引起全球气候变化、生物多样性丧失以及土地的荒漠的变化，最终引起全球气候变化、生物多样性丧失以及土地的荒漠化。化。第一节第一节 气候变化气候变化

3、一、气候变化（最典型的全球尺度环境问题）一、气候变化（最典型的全球尺度环境问题）气候的概念：长期的天气状况，主要指温度和降水气候的概念：长期的天气状况，主要指温度和降水2. 2. 气候变化的标志气候变化的标志 主要是气温的升高（自主要是气温的升高（自18601860年来全球气温平均上升了年来全球气温平均上升了0.60.6）二、地球系统的能量平衡二、地球系统的能量平衡大气圈的结构：大气圈的结构：根据大气温度垂直变化情况，一般将大气圈分为根据大气温度垂直变化情况，一般将大气圈分为对流层、平对流层、平流层、中间层、热成层和逸散层流层、中间层、热成层和逸散层。平均厚度平均厚度12km，水汽和尘埃含量高

4、，温度随高度增，水汽和尘埃含量高，温度随高度增加而降低；加而降低；平均厚度平均厚度50km，又叫同温层。其下部有一明显的稳，又叫同温层。其下部有一明显的稳定层，温度稳定，稳定层以上温度随高度增加而上升。定层，温度稳定，稳定层以上温度随高度增加而上升。平均厚度平均厚度80km，温度随高度增加而降低，到中间层，温度随高度增加而降低，到中间层时温度达最低值，是大气中最冷的层次。在距离平流层顶部时温度达最低值，是大气中最冷的层次。在距离平流层顶部约约60km, ,大气分子开始电离。大气分子开始电离。（增温层会电离层），厚度约（增温层会电离层），厚度约860km。温度随高度。温度随高度增加急剧上升，到约

5、增加急剧上升，到约1000km高度时，白天温度可以达到高度时，白天温度可以达到10001750k。该层的大气分子在射线作用下大都发生电离，。该层的大气分子在射线作用下大都发生电离，成为原子、离子和自由电子。成为原子、离子和自由电子。 平均厚度约平均厚度约800km。是大气圈的最外层，有些运动。是大气圈的最外层，有些运动速度快的质点可以摆脱地心引力而逸入宇宙空间。速度快的质点可以摆脱地心引力而逸入宇宙空间。能量平衡能量平衡 地球温度的变化、大气运动、水滴与水蒸汽和冰的相互转化过程，最地球温度的变化、大气运动、水滴与水蒸汽和冰的相互转化过程，最根本的驱动力是来自于太阳能。到达地球上的太阳辐射大约以

6、根本的驱动力是来自于太阳能。到达地球上的太阳辐射大约以500nm波长为中心的短波为主，并包括一部分高能的紫外光和能量较低的红波长为中心的短波为主，并包括一部分高能的紫外光和能量较低的红外光。外光。 太阳辐射进入大气层时，大气中的氧分子、臭氧分子对于短波辐射产太阳辐射进入大气层时，大气中的氧分子、臭氧分子对于短波辐射产生光吸收。氧气主要吸收波长小于生光吸收。氧气主要吸收波长小于240nm的短波紫外线；臭氧的吸收的短波紫外线；臭氧的吸收波段比氧气更长一些，集中在波段比氧气更长一些，集中在200-300nm、300360nm和和400850nm区域。区域。 波长小于波长小于100nm的紫外线在地表上

7、空约的紫外线在地表上空约100 km的高度几乎被的高度几乎被N2、O2、N和和O完全吸收完全吸收, ,距地表距地表10050km高度范围内高度范围内O2将波长小于将波长小于200nm的的部分吸收。从部分吸收。从50km向下大约至向下大约至2530km的高度（平流层）内的高度（平流层）内, , O3是是最主要的光吸收物质。最主要的光吸收物质。 O3吸收波长小于吸收波长小于310nm的绝大部分紫外光。的绝大部分紫外光。 波长小于波长小于310nm310nm的紫外线光能破坏生物键，造成对人体的紫外线光能破坏生物键，造成对人体和地表生物的损害。所以，波长小于和地表生物的损害。所以，波长小于310nm3

