科学技术与可持续发展市公开课金奖市赛课一等奖课件

第十七章科学技术与可连续发展讨论：1．你是如何理解“可连续发展”？2．在你身边有哪些“不可连续发展”实际例子版权所有复制必究高等教育出版社第1页第1页§17.1

全球问题1.

人口问题医疗水平发展使人口出生率和成活率快速提升，死亡率大幅下降。公元1世纪初，约2亿1650年文艺复兴时期，约5亿1850年工业革命时期，约10亿1930年二战期间，约20亿1975年，达到40亿1987年，达到50亿1999年，达到60亿高速增长！第2页第2页人口问题：世界人口发展过程中产生各种矛盾统称。包含人口本身发展、分布以及人口与社会、人口与经济、人口与资源、人口与自然环境等相结合过程中产生生存、发展问题世界人口增加不是均衡分布在整个全球空间，不同类型国家与地域存在差异。1985～1990年，亚非拉发展中国家人口增加速度快于世界平均水平（亚19‰，非30‰，拉21‰），北美洲、欧洲低于世界平均水平（北美8‰，欧2‰不包含俄罗斯），太洋洲基本持平。发展中国家显著快于发达国家。致使发达国家与发展中国家所占世界人口比重不停改变。1975年二者为27：73，到1990年则为23：77，为20：80第3页第3页人均国民生产总值至少国家与人口增长国家人均国民生产总值/美元人口增长率莫桑比克8026埃塞俄比亚12033老挝17025尼泊尔17025孟加拉18017乍得19025肯尼亚38050（世界第一）第4页第4页我国人口问题第5页第5页我国人口问题第6页第6页2.

温室效应温室效应是指透射阳光密闭空间由于与外界缺乏热互换而形成保温效应，就是太阳短波辐射能够透过大气射入地面，而地面增暖后放出长短辐射却被大气中二氧化碳等物质所吸取，从而产生大气变暖效应。大气中二氧化碳就像一层厚厚玻璃，使地球变成了一个大暖房。据预计，假如没有大气，地表平均温度就会下降到23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提升38℃。第7页第7页除二氧化碳以外，对产生温室效应有主要作用气体尚有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。伴随人口急剧增长，工业快速发展，排入大气中二氧化碳相应增多；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸取二氧化碳没有被吸取，由于二氧化碳逐步增长，温室效应也不断增强。据分析，在过去二百年中，二氧化碳浓度增长25％，地球平均气温上升0.5℃。预计到下个世纪中叶，地球表面平均温度将上升1.5~4.5℃，而在中高纬度地域温度上升更多第8页第8页全球气温变暖造成最主要灾害是南北极冰雪融化造成海平面上升假如海平面升高1m,直接受影响土地约5×106km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地总量1/3。假如考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5m下列地域都将受到影响,这些地域人口和粮食产量约占世界1/2。一部分沿海都市也许要迁入内地,大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产。同时,对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧,使江河下游环境急剧恶化

第9页第9页全球变暖造成非洲最高山峰积雪融化第10页第10页

受到温室效应和周期性潮涨双重影响，西太平洋岛国图瓦卢大部分地方，即将被海水淹没，包括首都机场及部分住宅和办公室。

由于温室效应会造成南北极冰雪融化，水平线上升，直接威胁图瓦卢，因此该国在国际环境保护会议上一向十分敢言。前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“地球暖化第一个受害者”。

