科學(xué)技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第十七章科學(xué)技術(shù)與可連續(xù)發(fā)展討論：1．你是如何理解“可連續(xù)發(fā)展”？2．在你身邊有哪些“不可連續(xù)發(fā)展”實(shí)際例子版權(quán)所有復(fù)制必究高等教育出版社第1頁(yè)第1頁(yè)§17.1

全球問(wèn)題1.

人口問(wèn)題醫(yī)療水平發(fā)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世紀(jì)初，約2億1650年文藝復(fù)興時(shí)期，約5億1850年工業(yè)革命時(shí)期，約10億1930年二戰(zhàn)期間，約20億1975年，達(dá)到40億1987年，達(dá)到50億1999年，達(dá)到60億高速增長(zhǎng)！第2頁(yè)第2頁(yè)人口問(wèn)題：世界人口發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生各種矛盾統(tǒng)稱。包含人口本身發(fā)展、分布以及人口與社會(huì)、人口與經(jīng)濟(jì)、人口與資源、人口與自然環(huán)境等相結(jié)合過(guò)程中產(chǎn)生生存、發(fā)展問(wèn)題世界人口增加不是均衡分布在整個(gè)全球空間，不同類型國(guó)家與地域存在差異。1985～1990年，亞非拉發(fā)展中國(guó)家人口增加速度快于世界平均水平（亞19‰，非30‰，拉21‰），北美洲、歐洲低于世界平均水平（北美8‰，歐2‰不包含俄羅斯），太洋洲基本持平。發(fā)展中國(guó)家顯著快于發(fā)達(dá)國(guó)家。致使發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家所占世界人口比重不停改變。1975年二者為27：73，到1990年則為23：77，為20：80第3頁(yè)第3頁(yè)人均國(guó)民生產(chǎn)總值至少國(guó)家與人口增長(zhǎng)國(guó)家人均國(guó)民生產(chǎn)總值/美元人口增長(zhǎng)率莫桑比克8026埃塞俄比亞12033老撾17025尼泊爾17025孟加拉18017乍得19025肯尼亞38050（世界第一）第4頁(yè)第4頁(yè)我國(guó)人口問(wèn)題第5頁(yè)第5頁(yè)我國(guó)人口問(wèn)題第6頁(yè)第6頁(yè)2.

溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)是指透射陽(yáng)光密閉空間由于與外界缺乏熱互換而形成保溫效應(yīng)，就是太陽(yáng)短波輻射能夠透過(guò)大氣射入地面，而地面增暖后放出長(zhǎng)短輻射卻被大氣中二氧化碳等物質(zhì)所吸取，從而產(chǎn)生大氣變暖效應(yīng)。大氣中二氧化碳就像一層厚厚玻璃，使地球變成了一個(gè)大暖房。據(jù)預(yù)計(jì)，假如沒(méi)有大氣，地表平均溫度就會(huì)下降到23℃，而實(shí)際地表平均溫度為15℃，這就是說(shuō)溫室效應(yīng)使地表溫度提升38℃。第7頁(yè)第7頁(yè)除二氧化碳以外，對(duì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)有主要作用氣體尚有甲烷、臭氧、氯氟烴以及水氣等。伴隨人口急劇增長(zhǎng)，工業(yè)快速發(fā)展，排入大氣中二氧化碳相應(yīng)增多；又由于森林被大量砍伐，大氣中應(yīng)被森林吸取二氧化碳沒(méi)有被吸取，由于二氧化碳逐步增長(zhǎng)，溫室效應(yīng)也不斷增強(qiáng)。據(jù)分析，在過(guò)去二百年中，二氧化碳濃度增長(zhǎng)25％，地球平均氣溫上升0.5℃。預(yù)計(jì)到下個(gè)世紀(jì)中葉，地球表面平均溫度將上升1.5~4.5℃，而在中高緯度地域溫度上升更多第8頁(yè)第8頁(yè)全球氣溫變暖造成最主要災(zāi)害是南北極冰雪融化造成海平面上升假如海平面升高1m,直接受影響土地約5×106km2,人口約10億,耕地約占世界耕地總量1/3。假如考慮到特大風(fēng)暴潮和鹽水侵入,沿海海拔5m下列地域都將受到影響,這些地域人口和糧食產(chǎn)量約占世界1/2。一部分沿海都市也許要遷入內(nèi)地,大部分沿海平原將發(fā)生鹽漬化或沼澤化,不適于糧食生產(chǎn)。同時(shí),對(duì)江河中下游地帶也將造成災(zāi)害。當(dāng)海水入侵后,會(huì)造成江水水位抬高,泥沙淤積加速,洪水威脅加劇,使江河下游環(huán)境急劇惡化

第9頁(yè)第9頁(yè)全球變暖造成非洲最高山峰積雪融化第10頁(yè)第10頁(yè)

受到溫室效應(yīng)和周期性潮漲雙重影響，西太平洋島國(guó)圖瓦盧大部分地方，即將被海水淹沒(méi)，包括首都機(jī)場(chǎng)及部分住宅和辦公室。

由于溫室效應(yīng)會(huì)造成南北極冰雪融化，水平線上升，直接威脅圖瓦盧，因此該國(guó)在國(guó)際環(huán)境保護(hù)會(huì)議上一向十分敢言。前總理佩魯曾聲稱圖瓦盧是“地球暖化第一個(gè)受害者”。

第11頁(yè)第11頁(yè)3.