8、10nm的对地球生的对地球生物圈具有重要的保护作用。物圈具有重要的保护作用。 以以500nm500nm波长为中心的短波辐射到达地面使地球表面能波长为中心的短波辐射到达地面使地球表面能量的最主要来源。量的最主要来源。 在吸收太阳辐射的同时，地球本身也向外层空间辐射热在吸收太阳辐射的同时，地球本身也向外层空间辐射热量。地球的热辐射以量。地球的热辐射以330um的长波红外线为主。的长波红外线为主。 与太阳的短波辐射不同，当长波辐射进入大气层时，最与太阳的短波辐射不同，当长波辐射进入大气层时，最主要的光吸收物质为分子量更大。极性更强的分子。主要的光吸收物质为分子量更大。极性更强的分子。 如果同时考虑分

9、子在大气层中的丰度，地球热辐射最主如果同时考虑分子在大气层中的丰度，地球热辐射最主要的吸收物质为要的吸收物质为CO2和和H2O, ,除此之外还有甲烷、氧化二除此之外还有甲烷、氧化二氮、臭氧等。氮、臭氧等。 已经发现具有温室效应的气体有已经发现具有温室效应的气体有30多种多种。主要温室气体及其特征主要温室气体及其特征气体气体大气中的浓度大气中的浓度(10-6体积分数）体积分数）年增加年增加(%)存留期存留期(a)温室效应温室效应(CO2 =1)现有贡现有贡献率献率(%)主要来源主要来源CO23550.450-200160化石燃料、土地化石燃料、土地利用变化利用变化CFCs0.000852.250

10、-1023400-150014发泡剂、制冷剂、发泡剂、制冷剂、清洗剂等清洗剂等CH41.7140.812-171120土壤、湿地、燃土壤、湿地、燃料、肠道料、肠道NOx0.310.251202706-7化石燃料、土壤、化石燃料、土壤、湿地等湿地等氟利昂：几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。由于破坏大气层中的臭氧层已经北限制使用。由于氟利昂：几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。由于破坏大气层中的臭氧层已经北限制使用。由于无毒、无味、不燃，性质非常稳定，所以广泛使用于家电、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防等无毒、无味、不燃，性质非常稳定，所以广泛使用于家电、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防等领域。领域

11、。8080年代后期，氟利昂的年产量曾经达到了年代后期，氟利昂的年产量曾经达到了144144万吨。在对氟利昂控制之前，全世界向大气中排万吨。在对氟利昂控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已经达到了放的氟利昂已经达到了20002000万吨。一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。万吨。一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。二、温室气体及颗粒物的来源二、温室气体及颗粒物的来源1 1、二氧化碳：化石燃料的燃烧、硅酸盐和碳酸盐工业、二氧化碳：化石燃料的燃烧、硅酸盐和碳酸盐工业、土地开垦、退化等。土地开垦、退化等。2 2、甲烷：来源非常复杂：天然湿地、稻田、天然气的使、甲烷：来源非常复杂：天然湿地、稻田、天然气的使

12、用、生物质燃烧、动物反刍、垃圾填埋场等。用、生物质燃烧、动物反刍、垃圾填埋场等。3 3、氧化亚氮（、氧化亚氮（N2O）：主要来自于土壤中的反硝化作用）：主要来自于土壤中的反硝化作用（化肥的使用促进这一过程）、工业生产（如乙二酸（化肥的使用促进这一过程）、工业生产（如乙二酸和硝酸的生产）、燃烧过程等。和硝酸的生产）、燃烧过程等。4 4、氟利昂、氟利昂5、全氟代烷和六氟化硫：这些化合物具有极强的红外线吸、全氟代烷和六氟化硫：这些化合物具有极强的红外线吸收能力。全氟代烷是工业铝生产过程中的副产品，收能力。全氟代烷是工业铝生产过程中的副产品，SFSF6 6是是大型电器设备中的绝缘物质。大型电器设备中的

13、绝缘物质。6 6、臭氧：对流层中的臭氧是重要的温室气体。对流层中臭、臭氧：对流层中的臭氧是重要的温室气体。对流层中臭氧的增加将导致气温升高。氧的增加将导致气温升高。7 7、颗粒物（气溶胶）：烟尘、火山爆发、土壤风蚀等。、颗粒物（气溶胶）：烟尘、火山爆发、土壤风蚀等。三、气候变化的后果及其影响三、气候变化的后果及其影响1. 1. 海平面会上升海平面会上升基地冰川的融化、海水的膨胀可能导致海平面在未来的基地冰川的融化、海水的膨胀可能导致海平面在未来的100100年内上升年内上升50cm50cm。全世界全世界1/31/3的人口生活在沿海岸线的人口生活在沿海岸线60km60km的范围内，人口稠密、经济

