2015环境保护与可持续发展6.ppt

1、环境保护与可持续发展 (六),市政环境工程学院 齐虹,4.1生态破坏 1.植被破环 （1）森林破坏 （2）牧草退化 2.水土流失 3.荒漠化,第四章生态环境保护,(1)森林破坏 世界森林覆盖率曾经45，总面积60亿公顷，现在森林总面积40亿公顷，全球平均每年减少0.18-0.2亿公顷，森林覆盖率低、森林资源破坏严重 中国属于森林资源较少的国家，森林覆盖率约为16.55%，世界平均水平（25%），按人均计算，每人只有森林面积0.115公顷，相当于世界人均森林面积的1/9。,(2)牧场退化 牧场包括草原、林中空地、林缘草地、疏林、灌木林及荒漠、半荒漠地区植被稀疏的地段 永久性牧场占陆地面积24 疏

2、林占陆地面积10.4 其他灌木林、冻土、荒漠地区可季节性放牧的草地占陆地面积16.6 三类牧场合计67亿公顷占陆地面积57,牧场退化表现为草群稀疏低矮，产草量降低，草质变劣，退化严重地方整个自然环境受到破坏，土地沙化和盐渍化 我国牧场退化严重，过牧超载，重用轻养，乱开滥垦是草原退化沙化日益严重，草地退化面积占可利用草地面积的13。 青海、内蒙等地产草量下降13-12 ，虫害、鼠害增多。,2.水土流失 中国水土流失面积超过367万平方公里，占国土面积的1/3。受水土流失危害的耕地已达6.7亿亩，占耕地总面积的44.9%。全国每年流失的表土近50亿吨，相当于在全国现有耕地上刮去一厘米厚的表土。所流

3、失的氮、磷、钾营养元素近1亿吨，同全国每年生产的氮、磷、钾三肥的总产量差不多。 大面积的水土流失，造成土地资源的严重破坏，洪水肆虐，恶化了生产、生活环境，动摇了农业基础。例如，黄土高原，总面积为58万km2，水土流失面积就达53万km2，每年流入黄河的泥沙达16亿吨。河水含沙量居世界之最。（平均含沙量为30kg/m3）。,3.荒漠化 （1）荒漠化的概念 “荒漠化”是法国植物和生态学家A.奥布雷维莱针对非洲热带草原退化为类似荒漠的环境变化现象于1949年首次提出的，但荒漠化作为一个生态环境问题开始引起重视源于20世纪60年代末70年代初发生在非洲撒哈拉地带连续干旱和随之而来的饥荒。 1977年首

4、次召开世界荒漠化会议 1994年全球112个国家签署了联合国防治荒漠化公约 6月17日世界防治荒漠化和干旱日 定义：荒漠化是包括气候变异和人类活动在内的种种因素所造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化,（2）荒漠化的现状 全球23的国家和地区，世界陆地面积的13受到荒漠化的危害，约世界15的人口受到直接影响，约5000-7000万平方公里土地被沙化，其中2100万平方公里完全丧失生产能力，经济损失高达423亿美元，最为严重的是非洲大陆，其次是亚洲。 我国是受荒漠化危害最严重的国家之一，潜在荒漠化的地区占全国总面积的37.2，荒漠化易发生地区占国土面积34.56，近4亿人受到荒漠化的威胁，

5、在荒漠中，沙质荒漠化、土地盐碱化、水土流失十分严重，极大地制约了荒漠化地区的经济发展，人民生活水平提高。,（3）荒漠化的成因 自然因素：异常气候干旱多风发生风蚀、暴雨发生水蚀 人为因素：人为因素占87 人口激增及自然资源利用不当而带来的过度放牧，不合理耕作的粗放管理，植被资源水资源的不合理利用。 荒漠化主要是由于人为过渡经济活动，破坏干旱、半干旱及亚湿润干旱地区的平衡所引起的一种土地退化过程，但就其发生发展也有特定的自然基础，两者密不可分。,（4）荒漠化的危害 土地生产潜力衰退 全国各类荒漠化土地年损失营养成分达13.39亿吨，相当于各种肥料46.7亿吨 土地生产力下降 受荒漠化严重影响的农田

6、产量普遍下降70-80，全世界损失260亿美元 草场质量下降 我国北方2.24亿公顷可利用草原明显退化的面积0.46-0.66亿公顷，其中0.13亿公顷退化为沙漠。草地生产力比50年代下降30-50，鼠害，虫害严重,毒草不可食用草比例增大 对环境造成污染的破坏 沙尘暴,被腐蚀的公路,沙尘暴,4.2生态环境保护 1.生态环境保护的对象的类型 （1）对象土地资源、水资源和生物资源 （2）主要类型 维护、保护、恢复、重建 2.生态保护的原理 （1）生态学原理:景观生态学、生态系统生态学、群落生态学、种群生态学 （2）工程学原理：如水土保持工程、盐渍化工程、排涝工程 （3）生态经济学原理：生态服务价值

