全球大氣的環(huán)境問題.doc

精品文檔全球大氣的環(huán)境問題0901013412李國富全球大氣的環(huán)境問題 隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)資源的過度開發(fā)利用，不加節(jié)制的向大氣中排放有害的氣體，使我們的大氣環(huán)境出現(xiàn)了許多問題。 一、全球氣候變暖由于人口的增加和人類生產(chǎn)活動(dòng)的規(guī)模越來越大，向大氣釋放的二氧化碳CO2、甲烷CH4、一氧化二氮N2O、氯氟碳化合物CFC、四氯化碳CCl4、一氧化碳CO等溫室氣體不斷增加，導(dǎo)致大氣的組成發(fā)生變化。大氣質(zhì)量受到影響，氣候有逐漸變暖的趨勢。 由于全球氣候變暖，將會(huì)對(duì)全球產(chǎn)生各種不同的影響，較高的溫度可使極地冰川融化，海平面每10年將升高6厘米，因而將使一些海岸地區(qū)被淹沒。全球變暖也可能影響到降雨和大氣環(huán)流的變化，使氣候反常，易造成旱澇災(zāi)害，這些都可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化和破壞，全球氣候變化將對(duì)人類生活產(chǎn)生一系列重大影響。 大氣中的許多組分如CO2、CH4等，對(duì)長波輻射有特征的吸收光譜，像單向過濾器一樣，可以阻止地面向外輻射紅外光，從而把能量截留在大氣中，使大氣溫度升高的現(xiàn)象，叫溫室效應(yīng)。能引起溫室效應(yīng)的氣體就叫溫室氣體。大氣中的痕量溫室氣體，除了CO2、CH4，還包括N2O、NO2、O3、CO和CFCS等。 大氣溫室氣體增加的原因：主要是，20世紀(jì)以來世界人口的劇增，特別是城市人口增加更快，使人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向自然環(huán)境排放的溫室氣體越來越多。比如工業(yè)上煤、石油、天然氣等能源的利用量不斷增加，使大氣中溫室氣體的含量不斷增加，近200年來，CO2增加了25%，CH4增加了一倍，N2O和NO2增加了19%，CFC以前在大氣中根本就沒有，它是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的一類的化合物。另外是，人類活動(dòng)改變了溫室氣體的源和匯，生態(tài)環(huán)境的破壞，大量砍伐森林，破壞植被，直接減少了CO2等溫室氣體的匯；另外，過多的開墾農(nóng)用土地和發(fā)展畜牧業(yè)又增加了CO2 和NOX等的源。例如，水稻在生長過程中和反芻動(dòng)物在消化過程中都會(huì)排放大量的CH4；作物秸稈在燃燒時(shí)可產(chǎn)生CO2 和NOX；最新的研究還證明，作物在生長過程中也排放多種微量有機(jī)化合物，這些有機(jī)物中有些也屬于溫室氣體。2、全球變暖對(duì)人類的影響 全球變暖勢必對(duì)人類生活產(chǎn)生影響，這種影響究竟有多大還有待進(jìn)一步研究，但初步的研究成果是值得注意的。1) 沿海地區(qū)的海岸線變化全球變暖會(huì)使海平面上升，使沿海地區(qū)受到威脅，沿海低地有被淹沒的危險(xiǎn)，如“水城”威尼斯，低地之國“荷蘭”等。海拔稍高的沿海地區(qū)的海灘和海岸也會(huì)遭受侵蝕，需耗費(fèi)巨資修建海岸維護(hù)工程。另外，還會(huì)引起海水倒灌，洪水排泄不暢、土地鹽漬化等后果。航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖也會(huì)受到影響。 2) 氣候帶移動(dòng) 氣候帶移動(dòng)包括溫度帶的移動(dòng)和降水帶的移動(dòng)。 氣候變暖會(huì)引起溫度帶的北移。溫度帶移動(dòng)會(huì)使大氣運(yùn)動(dòng)發(fā)生相應(yīng)的變化，全球降水也會(huì)將改變。一般來說，低緯度地區(qū)現(xiàn)有雨帶的降水量會(huì)增加，高緯度地區(qū)冬季降雪也會(huì)增多，而中緯度地區(qū)夏季降水將會(huì)減少。氣候帶的移動(dòng)會(huì)引起一系列的環(huán)境變化。