14、发达。的范围内，人口稠密、经济发达。这些地区可能被淹没，或者更容易受道台风、飓风、海啸、洪涝等自然这些地区可能被淹没，或者更容易受道台风、飓风、海啸、洪涝等自然灾害的影响。灾害的影响。一些水国（荷兰）、水城（威尼斯）很受威胁。土地面积将减少。一些水国（荷兰）、水城（威尼斯）很受威胁。土地面积将减少。如果海平面上升如果海平面上升45cm45cm，将可能导致孟加拉国丧失，将可能导致孟加拉国丧失10.9%10.9%的领土，迫使的领土，迫使5,500,0005,500,000人流离失所。人流离失所。 2. 2. 影响农业生产和自然生态系统影响农业生产和自然生态系统据据IPCCIPCC估计，红树林、珊瑚

15、礁、沼泽将会消失。青藏高原、天估计，红树林、珊瑚礁、沼泽将会消失。青藏高原、天山和祁连山高山地区的冰川在退缩。山和祁连山高山地区的冰川在退缩。降水量将增加还是减少？不确定。降水量将增加还是减少？不确定。生产力增加还是减少？不确定。生产力增加还是减少？不确定。3. 3. 洪涝、旱灾灾害将频繁洪涝、旱灾灾害将频繁4. 4. 人类健康受影响人类健康受影响第二节第二节 臭氧层破坏臭氧层破坏一、臭氧层一、臭氧层 平流层中最重要的化学组分是臭氧，它含有大气中臭氧浓度的平流层中最重要的化学组分是臭氧，它含有大气中臭氧浓度的90，所以这一层被称之为臭氧层。所以这一层被称之为臭氧层。 大气中臭氧的平衡（大气中臭

16、氧的平衡（ChapmanChapman）：）： O2 + hv (240nm) O + O 氧原子具有很强的化学活性，能很快与氧原子具有很强的化学活性，能很快与O2O2反应形成臭氧：反应形成臭氧： O2+O O3 而臭氧吸收紫外线后又发生光解：而臭氧吸收紫外线后又发生光解： 2O3 + hv (240nm) 3O2 实际上，除了上述反应外，平流层更主要的臭氧平衡机制实际上，除了上述反应外，平流层更主要的臭氧平衡机制是：是： Y + O3 YO + O2 YO + O Y + O2 其尽结果是：其尽结果是： O3 + O 2 O2 Y主要是奇氮主要是奇氮（NO、NO2)、奇氢、奇氢（OH）和奇氯

17、（和奇氯（Cl、ClO）等。等。二、臭氧层的破坏二、臭氧层的破坏 如果把平流层中的臭氧沿垂直方向压缩至一个大气压，臭如果把平流层中的臭氧沿垂直方向压缩至一个大气压，臭氧层的厚度仅为氧层的厚度仅为3mm。虽然臭氧量很少，但是作用很大。虽然臭氧量很少，但是作用很大。 英国科学家英国科学家Farmen等人，等人，1985年总结了他们从年总结了他们从19751985年的观测结果，发现自年的观测结果，发现自1975年以来，哈雷湾观测站附近南年以来，哈雷湾观测站附近南极每年春天总臭氧的浓度减少了极每年春天总臭氧的浓度减少了30，引起全球人们的震，引起全球人们的震惊。惊。 科学家已经明确，氯和溴是平流层催化

18、臭氧破坏的根本原科学家已经明确，氯和溴是平流层催化臭氧破坏的根本原因。溴是哈龙（因。溴是哈龙（Halon，一种卤代烷的化学品，主要用于灭，一种卤代烷的化学品，主要用于灭火剂）受到辐射后释放出的。火剂）受到辐射后释放出的。 氟利昂和哈龙是如何进入平流层的？首先进入对流层氟利昂和哈龙是如何进入平流层的？首先进入对流层混合均匀，在热带地区被大气环流带入到平流层，然混合均匀，在热带地区被大气环流带入到平流层，然后风将其从低纬度地区输送到高纬度地区。后风将其从低纬度地区输送到高纬度地区。 在平流层内，氯和溴通过催化作用引起臭氧的消耗。在平流层内，氯和溴通过催化作用引起臭氧的消耗。 Cl + O3 ClO