7、作为商品的价值的一部分。,3.农业生态环境保护 农业生态环境问题主要是农业水土资源保持、农业环境污染防治、农业生物多样性保护 生态农业是根据生态学生物共生和物质循环再生的原理，运用生态工程和现代科学技术，因地制宜合理安排农业生产的优化模式，主要手段是提高太阳能的固定率和利用率，使物质在系统得到多次重复利用和循环利用，以高效和无废物等组织和发展农业。 其主要目的是提高农产品的质和量，使生态环境得到改善，不因农业生产而破坏恶化环境，增加农民收入,5.1气侯变化-温室效应 人类活动对全球的气候变化具有深刻的影响 ，尤其是工业革命以后，由于人类大量的使用矿石燃料，加上其他的人为活动，导致温室效应的加剧

8、，从而被认为可能引起全球的温度增高，并产生一系列环境问题。,第五章全球环境问题,1.人类活动对气候变化的影响温室气体的演变趋势 （1）CO20.033 吸收1200-1630nm的红外辐射，因而它在大气中的存在，对截留红外辐射能量影响较大，这对于维持地球热平衡有重要影响。,工业革命后大量燃料的使用 地球自然面貌的改变森林覆盖率的下降、热带雨林的衰退、植被的减少，总光合作用的减少，增加了CO2在大气中的积累,（2）甲烷 单个甲烷分子的红外辐射吸收能力超过CO2，来源除天然湿地等自然来源外，超过23的大气甲烷来自人为活动，包括化石燃料开采，生物质燃烧，稻田，动物反刍和垃圾填埋。 （3）氧化亚氮 主

9、要来自于天然源，土壤中的硝酸盐经细菌的脱氮作用生成，主要人为源是农业生产（含氮化肥的使用），工业过程（如己二酸、硝酸的生产）以及燃烧过程。 具有很长的化学寿命（120年）,（4）氟里昂及其替代物 氟里昂是一类含氟、氯烃类化合物的总称，寿命75年，对红外辐射有显著的吸收。 甲基氟三氯CFC-11（CFCl3） 甲基二氟二氯CFC-12（CF2Cl2） 没有天然来源，全部来自生产过程，广泛的用于制冷剂、喷雾剂、溶剂清洗剂、起泡剂、烟丝膨胀剂 由于氟里昂是破坏臭氧层的主要因素，目前全球正采取行动停止氟里昂的生产使用，并逐步使用其替代物HCFC-22（CHCl2F）,然而其替代物破坏臭氧层的能力明显减

10、少，却有显著的全球增温能力。,（5）氟代烷烃和六氟化硫 全氟代甲烷和六氟化硫等化合物因为在大气中的寿命极长（一般超过千年）同时具有极强的红外辐射吸收能力，其中六氟化硫被列入1997年京都国际气候变化会议上受控的6种温室气体之一。 氟代烷烃是工业铝生产过程中副产品。 六氟化硫主要来自大型电器设备中的绝缘流体物质，没有天然来源，全部来源于人类生产活动。 （6）臭氧 存在与对流层和平流层的臭氧都是重要的温室气体。对流层臭氧增加，结果将导致温室效应加强，平流层臭氧增加一方面吸收红外辐射而增温，另一方面又吸收来自太阳的紫外辐射，对地表有降温作用。,大气中具有温室效应的气体 大气中的浓度（ul/m3） 年

11、平均增长率 CO2 34400 0.4 CH4 1650 1.0 CO 304 0.25 二氯乙烷 0.13 7.0 O3 不定 CFC11 0.23 5.0 CFC12 0.4 5.0,2.全球气候变化 包括：气侯、降水、海平面的变化 在过去一百年里，全球气温平均上升0.3-0.6摄氏度。降雨平均增加1，海平面平均上升10-25cm 。 预计到2010年，全球气温将上升1-3摄氏度，海平面上升15-100cm,降水量进一步增加。,全球气候变化的影响 （1）对人体健康的影响 （2）对水资源的影响 （3）对森林的影响 （4）对沿海地区的影响 （5）对生物物种的影响 （6）对农业生产的影响,3.国

12、际公约 1992.6巴西里约召开的环境与发展大会上签署气侯变化框架公约于1994.3生效，该公约制定控制气候变化的最终目标是将大气圈中的温室气体浓度稳定在一个水平上，以防止人类对气候系统的有害干预。,气候变化框架公约缔约方大会,自1995年3月28日首次缔约方大会在柏林举行以来，缔约方每年都召开会议。第2至第6次缔约方大会分别在日内瓦、京都、布宜诺斯艾利斯、波恩和海牙举行。 1997年12月11日，第3次缔约方大会在日本京都召开。 2001年10月，第7次缔约方大会在摩洛哥马拉喀什举行。 2002年10月，第八次缔约方大会在印度新德里举行。 2003年12月，第9次缔约方大会在意大利米兰举行。

