环境科学概论第五章-全球环境变化-课件

选择自己所经历的环境问题，分析其表现形式，成因，后果，及改善建议。上节课思考第五章全球环境变化最新新闻搜索Google网上搜索6,320,000项全球环境变化、气候变化与人类健康《科学新闻》

作者：托尼·米歇尔 澳大利亚国立大学国家流行病与人口健康中心主任 在这一领域，无论是概念还是方法都远远超出了标准教科书的范畴，但迄今尚缺乏一个熟悉该领域的骨干研究队伍和合适的方法，当然，大量的包括争取博士学位的年轻研究者正在致力于这一领域的研究。在未来10年中，这将会成为健康科学研究的主流——一个关于可持续发展的国际主题。

全球变暖臭氧层耗竭酸雨危害全球生态系统退化环境安全案例研究全球变暖与全球环境变化这就是1992-2003年间格陵兰积雪融化范围增加的急剧性。大海将淹没地势低的海滩地区和大量三角洲，比如尼罗河三角洲和孟加拉国的恒河-布拉马普特拉河三角洲，以及，中国一些沿海城市

格陵兰积雪融化范围急剧增加

全球环境问题是指全球环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象，大致可分为两类：原生环境问题：

由自然力引起的为原生环境问题，也称第一环境问题， 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，反过来又危机人类自身的生存和发展的现象，为次 生环境问题，也叫第二环境问题。概念辨析

次生环境问题

生态破坏、环境污染和资源浪费等方面主要有：1.全球气候变化2.臭氧层破坏和损耗3.酸雨污染4.土地荒漠化5.森林植被被破坏6.生物多样性锐减7.海洋资源破坏和污染8.有机物的污染导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。造成温室效应的温室气体除了二氧化碳外，还有甲烷、氧化亚氮等。燃烧化石燃料、农业和畜牧业、垃圾处理等等都会向大气中排放温室气体。全球气候变暖 海平面上升

经济发达、人口密集的三角洲、海岸带和低地地区淹没损失。气候带北移热带多雨地区将面临洪涝多发威胁，沿海城镇将遭受风暴频繁袭击。极地冻土带下的大量CH4将释放出来，加速全球增温。给许多病菌的繁殖、传播提供更为适宜的温床。世界经济损失

据UNEP报告,如不对温室气体排放采取措施，今后50年内，每年所造成的全球经济损失最多可达3000亿美元。全球变暖的可能影响1973年成立，联合国环境规划署（UnitedNationsEnvironmentProgramme，简称UNEP）引发自然灾害，破坏生态系统良性循环，损害生物多样性使中国农业生产的不稳定性增大生态问题和环境问题水资源不均衡中国南方雪灾与中国北方暖冬干旱对中国的可能影响2019年伊始，中国南方地区遭受了范围最广，面积最大，持续时间最长的雨雪灾害，这种的严重雨雪天气已经造成五十年来最严重的雪灾冰灾，部分地方已经断粮大范围的断电，机车被困，旅客滞留，七千万人受灾，饥寒交迫。

2019年中国雪灾是2019年1月10日起中国浙江、江苏、安徽、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆和新疆生产建设兵团等19个省级行政区均受到低温、雨雪、冰冻灾害影响，死亡60人；失踪2人，紧急转移安置175.9万人；农作物受灾面积7270.8千公顷；倒塌房屋2.3万间，损坏房屋86.2万间；直接经济损失537.9亿元。其中湖南、湖北、贵州、广西、江西、安徽等6省、区受灾最为严重。经济损失这次降雪有两个主要原因，分别从全球气候的宏观变化以及本次南方降雪的具体天气过程来说明。