19、 + O2 ClO + O Cl + O2 一个氯原子自由基可以破坏一个氯原子自由基可以破坏104105个臭氧分子。臭氧个臭氧分子。臭氧原子自由基是氯原子自由基破坏作用的原子自由基是氯原子自由基破坏作用的3060倍。倍。三、臭氧层破坏的后果三、臭氧层破坏的后果1 1、对人体健康的影响、对人体健康的影响紫外线紫外线UV-B的增加对人类健康有严重的影响。损伤角膜和晶体，引起白的增加对人类健康有严重的影响。损伤角膜和晶体，引起白内障、晶体变形。据估计平流层臭氧浓度减少内障、晶体变形。据估计平流层臭氧浓度减少1，全球白内障的发病率，全球白内障的发病率将增加将增加0.60.8%，全世界由于白内障而引起失

20、明的人数每年将增加，全世界由于白内障而引起失明的人数每年将增加1000015000人；如果不对紫外线的增加采取措施，从现在到人；如果不对紫外线的增加采取措施，从现在到2075年，年，UV-B辐射的增加将导致大约辐射的增加将导致大约1800万例白内障病人的发生。万例白内障病人的发生。UV-B的增加，还可能导致皮肤病（癌）的发生。的增加，还可能导致皮肤病（癌）的发生。a.a.长期暴露于长期暴露于UV-B的辐射可能导致人体免疫能力的降低，传染性疾病的发的辐射可能导致人体免疫能力的降低，传染性疾病的发生会增加。生会增加。真空紫光真空紫光UV 10-200nm;短波紫外短波紫外UV-C 200-290n

21、m;中波紫外中波紫外UV-B 290-320nm;长波紫外长波紫外UV-A 320-400nm; 可见光可见光400-760nm2 2、对陆生植物的影响、对陆生植物的影响 形态、功能、质量都可能受到影响。（蛋白质和形态、功能、质量都可能受到影响。（蛋白质和DNA的的结构可能发生变化，导致遗传变异）结构可能发生变化，导致遗传变异）3 3、对水生生态系统的影响、对水生生态系统的影响 30的动物食物蛋白来自于海洋的浮游生物。研究发现南的动物食物蛋白来自于海洋的浮游生物。研究发现南极地区极地区UV-B辐射及其穿透水体的量的增加与浮游生物减辐射及其穿透水体的量的增加与浮游生物减少有关。而浮游生物的减少导

22、致了海洋鱼虾贝等生产力的少有关。而浮游生物的减少导致了海洋鱼虾贝等生产力的降低。降低。4 4、对生物化学循环的影响、对生物化学循环的影响 植物的初级生产力会降低，枯枝落叶的分解速度加速。植物的初级生产力会降低，枯枝落叶的分解速度加速。（影响微生物种群、功能）（影响微生物种群、功能）5 5、对材料的影响、对材料的影响 UV-B UV-B的增加加速建筑、喷涂、包装及电线电缆，尤其是的增加加速建筑、喷涂、包装及电线电缆，尤其是高分子材料的降解和老化变质。特别是在热带和阳光充足高分子材料的降解和老化变质。特别是在热带和阳光充足的地区。的地区。6 6、对对流层大气组成及其空气质量的影响、对对流层大气组成

23、及其空气质量的影响 平流层臭氧的减少的一个直接结果是使到达底层大气的平流层臭氧的减少的一个直接结果是使到达底层大气的UV-BUV-B增增加。由于能量很高，将导致对流层大气化学更加活跃。例如加。由于能量很高，将导致对流层大气化学更加活跃。例如H H2 2O O2 2和和OHOH等自由基的浓度增加、城市地区的臭氧超标；大气氧化能力等自由基的浓度增加、城市地区的臭氧超标；大气氧化能力的增加会导致一些气体成分含量成比例的降低。的增加会导致一些气体成分含量成比例的降低。 许多影响还不清楚，正在研究。许多影响还不清楚，正在研究。第三节 酸雨一、酸雨的成因一、酸雨的成因u上个世纪上个世纪5050年代英国人年