13、 2004年12月，第10次缔约方大会在阿根廷布宜诺斯艾利斯举行。 2006年11月，第12次缔约方大会在肯尼亚首都内罗毕举行。 2007年12月，第13次缔约方大会在印度尼西亚巴厘岛举行. 2008年12月，第14次缔约方大会在波兰波兹南市举行。 2009年12月，第15次缔约方大会哥本哈根 2010年11月，第16次缔约方大会墨西哥坎昆,1997.12 京都会议 京都议定书规定，在2008年至2012年期间，发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均削减5.2。该协定只有在55个国家批准后，才能生效，这55国二氧化碳排放量应占1990年二氧化碳排放总量的55。 2001年美国拒绝核

14、准京都议定书 2002年中国核准了该议定书 2004年11月 俄罗斯核准京都议定书 2005年2月16日，京都议定书正式生效 2007年 澳大利亚核准京都议定书,2007.12 联合国气候变化会议 巴厘岛 2009.12 哥本哈根气候变化会议 达成不具法律约束力的气候协议 2010.11 墨西哥坎昆联合国气候变化大会 2011 南非德班气候变化大会,5.2臭氧层的破坏 1.平流层臭氧 平流层臭氧占整个大气臭氧总量的90%以上。高约1535km范围，臭氧层能吸收99%以上的紫外线。称为“臭氧层”。超音速飞机向平流层中排放出水蒸气、氮氧化物等污染物，致冷剂、喷雾剂等惰性物质，会使这些物质长时间的滞

15、留在对流层中，在一定条件下，会进入平流层而起到破坏臭氧层的作用。 1985英国科学家首次提出臭氧层破坏问题,2.臭氧层形成与消耗 每天大约有3.5108 kgO3被生成和破坏。 臭氧层的生成是由于平流层中O2光解的结果： O2+hv 2O (243nm) 2O+2O2+M 2O3+M 总反应为：3O2+ h v 2O3 臭氧的消耗过程，吸收 210-290nm的紫外光光解： O3+ hv O2+ O 另一个消耗过程为： O3+O 2O2 正常情况下处于动态平衡，臭氧的浓度保持恒。,3.污染物破坏臭氧层的机理,假定可催化O3分解的物质为Y , 如NOx (NO、NO2)、HOx（H、HO、HO2

16、）、ClOx（Cl、ClO），它们可使O3转变成O2，而Y本身不变。 Y + O3 YO + O2 YO + O Y + O2 总反应 O3 + O 2O2 臭氧层浓度10pp,污染物为ppb级，单次反应不足以破坏臭氧层浓度，因此发生了催化反应,Clx,CFCl3+ h CFCl2 + Cl CF2Cl2+ h CF2Cl + Cl Cl+O3 ClO+O2 ClO + O Cl+O2 净结果 O3+ O 2O2 一个氯原子可以和105个O3分子发生链反应,NOx,NO+O3 NO2+O2 NO2+ O NO+O2 净结果O3+ O 2O2 NOx的天然来源：平流层中的N2O可为紫外线辐射分解

17、为N2和O，其中约有1%的N2O复又与激发态的氧原子结合，经氧化后产生NO和NO2。 NOx的人为来源：超音速飞机排放的NO,HO,HO +O3 HO2+O2 HO2+O HO+ O2 净结果O3+ O 2O2,平流层中存在的水蒸气，可与激发态氧原子形成含氢物质（H、HO 与HO2），这些物质可造成O3损耗约10%。,臭氧层耗损物质与替代物质,氯氟烃类化合物：具有优异的化学稳定性、不燃性和对人体安全，用于制冷剂、喷雾剂，工业用清洗剂及服装干洗剂等。 含溴化合物-哈龙（主要是Ha1on-1211和Ha1on-1301）对电器着火的灭火非常有用。热作用下较弱CBr键断裂，生成的溴原子能终结火焰中自

18、由基链反应。通过光解释放的溴原子将引发臭氧分解的链反应。 甲基溴（CH3Br）一种农药；同时海洋生物过程和森林火灾也有CH3Br排放进入大气。尽管CH3Br大部分会在对流层氧化，仍然有部分进入平流层，也是一种臭氧耗损物质。 不含氯的替代物如HFCs（CH2F2, CHF2CF3）等，它们即使进入平流层后无氯放出。HFC134a (CH2FCF3)已被国外普遍采用于制冷剂替代物。,4.臭氧层破坏的后果 （1）对人体健康的影响 （2）对陆生植物的影响 （3）对水生生态系统的影响 （4）对材料的影响 （5）对对流层大气的影响,4.臭氧层保护 维也纳公约1988.9.22生效 蒙特利尔议定书1987 我国1989.9.11正式加入维也纳公约 1991年正式成为蒙特利尔议定书的缔约国 1992年组织制定了中国消耗臭氧层物质逐步淘汰的国家方案,5.3生物多样性的破坏 1.生物多样性和生物资源 （1）生物多样性包括三个层次 生态系统多样性 物种多样性 遗传多样性,（2）生物资源 定义：指对人类有直接、间接和潜在用途的生物多样性组份，包括生物的遗传资源，物种资源，生态系统的服务功能资源 生物资源的价值 A生物多样性是人们赖以生存的生命支持系统 B生态系统提供了极其重要的“生态服务功能”,2.生物多样性锐减 （1）全球生物多样性丰度 （2）全球生物多样性