對(duì)于大多數(shù)干旱、半干旱地區(qū)，降水的增多可以獲得更多的水資源，這是十分有益的。但是，對(duì)于低緯度熱帶多雨地區(qū)，則面臨著洪澇威脅。而對(duì)于降水減少的地區(qū)，如北美洲中部、中國西北內(nèi)陸地區(qū)等，則會(huì)因?yàn)橄募居炅康臏p少，變得更干旱，造成供水緊張，嚴(yán)重威脅這些地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。氣候帶移動(dòng)引起的生態(tài)系統(tǒng)改變也是不容忽視的：據(jù)估計(jì)，氣候變暖將使森林所占土地面積從現(xiàn)在的58%減到47%，荒漠將從21%擴(kuò)展到24%；另一方面，草原將從18%增加到29%，苔原將從3%減到零，又使人類增加了可利用的土地。氣候變暖對(duì)農(nóng)業(yè)的影響可以說有利也有弊。雖然變暖會(huì)使高緯度地區(qū)生長季節(jié)延長，有些干旱、半干旱地區(qū)降雨可能增多，CO2的增多能促進(jìn)作物生長，但是，作物分布區(qū)向高緯度移動(dòng)，有時(shí)可能移到現(xiàn)在土壤貧瘠的地區(qū)。對(duì)于生產(chǎn)力水平低，糧食儲(chǔ)備少的國家，其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)氣候變化敏感性大，如果氣溫升高而降水不增加或增加很少，則有可能使干旱加劇，連續(xù)長時(shí)間的干旱勢必對(duì)這些國家造成嚴(yán)重災(zāi)害。另外，高溫悶熱天氣也會(huì)使病蟲害變得更嚴(yán)重。二、臭氧層變化與臭氧洞臭氧（O3）是氧的同素異形體，在大氣中含量很少，但其濃度變化都會(huì)對(duì)人類健康和氣候帶來很大的影響。臭氧存在于地面以上至少10km高度的地球大氣層中，其濃度隨海拔高度而異。平流層中的臭氧吸收掉太陽放射出的大量對(duì)人類、動(dòng)物及植物有害波長的紫外線輻射（240329納米，稱為UV-B波長），為地球提供了一個(gè)防止紫外輻射有害效應(yīng)的屏障。但另一方面，臭氧遍布整個(gè)對(duì)流層，卻起著溫室氣體的不利作用。在平流層中臭氧耗損，主要是通過動(dòng)態(tài)遷移到對(duì)流層，在那里得到大部分具有活性催化作用的基質(zhì)和載體分子，從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被消耗掉。臭氧主要是與HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活潑自由基發(fā)生同族氣相反應(yīng)。1985年，英國科學(xué)家法爾曼(Farmen)等人首先提出，“南極臭氧洞”的問題。他們根據(jù)南極哈雷灣觀測站(Halley Bay)的觀測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)從1957年以來，每年早春(南極10月份)南極臭氧濃度都會(huì)發(fā)生大規(guī)模的耗損，極地上空臭氧層的中心地帶，臭氧層濃度已極其稀薄，與周圍相比像是形成了一個(gè)“洞”，直徑達(dá)上千公里,“臭氧洞”就是因此而得名的。這一發(fā)現(xiàn)得到了許多其他國家的南極科學(xué)站觀測結(jié)果的證實(shí)。衛(wèi)星觀測結(jié)果表明，臭氧洞在不斷擴(kuò)大，至1998年臭氧洞的覆蓋面積已相當(dāng)于三個(gè)澳大利亞。而且，南極臭氧洞持續(xù)的時(shí)間也在加長。這一切跡象表明，南極臭氧洞的損耗狀況仍在惡化之中。臭氧層的損耗不只發(fā)生在南極，在北極上空和其它中緯度地區(qū)也都出現(xiàn)了不同程度的臭氧層損耗現(xiàn)象。只是與南極的臭氧破壞相比,北極的臭氧損耗程度要輕得多,而且持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短。我國的科學(xué)工作者（中國氣象科學(xué)院的周秀驥）也報(bào)道了在我國的青藏高原存在一個(gè)臭氧低值中心。