24、代英国人R. A. SmithR. A. Smith最早观察到酸雨，并且最早观察到酸雨，并且提出酸雨这一概念。提出酸雨这一概念。u我国酸雨研究始于我国酸雨研究始于7070年代，在北京、上海、南京、重庆和贵年代，在北京、上海、南京、重庆和贵阳等城市发现酸性降雨。阳等城市发现酸性降雨。u1985198519861986年在全国范围内布设了年在全国范围内布设了189189个检测点，对降水数个检测点，对降水数据进行了观测和分析，结果表明我国降水据进行了观测和分析，结果表明我国降水pHpH小于小于5.65.6的地区的地区主要分布在秦岭淮河以南，小于主要分布在秦岭淮河以南，小于5.05.0的地区主要在西南

25、、华的地区主要在西南、华南以及东南沿海一带。南以及东南沿海一带。u降水的成分：有机物、无机盐、光化学反应物、颗粒降水的成分：有机物、无机盐、光化学反应物、颗粒物等。物等。u天然降水本身是酸性的，因为溶解了二氧化碳。根据天然降水本身是酸性的，因为溶解了二氧化碳。根据二氧化碳的溶解度及其在水中的酸碱平衡过程常数，二氧化碳的溶解度及其在水中的酸碱平衡过程常数，可以计算出二氧化碳溶解达到平衡状态时水的可以计算出二氧化碳溶解达到平衡状态时水的pHpH值为值为5.65.6。u所以一般将所以一般将pH5.6pH5.6做为判断水是否被酸碱污染或者降水做为判断水是否被酸碱污染或者降水是否酸化的一个背景值。是否酸

26、化的一个背景值。u 工业排放的工业排放的SOSO2 2和大气中的和大气中的NONOx x是产酸的主要化合物。如果酸是产酸的主要化合物。如果酸性不能被雨水中的碱性离子所平衡，就呈现酸性，降到地性不能被雨水中的碱性离子所平衡，就呈现酸性，降到地面就是酸雨。面就是酸雨。u 如果一个大型的发电厂一天燃烧如果一个大型的发电厂一天燃烧1000010000吨煤，如果煤的含硫吨煤，如果煤的含硫量为量为3%3%，那么每天将排除，那么每天将排除900900吨吨SOSO2 2 ，可以大约形成，可以大约形成15001500吨吨硫酸！硫酸！u NHNH3 3对酸雨的形成很重要。对酸雨的形成很重要。u 20042004年

27、国家规定原煤含硫量超过年国家规定原煤含硫量超过1.2%1.2%的不准进入市区，超的不准进入市区，超过过2.1%2.1%的禁止开采使用。的禁止开采使用。二、酸雨的危害二、酸雨的危害 1 水体酸化水体酸化 2 土壤酸化土壤酸化 3 影响生物影响生物 4 影响建筑物寿命影响建筑物寿命 5 腐蚀文物故迹腐蚀文物故迹第四节第四节 生物多样性锐减生物多样性锐减一、生物多样性和生物资源的特性一、生物多样性和生物资源的特性（一）多样性（一）多样性 生物多样性是指地球上生物多样性是指地球上 所有生物所有生物动物、植物和微动物、植物和微生物及其所构成的综合体。生物及其所构成的综合体。 生物多样性通常包括三个层次：

28、生物多样性通常包括三个层次： 1、生态系统多样性：生物群落和生境类型的多样性。、生态系统多样性：生物群落和生境类型的多样性。 2、物种多样性：动物、植物和微生物物种的丰富性。、物种多样性：动物、植物和微生物物种的丰富性。 3、遗传多样性：生物物种的个体内以及物种之间的基、遗传多样性：生物物种的个体内以及物种之间的基因多样性。因多样性。 （二）生物资源及其特性（二）生物资源及其特性 生物资源是指对人类具有直接、间接和潜生物资源是指对人类具有直接、间接和潜在用途的生物多样性组分，包括生物的遗在用途的生物多样性组分，包括生物的遗传资源、物种资源、生态系统的服务功能传资源、物种资源、生态系统的服务功能