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厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象：厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气互相作用后失去平衡而产生一个气候现象。正常情况下，热带太平洋区域季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2~8年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓“厄尔尼诺现象”。第12页第12页“厄尔尼诺”一词起源于西班牙语，原意为“圣婴”。19世纪初，在南美洲厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系国家，渔民们发觉，每隔几年，从10月至第二年3月便会出现一股沿海岸南移暖流，使表层海水温度明显升高。南美洲太平洋东岸本来盛行是秘鲁寒流，伴随寒流移动鱼群使秘鲁渔场成为世界三大渔场之一，但这股暖流一出现，性喜冷水鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，于是遭受天灾而又无可奈何渔民将其称为上帝之子——圣婴。以后，在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里东太平洋海面温度异常增暖现象。当这种现象发生时，大范围海水温度可比常年高出3－6摄氏度。太平洋广大水域水温升高，改变了老式赤道洋流和东南信风，造成全球性气候反常第13页第13页厄尔尼诺现象基本特性是太平洋沿岸海面水温异常升高，海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域太平洋东部水域变成暖水域，结果引起海啸和暴风骤雨，造成一些地域干旱，另一些地域又降雨过多异常气候现象。第14页第14页厄尔尼诺是一个不规则重复出现现象。普通每2～8年出现一次。据统计，从1950到1998年共发生了16次厄尔尼诺现象，拉尼娜发生10次。但是，1990年以后厄尔尼诺现象已出现4次，拉尼娜却只发生1次。普通而言，厄尔尼诺现象发生时，全球平均温度会升高。最近发生厄尔尼诺现象频率加快，已造成近百年来平均温度最暖三年都在1990年以后，其中1998年是1861年以来最暖一年。

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臭氧层被破坏在距离地球表面15-25公里高空，因受太阳紫外线照射缘故，形成了包围在地球外围空间臭氧层，这臭氧层正是人类赖以生存保护伞。这就是大多数人对臭氧所有结识。人类真正结识臭氧还是在150多年以前，由德国化学家先贝因（Schanbein）博士初次提出在水电解及火花放电中产生臭味，同在自然界闪电后产气愤味相同，先贝因博士认为其气味类似于希腊文OZEIN（意为“难闻”），由此将其命名为OZONE（臭氧）。

第16页第16页自然界中臭氧，大多分布在距地面20km~50km大气中，我们称之为臭氧层。臭氧层中臭氧主要是紫外线制造出来。大家知道，太阳光线中紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）氧气分子受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子不稳定性极强，极易与其它物质发生反应。如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（C02）。同样，与氧分子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重不小于氧气，会逐步向臭氧层底层降落，在降落过程中伴随温度改变（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧互相转换动态平衡。

第17页第17页大气臭氧层主要作用保护作用：臭氧层能够吸取太阳光中波长300μm以下紫外线，保护地球上人类和动植物免遭短波紫外线伤害。只有长波紫外线UVA和少许中波紫外线UVB能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞伤害要比中波紫外线轻微得多。第18页第18页大气臭氧层主要作用加热作用：臭氧吸取太阳光中紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空15～50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层存在。而地球以外星球因不存在臭氧和氧气，因此也就不存在平流层。大气温度结构对于大气循环含有主要影响，这一现象起因也来自臭氧高度分布。第19页第19页臭氧层损耗危害第20页第20页5.

土地荒漠化土地荒漠化：气候变异和人类活动影响等各种原因造成干旱、半干旱以及亚湿润干旱地域土地退化，主要分布在亚、非、拉等发展中国家。第21页第21页半荒漠化高原地表第22页第22页

土地荒漠化是全球性环境灾害，它已影响到世界六大洲100多个国家和地域，全球约有1/6人口生活在这些地域。当前，全球荒漠化面积已经达3600万平方公里，占整个地球陆地面积1/4，全世界受荒漠化影响国家有100多个，约9亿人受到荒漠化摧残影响和威胁。全世界每年因荒漠化而遭受损失达420亿美元。

第23页第23页我国是世界上沙漠面积较大、分布较广、荒漠化危害严重国家之一。沙漠、戈壁及沙化土地总面积为168.9万平方公里，占国土面积17.6％。除西北、华北和东北12块沙漠和沙地外，在豫东、豫北平原，在唐山、北京周围，北回归线一带还分布着大片风沙化土地。最近沙化土地平均每年以2460平方公里速度在扩展。中国每年因荒漠化危害造成损失高达540亿元。第24页第24页