中心出現(xiàn)于每年6月,中心區(qū)臭氧總濃度年遞減率達(dá)0.345%,這在北半球是非常異常的現(xiàn)象。由于臭氧層被破壞，照射到地面的紫外線B段輻射(UV-B)將增強(qiáng)，預(yù)計(jì)UV-B 輻照水平的增加不僅會(huì)影響人類，而且對(duì)植物、野生生物和水生生物也會(huì)有影響。 1) 對(duì)人類健康的影響臭氧層破壞后，人們直接暴露于UV-B輻射中的機(jī)會(huì)增加了。UV-B輻射會(huì)損壞人的免疫系統(tǒng)，使患呼吸道系統(tǒng)的傳染病人增多；受到過多的UV-B輻射，還會(huì)增加皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率。全世界每年大約有10萬死于皮膚癌，大多數(shù)病例與UV-B有關(guān)。據(jù)估計(jì)平流層臭氧每損耗1%，皮膚癌的發(fā)病率約增加2%。總的來說，在長期受太陽照射的地區(qū)的淺色皮膚人群中，50%以上的皮膚病是陽光誘發(fā)的，即膚色淺的人比其他種族的人更容易患各種由陽光誘發(fā)的皮膚癌。此外，紫外線照射還會(huì)使皮膚過早老化。 2) 對(duì)植物的影響一般說來，UV輻射使植物葉片變小，因而減少俘獲陽光進(jìn)行光合作用的有效面積。有時(shí)植物的種子質(zhì)量也受到影響。各種植物對(duì)UV輻射的反應(yīng)不同。對(duì)大豆的初步研究表明，UV輻射會(huì)使其更易受雜草和病蟲害的損害。臭氧層厚度減少25%,可使大豆減產(chǎn)2025%。 3) 對(duì)水生系統(tǒng)的影響UV-B的增加，對(duì)水生系統(tǒng)也有潛在的危險(xiǎn)。水生植物大多數(shù)貼近水面生長，這些處于水生食物鏈最底部的小型浮游植物最易受到平流層損耗的影響，而危及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。研究表明，UV-B輻射的增加會(huì)直接導(dǎo)致浮游植物、浮游動(dòng)物、幼體魚類、幼體蝦類、幼體螃蟹以及其它水生食物鏈中重要生物的破壞。研究人員已發(fā)現(xiàn)臭氧洞與浮游植物繁殖速度下降12%有直接關(guān)系，而美國能源與環(huán)境研究所的報(bào)告表明，臭氧層厚度減少25%導(dǎo)致水面附近的初級(jí)生物產(chǎn)量降低35%，光亮帶(生產(chǎn)力最高的海洋帶)減少10%。 4) 對(duì)其它方面的影響 有研究指出，UV-B增加會(huì)使一些市區(qū)的煙霧加劇。一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在同溫層臭氧減少33%，溫度升高4時(shí)，費(fèi)城及納什維爾的光化學(xué)煙霧將增加30%或更多。 另一種經(jīng)濟(jì)上很重要的影響是，臭氧耗竭會(huì)使塑料惡化、油漆退色、玻璃變黃、車頂脆裂三、酸雨蔓延酸雨是指大氣降水中酸堿度PH值、低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。這是大氣污染的一種表現(xiàn)。 酸雨對(duì)人類環(huán)境的影響是多方面的。酸雨降落到河流、湖泊中，會(huì)妨礙水中魚、蝦的成長，以致魚蝦減少或絕跡；酸雨還導(dǎo)致土壤酸化，破壞土壤的營養(yǎng)，使土壤貧脊化，危害植物的生長，造成作物減產(chǎn)，危害森林的生長。此外，酸雨還腐蝕建筑材料，有關(guān)資料說明，近十幾年來，酸雨地區(qū)的一些古跡特別是石刻、石雕或銅塑像的損壞超過以往百年以上，甚至千年以上。 世界目前已有三大酸雨區(qū)。我國華南酸雨區(qū)是唯一尚未治理的。四 危險(xiǎn)性廢物越境轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)性廢物是指除放射性廢物以外，具有化學(xué)活性或毒性、爆炸性、腐蝕性和其他對(duì)人類生存環(huán)境存在有害特性的廢物。美國在資源保護(hù)與回收法中規(guī)定，所謂危險(xiǎn)廢物是指一種固體廢物和幾種固體的混合物，因其數(shù)量和濃度較高，