29、资源等资源等 生物资源是可再生的资源。生物资源是可再生的资源。 生物资源尤其是生态系统的服务功能资源生物资源尤其是生态系统的服务功能资源是一种公共资源，具有很强的自然属性，是一种公共资源，具有很强的自然属性，不具有市场贸易属性和交换的经济价值。不具有市场贸易属性和交换的经济价值。（三）生物多样性减少的趋势（三）生物多样性减少的趋势 生物多样性锐减是全球普遍关注的重大生态问题。生物多样性锐减是全球普遍关注的重大生态问题。从恐龙灭绝以来地球上生物多样性损失的速度比历从恐龙灭绝以来地球上生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快，鸟类和哺乳动物现在的灭绝速史上任何时候都快，鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度

30、是未干扰的自然界的度是未干扰的自然界的1001000倍。倍。 在在16001950年，已知的鸟类和哺乳动物的灭绝速年，已知的鸟类和哺乳动物的灭绝速度增加勒度增加勒4倍。自倍。自1600年以来，大约有年以来，大约有113种鸟类和种鸟类和83种哺乳动物已经消失。在种哺乳动物已经消失。在18501950年，鸟类和年，鸟类和哺乳动物的灭绝速度平均每年哺乳动物的灭绝速度平均每年1种。种。二、生物多样性减少的原因二、生物多样性减少的原因1、森林砍伐、火烧、农垦；草地过牧或者开垦，、森林砍伐、火烧、农垦；草地过牧或者开垦，生境破坏；生境破坏；2、高强度捕猎、捕捞、采集过渡，使野生生物资、高强度捕猎、捕捞、采

31、集过渡，使野生生物资源更新的速度不及利用的速度；源更新的速度不及利用的速度；3、土壤、水和大气污染；、土壤、水和大气污染；4、外来物种的引入；、外来物种的引入；5、旅游等过度，使生态系统受损；、旅游等过度，使生态系统受损；6、施用农药；、施用农药；7、工程影响；、工程影响；8、全球变暖使物种难以适应。、全球变暖使物种难以适应。三、生物多样性减少的后果三、生物多样性减少的后果 影响生态系统的稳定；影响生态系统的稳定； 丧失生态系统的服务功能；丧失生态系统的服务功能； 基因资源匮乏；基因资源匮乏； 影响农业生产（例如昆虫、害虫的天敌减影响农业生产（例如昆虫、害虫的天敌减少）；少）； 医药资源减少；

32、医药资源减少；第五节第五节 海洋污染海洋污染一、海洋污染物依其来源、性质和毒性，可分为以下几类：一、海洋污染物依其来源、性质和毒性，可分为以下几类：石油及其产品（见海洋石油污染）。石油及其产品（见海洋石油污染）。金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉 、锑、锑 、汞汞 、铅等金属，磷、砷等非金属，以及酸和碱等。它们直接、铅等金属，磷、砷等非金属，以及酸和碱等。它们直接危害海洋生物的生存和影响其利用价值。危害海洋生物的生存和影响其利用价值。农药。主要由径流带入海洋。对海洋生物有危害。农药。主要由径流带入海洋。对海洋生物有危害。放射性物质。主要来自

33、核爆炸、核工业或核舰艇的排污。放射性物质。主要来自核爆炸、核工业或核舰艇的排污。有机废液和生活污水。由径流带入海洋。极严重的可形成赤有机废液和生活污水。由径流带入海洋。极严重的可形成赤潮。潮。热污染和固体废物。主要包括工业冷却水和工程残土、垃圾热污染和固体废物。主要包括工业冷却水和工程残土、垃圾及疏浚泥等。前者入海后能提高局部海区的水温，使溶解氧及疏浚泥等。前者入海后能提高局部海区的水温，使溶解氧的含量降低的含量降低 ，影响生物的新陈代谢，甚至使生物群落发生改，影响生物的新陈代谢，甚至使生物群落发生改变；后者可破坏海滨环境和海洋生物的栖息环境。变；后者可破坏海滨环境和海洋生物的栖息环境。二、污