第一个原因（宏观原因）：我们今年处在一个拉尼娜的状态下，就是赤道东太平洋地区的海温要比常年偏低负0.5度以下，而这个现象对中国的气候影响是非常明显的。原因及反思在拉尼娜现象影响下，造成东亚地区经向环流异常，这样一个环流形势非常有利于我国北方冷空气的南下。它使得我们会有一个冷冬。第二个原因（具体原因）：下雪或者下雨必须满足的两个条件就是：1.来自于热带地区暖湿气流。2.有来自于高寒地区的冷空气。冬季降雪区域（夏季降雨区域同理）分布于锋面附近，也就是冷暖气团交界处。进入2019年以来，亚洲高压非常活跃，不断形成冷气团南下影响我国，造成大范围大风降温天气，但是由于南方的暖气团也很活跃，大量来自太平洋、印度洋的暖湿气流频频光顾南方地区，当来自蒙古西伯利亚的强大冷气团迅速南下至南方地区，并与暖湿气团相遇后，这一冷、一暖两个正好结合在一起。受这两个气流共同影响，所以这段时间，特别是在长江流域雨雪天气比较多，而且长时间维持着低温天气。

北方暖冬与干旱干旱是一种气候灾害,其造成的经济损失是气象灾害中最为严重的。同时,由于干旱灾害发生频率高、持续时间长、影响范围广、后延影响大,对环境及农业的危害也非常大。我国现代气候变化特征表明,北方气候变暖趋势最为明显,已经连续出现了17个全国大范围的暖冬;全国北方降水量减少。狗熊不冬眠、候鸟不迁徙，

——暖冬后果有点严重2019年，美国以及欧洲大部分地区持续暖冬天气，阳光明媚、鲜花盛开、缺少降雪，空气中弥漫着春天的气息。本该冬眠的狗熊仍然精力旺盛，本该迁徙的候鸟改变了习性，女孩穿着短裙走上街头，许多滑雪场由于缺少降雪不得不推迟开放时间……

保护全球气候的协调行动

全球变暖的威胁是全人类共同面临的严峻挑战。要搞清温室气体相关问题，削减排放量，有赖于广泛的国际合作。

重要决议《联合国气候变化框架公约》(1992年巴西)《京都议定书》

问题？！臭氧层

自然界中的臭氧，大多（90%）分布在距地面20Km--50Km的大气平流层中，在离地面25千米处臭氧浓度最大，形成了厚度约为3mm的臭氧集中层，称为臭氧层。臭氧层耗竭臭氧层的形成大气中的O2短波紫外线照射O（不稳定性极强）长波紫外线照射

O3（比重大于O2，逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），O3不稳定性愈趋明显）+O2动态平衡臭氧层的作用臭氧层具有强烈吸收（99%）紫外线的作用，即能够有效的过滤掉阳光中对人体和生物造成伤害的那部分紫外线臭氧层又起到地球保温层作用，使得地球表面白天不致于过热，而夜间又不致于过冷，为地球生物提供了生存的条件。

臭氧层对生物的屏蔽作用

臭氧层浓度每减少1%，太阳紫外线辐射将增加2%，皮肤癌患者将增加7%，白内障患者将增加0.6%。现在全世界每年死于皮肤癌的有十几万人，患白内障的人更多。紫外线辐射还能够破坏植物光合作用和授粉作用，降低农业产量。紫外线辐射还会杀死水中鱼卵和单细胞藻类等。臭氧层的破坏南极臭氧洞的发现

1985年，人们未预料到的事发生了，这一年，英国科学家乔·弗曼等人首次报道1980-1984年间，南极上空每年春季（即10月）臭氧含量与同年3月相比大幅度下降，出现了臭氧洞。1982年10月南极上空首次出现了臭氧含量低于200DU（DU为多普逊臭氧单位）的区域形成了臭氧洞,在随后的几年里臭氧洞的面积不断扩大，洞内的臭氧含量不断降低。进入20世纪90年代以来，南极臭氧洞继续发展。臭氧层破坏的原因