在中国，因风蚀形成荒漠化土地面积已超出全国耕地总和。由于水土流失，中国每年流失土壤达50多亿吨，使土地资源遭受严重破坏。在我国，直接受荒漠化危害影响人口约5000多万人。西北、华北北部、东北西部地域每年约有2亿亩农田遭受风沙灾害，粮食产量低而不稳定；有15亿亩草场由于荒漠化造成严重退化；有数以千计水利工程设施因受风沙侵袭排灌效能削弱。

荒漠化发生、发展和社会经济有着密切关系。人类不合理经济活动不但是荒漠化主要原因，反过来人类又是它直接受害者。与荒漠化相关社会经济原因有些人口过剩、过度耕种、过度放牧、毁林和低下浇灌水平。第25页第25页6.

酸雨现象酸雨：pH小于5.6酸性降水，包括雨、雾、霜等，是由大气中硫酸、硝酸和云层水蒸气发生反应形成酸雨形成过程第26页第26页酸雨过后损坏森林第27页第27页7.

森林破坏森林功效

1．调整生物圈CO2和O2平衡

处于生长季节阔叶林，每公顷天天能吸取1吨CO2，生产730公斤O2。按此推算，若人均拥有102米森林，就能满足自己对氧需要了。

2．净化空气

森林枝叶茂密，湿度也较高，能吸附油烟、灰尘，还能吸取SO2等有毒气体。每公顷油松林一年可吸尘36.4吨，夹竹桃、梧桐、槐树等能吸取SO2。松树针叶分泌杀菌素可杀死白喉杆菌和结核杆菌。据测定，绿化区每立方米空气中细菌含量仅为市区15％。

第28页第28页3．减低噪音

30米宽林带可减低噪音6～8分贝，在行道树之间种灌木，防噪音效果更佳。

4．修养水源，保持水土

茂密林冠能截留雨水，林下枯枝落叶层能缓冲雨水对地表冲击力，增进水渗入，减少和节制地面径流，有助于修养水源。据统计，一亩林地比裸地多蓄水20吨，5万亩森林贮水量相称于一座100万立方米大水库。森林还能有效地减少水土流失，据统计，在一次降雨346毫米后，平均每亩林地流失土壤4公斤，草地为6.2公斤，作物地和裸地分别是238公斤和450公斤。

5．调整气温、减少风速、增长降雨量

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一个地域森林覆盖率若高于30％，并且分布均匀，就能相对有效地调整气候，减少自然灾害。我国森林覆盖率仅为12％，分布也不均匀，属于少林国。当前，世界上森林正以每年1800万～万公顷速度消失，自1950～1980年间，全世界森林面积减少了二分之一。破坏森林会产生一系列严重后果。

第30页第30页破坏森林后果1．水土流失

森林被砍伐后，裸露土地经不起风吹雨打日晒。晴天，由于太阳曝晒，地温升高，有机物分解为可溶性矿质元素进程加快；雨天，雨水直接冲测，把肥沃表土连同矿质元素带进江河。据预计，我国每年约有50多亿吨土壤被冲进江河。

2．流沙淤积，堵塞水库河道

黄河水中含沙量居全球之冠，洪水到来时，水、沙各占二分之一。由于流沙淤积，黄河下游有些地方河床比堤外土地高出12米，甚至比开封市城墙还高，严重威胁人民生命和财产安全。

第31页第31页3．环境恶化，灾情频繁

海南省万宁县森林覆盖率本来高达63％，由于有森林调整，上世纪50年代前，从没发生过干旱。以后，人为破坏使那里森林覆盖率降至9.8％，从此以后，自然灾害纷至沓来，从60到70年代，平均每就有6年闹旱灾，致使21条河河水断流，3/4农田受旱减产，25个水库干涸。尤其是