34、染的危害和后果二、污染的危害和后果 海洋污染的特点是，污染源多、持续性强，扩散范围广，难海洋污染的特点是，污染源多、持续性强，扩散范围广，难以控制。以控制。 海洋污染造成的海水浑浊严重影响海洋植物（浮游植物和海海洋污染造成的海水浑浊严重影响海洋植物（浮游植物和海藻）的光合作用，从而影响海域的生产力，对鱼类也有危害。藻）的光合作用，从而影响海域的生产力，对鱼类也有危害。重金属和有毒有机化合物等有毒物质在海域中累积，并通过重金属和有毒有机化合物等有毒物质在海域中累积，并通过海洋生物的富集作用，对海洋动物和以此为食的其他动物造海洋生物的富集作用，对海洋动物和以此为食的其他动物造成毒害。成毒害。 石油

35、污染在海洋表面形成面积广大的油膜，阻止空气中的氧石油污染在海洋表面形成面积广大的油膜，阻止空气中的氧气向海水中溶解，同时石油的分解也消耗水中的溶解氧，造气向海水中溶解，同时石油的分解也消耗水中的溶解氧，造成海水缺氧，对海洋生物产生危害，并祸及海鸟和人类。成海水缺氧，对海洋生物产生危害，并祸及海鸟和人类。 由于好氧有机物污染引起的赤潮（海水富营养化的结果），由于好氧有机物污染引起的赤潮（海水富营养化的结果），造成海水缺氧，导致海洋生物死亡。海洋污染还会破坏海滨造成海水缺氧，导致海洋生物死亡。海洋污染还会破坏海滨旅游资源。旅游资源。因此，海洋污染已经引起国际社会越来越多的重视。因此，海洋污染已经引

36、起国际社会越来越多的重视。 三、防止海洋污染的措施主要有：三、防止海洋污染的措施主要有： 海洋开发与环境保护协调发展，立足于对污染海洋开发与环境保护协调发展，立足于对污染源的治理；源的治理； 对海洋环境深入开展科学研究；对海洋环境深入开展科学研究； 健全环境保护法制，加强监测监视和管理；健全环境保护法制，加强监测监视和管理； 建立海上消除污染的组织；建立海上消除污染的组织； 宣传教育；宣传教育； 加强国际合作，共同保护海洋环境。加强国际合作，共同保护海洋环境。第六节第六节 生态环境破坏生态环境破坏一、植被破坏一、植被破坏（一）森林（一）森林 森林是陆地生态系统的中心，在涵养水源、保持水土、森林

37、是陆地生态系统的中心，在涵养水源、保持水土、调节气候、繁衍物种、动物栖息等方面有着不可替代的调节气候、繁衍物种、动物栖息等方面有着不可替代的作用。森林同时为人类提供了林木资源，支撑着林业工作用。森林同时为人类提供了林木资源，支撑着林业工业。业。 森林曾经覆盖世界陆地面积的森林曾经覆盖世界陆地面积的45，总面积为，总面积为60108 hm2，19世纪初期已经减少到世纪初期已经减少到55108 hm2 ，1985年减年减少为少为41.47108 hm2 。 全球每年平均损失森林面积（全球每年平均损失森林面积（18002000）104 hm2 。到目前到目前(1996年年)，全世界森林面积已经缩小了

38、，全世界森林面积已经缩小了1/3，总面，总面积为积为30108 hm2 。至。至2000年，全球损失了年，全球损失了2.2108 hm2 热带森林。热带森林。 森林被破坏的原因：森林被破坏的原因： 1. 木材生产；木材生产； 2. 薪柴；薪柴； 3. 变为农田或牧场。变为农田或牧场。 森林破坏的后果：森林破坏的后果： 1. 半荒漠或者荒漠化；半荒漠或者荒漠化； 2. 气候变化（降雨量减少、气候变化（降雨量减少、CO2排放）排放）; 3. 自然灾害频繁；自然灾害频繁； 4. 生物多样性减少。生物多样性减少。(二）草地退化二）草地退化 全世界草原的总面积约全世界草原的总面积约31.6108 hm2

39、 ，占，占陆地面积的陆地面积的24；疏林总面积为；疏林总面积为13.7108 hm2 ，占陆地总面积的，占陆地总面积的10.4%; 灌木林、冻土地区、荒漠地区可供进行季节灌木林、冻土地区、荒漠地区可供进行季节性放牧或在多雨年用于放牧的土地，总面积性放牧或在多雨年用于放牧的土地，总面积为为43.8108 hm2 ，其中一半可用做牧场，其中一半可用做牧场，折合折合21.9108 hm2 ，占陆地面积的，占陆地面积的16.6%。 这三类草地总计为这三类草地总计为67108 hm2 ，占陆地面，占陆地面积的积的51。 草地是放牧家畜和野生动物的栖息场所。草地是放牧家畜和野生动物的栖息场所。 草地退化的