关于南极“臭氧洞”的成因，近年来曾有过几种不同的论点，但大多数人认为大气污染物，尤其是氟氯烃类化合物对臭氧层的破坏是主要的原因人们发现，平流层中一些具有未成对电子的活性物质对反应有催化作用，其机制如下：——化学机制A:(Molina等)ClOOCl+hv→Cl+ClOOClOO→Cl+O22Cl+2O3→2ClO+2O2

ClO+ClO→ClOOCl

2O3→3O2

——化学机制B:(McElory)

Cl+O3→ClO+O2Br+O3→BrO+O2

ClO+BrO→Cl+Br+O2

2O3→3O2——化学机制C:(Solomon)OH+O3→HO2+O2ClO+HO2→ClOH+O2

HOCl+hv→Cl+OHCl+O3→ClO+O2

2O3→3O2

这些机制以及其它的机制均与含氯（溴）化合物有关，通过催化循环导致臭氧向氧气的转化。据估算，一个氯原子可以破坏104-105个臭氧分子。臭氧层破坏的影响对人体健康的影响阳光紫外线UV-B的增加对人类健康有严重的危害作用（引发和加剧眼部疾病、皮肤癌和传染性疾病）。平流层臭氧减少1%，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，全世界由于白内障而引起失明的人数将增加10,000到15,000人。

澳大利亚皮肤癌病人多

对陆生植物的影响

植物的生理和进化过程都受到UV-B辐射的影响，甚至与当前阳光中UV-B辐射的量有关。研究表明，在已经研究过的植物品种中，超过50%的植物有来自UV-B的负影响，比如豆类、瓜类等作物，另外某些作物如土豆、番茄、甜菜等的质量将会下降

番茄枯死甜菜减产

对水生生态系统的影响科学研究的结果，如果平流层臭氧减少25%，浮游生物的初级生产力将下降10%，这将导致水面附近的生物减少35%。

阳光中的UV-B辐射对鱼、虾、蟹、两栖动物和其它动物的早期发育阶段都有危害作用。最严重的影响是繁殖力下降和幼体发育不全。即使在现有的水平下，阳光紫外线B已是限制因子。紫外线B的照射量很少量的增加就会导致消费者生物的显著减少。

对生物化学循环的影响

阳光紫外线的增加会影响陆地和水体的生物地球化学循环，从而改变地球--大气这一巨系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环。

对材料的影响因平流层臭氧损耗导致阳光紫外辐射的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料，尤其是高分子材料的降解和老化变质。特别是在高温和阳光充足的热带地区，这种破坏作用更为严重。电线老化易引起火灾臭氧层的保护国际保护臭氧层的行动联合国环境署制定了“世界保护臭氧层行动计划”，80年代初一些国家率先开始了保护臭氧层的行动；

1985年21个国家的政府代表签署了《保护臭氧层维也纳公约》，呼吁各国政府采取联合行动，保护臭氧层；联合国环境署还规定从2019年起，每年9月16日为"国际保护臭氧层日"，以增加世界人民保护臭氧层的意识，提高参与保护臭氧层行动的积极性。

1987年9月，36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会，通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，进一步提出了控制消耗臭氧层物质的具体措施和方案（目前为止，缔约方已达165个之多）；中国保护臭氧层在行动1989年9月加入《维也纳公约》；1991年6月加入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（以下简称议定书）伦敦修正案，成为按《议定书》第5条第1款行事的缔约国。历时10年，中国政府在履行国际公约中付出了艰苦的努力，进行了大量的工作。2019中国青少年保护臭氧层短片二等奖v.youku/v_show/id_XNDQ4NzYwMDEy.html酸雨危害my./u/vw/587360

全球生态系统退化

森林、草原与湿地萎缩

1990～2000年，全世界森林自然增长及人工种植面积每 年仅为5.2×104km2，森林砍伐面积却高达14.6×104km2， 平均每年净减少9.4×104km2。 在20世纪一百年间，全球热带森林 面积减少近1/5。 世界湿地