40、表现是：草地退化的表现是： 1. 草群稀疏低矮、产草量降低、草质变劣；草群稀疏低矮、产草量降低、草质变劣； 2. 覆盖度降低、土壤侵蚀、荒漠化；覆盖度降低、土壤侵蚀、荒漠化； 3. 面积减少；面积减少；4. 生物多样性减少。生物多样性减少。 草地退化的原因：草地退化的原因： 1. 过渡放牧；过渡放牧；2. 开垦转变为农地；开垦转变为农地； 3. 过渡樵采、采挖药材；过渡樵采、采挖药材；4. 鼠害；鼠害；5. 气候变气候变化。化。二、土地荒漠化二、土地荒漠化 土地荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半湿润地土地荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半湿润地区，由于气候变化和人类活动等各种因素所造成区，由于气候

41、变化和人类活动等各种因素所造成的土地退化。的土地退化。 土地（土壤）退化：在自然及人为因素影响下土土地（土壤）退化：在自然及人为因素影响下土地环境恶化、植被退化、生产力降低的过程。土地环境恶化、植被退化、生产力降低的过程。土地退化的形式或者退化的具体原因有水土流失、地退化的形式或者退化的具体原因有水土流失、风蚀、盐渍化、污染、过渡利用或者利用不当等。风蚀、盐渍化、污染、过渡利用或者利用不当等。 土地荒漠化是土地退化的具体表现形式之一。荒土地荒漠化是土地退化的具体表现形式之一。荒漠化的特征首先是植被的退化（覆盖度和生物量漠化的特征首先是植被的退化（覆盖度和生物量的降低）、地表物质的流失、生产力的

42、降低。的降低）、地表物质的流失、生产力的降低。 全球干旱陆地（不包括及其干旱的沙漠），大约有全球干旱陆地（不包括及其干旱的沙漠），大约有36亿亿hm2或者或者70的面积发生了土地荒漠化。土地的面积发生了土地荒漠化。土地荒漠化的原因大致有四类：荒漠化的原因大致有四类： 1. 风力作用下的风蚀；风力作用下的风蚀；2. 流水作用下的风蚀；流水作用下的风蚀； 3. 土壤的盐渍化；土壤的盐渍化；4. 工矿开发对地表覆盖的破坏。工矿开发对地表覆盖的破坏。 土地荒漠化是目前世界最严重的环境与社会经济问土地荒漠化是目前世界最严重的环境与社会经济问题。全球荒漠化面积题。全球荒漠化面积1984年为年为34.75h

43、m2，1991年年增加为增加为35.92亿亿hm2，约占全世界陆地面积的，约占全世界陆地面积的1/4,已已经影响到了全世界经影响到了全世界1/6的人口，的人口，100多个国家和地区。多个国家和地区。世界荒漠化概况世界荒漠化概况土地类型土地类型面积（万面积（万hm2) 占旱地的比例占旱地的比例(%)1退化的灌溉农地退化的灌溉农地430.82 荒废的依赖降雨农地荒废的依赖降雨农地2164.13 荒废的放牧地（土地和植被退化）荒废的放牧地（土地和植被退化）75714.64退化的放牧地（植被退化地）退化的放牧地（植被退化地）257650.05退化的旱地（退化的旱地（1+2+3+4)359269.56 尚未退化的旱地尚未退化的旱地158030.07 （除极干旱的荒漠外的）旱地总面积（除极干旱的荒漠外的）旱地总面积5172100非洲有世界上面积最大的旱地，大约非洲有世界上面积最大的旱地，大约20亿亿hm2，占非洲土地总面积的，占非洲土地总面积的65%。非洲非洲36个国家经常经常受到不同程度的干旱影响。根据联合国环境规划署的个国家经常经常受到不同程度的干旱影响。根据联合国环境规划署的调查，在撒哈拉南侧每年有调查，在撒哈拉南侧每年有150万万hm2的土地变成荒漠。的土地变成荒漠。亚太地