厄爾尼諾現(xiàn)象厄爾尼諾現(xiàn)象：厄爾尼諾海流，是太平洋赤道帶大范圍內(nèi)海洋和大氣互相作用后失去平衡而產(chǎn)生一個(gè)氣候現(xiàn)象。正常情況下，熱帶太平洋區(qū)域季風(fēng)洋流是從美洲走向亞洲，使太平洋表面保持溫暖，給印尼周圍帶來(lái)熱帶降雨。但這種模式每2~8年被打亂一次，使風(fēng)向和洋流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，太平洋表層熱流就轉(zhuǎn)而向東走向美洲，隨之便帶走了熱帶降雨，出現(xiàn)所謂“厄爾尼諾現(xiàn)象”。第12頁(yè)第12頁(yè)“厄爾尼諾”一詞起源于西班牙語(yǔ)，原意為“圣嬰”。19世紀(jì)初，在南美洲厄瓜多爾、秘魯?shù)任靼嘌勒Z(yǔ)系國(guó)家，漁民們發(fā)覺(jué)，每隔幾年，從10月至第二年3月便會(huì)出現(xiàn)一股沿海岸南移暖流，使表層海水溫度明顯升高。南美洲太平洋東岸本來(lái)盛行是秘魯寒流，伴隨寒流移動(dòng)魚群使秘魯漁場(chǎng)成為世界三大漁場(chǎng)之一，但這股暖流一出現(xiàn)，性喜冷水魚類就會(huì)大量死亡，使?jié)O民們?cè)馐軠珥斨疄?zāi)。由于這種現(xiàn)象最嚴(yán)重時(shí)往往在圣誕節(jié)前后，于是遭受天災(zāi)而又無(wú)可奈何漁民將其稱為上帝之子——圣嬰。以后，在科學(xué)上此詞語(yǔ)用于表示在秘魯和厄瓜多爾附近幾千公里東太平洋海面溫度異常增暖現(xiàn)象。當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，大范圍海水溫度可比常年高出3－6攝氏度。太平洋廣大水域水溫升高，改變了老式赤道洋流和東南信風(fēng)，造成全球性氣候反常第13頁(yè)第13頁(yè)厄爾尼諾現(xiàn)象基本特性是太平洋沿岸海面水溫異常升高，海水水位上漲，并形成一股暖流向南流動(dòng)。它使原屬冷水域太平洋東部水域變成暖水域，結(jié)果引起海嘯和暴風(fēng)驟雨，造成一些地域干旱，另一些地域又降雨過(guò)多異常氣候現(xiàn)象。第14頁(yè)第14頁(yè)厄爾尼諾是一個(gè)不規(guī)則重復(fù)出現(xiàn)現(xiàn)象。普通每2～8年出現(xiàn)一次。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1950到1998年共發(fā)生了16次厄爾尼諾現(xiàn)象，拉尼娜發(fā)生10次。但是，1990年以后厄爾尼諾現(xiàn)象已出現(xiàn)4次，拉尼娜卻只發(fā)生1次。普通而言，厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，全球平均溫度會(huì)升高。最近發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象頻率加快，已造成近百年來(lái)平均溫度最暖三年都在1990年以后，其中1998年是1861年以來(lái)最暖一年。

第15頁(yè)第15頁(yè)4.

臭氧層被破壞在距離地球表面15-25公里高空，因受太陽(yáng)紫外線照射緣故，形成了包圍在地球外圍空間臭氧層，這臭氧層正是人類賴以生存保護(hù)傘。這就是大多數(shù)人對(duì)臭氧所有結(jié)識(shí)。人類真正結(jié)識(shí)臭氧還是在150多年以前，由德國(guó)化學(xué)家先貝因（Schanbein）博士初次提出在水電解及火花放電中產(chǎn)生臭味，同在自然界閃電后產(chǎn)氣憤味相同，先貝因博士認(rèn)為其氣味類似于希臘文OZEIN（意為“難聞”），由此將其命名為OZONE（臭氧）。

第16頁(yè)第16頁(yè)自然界中臭氧，大多分布在距地面20km~50km大氣中，我們稱之為臭氧層。臭氧層中臭氧主要是紫外線制造出來(lái)。大家知道，太陽(yáng)光線中紫外線分為長(zhǎng)波和短波兩種，當(dāng)大氣中（含有21%）氧氣分子受到短波紫外線照射時(shí)，氧分子會(huì)分解成原子狀態(tài)。氧原子不穩(wěn)定性極強(qiáng)，極易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。如與氫（H2）反應(yīng)生成水（H2O)，與碳（C）反應(yīng)生成二氧化碳（C02）。同樣，與氧分子（O2）反應(yīng)時(shí)，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重不小于氧氣，會(huì)逐步向臭氧層底層降落，在降落過(guò)程中伴隨溫度改變（上升），臭氧不穩(wěn)定性愈趨明顯，再受到長(zhǎng)波紫外線照射，再度還原為氧。臭氧層就是保持了這種氧氣與臭氧互相轉(zhuǎn)換動(dòng)態(tài)平衡。

第17頁(yè)第17頁(yè)大氣臭氧層主要作用保護(hù)作用：臭氧層能夠吸取太陽(yáng)光中波長(zhǎng)300μm以下紫外線，保護(hù)地球上人類和動(dòng)植物免遭短波紫外線傷害。只有長(zhǎng)波紫外線UVA和少許中波紫外線UVB能夠輻射到地面，長(zhǎng)波紫外線對(duì)生物細(xì)胞傷害要比中波紫外線輕微得多。第18頁(yè)第18頁(yè)大氣臭氧層主要作用加熱作用：臭氧吸取太陽(yáng)光中紫外線并將其轉(zhuǎn)換為熱能加熱大氣，由于這種作用大氣溫度結(jié)構(gòu)在高度50km左右有一個(gè)峰，地球上空15～50km存在著升溫層。正是由于存在著臭氧才有平流層存在。而地球以外星球因不存在臭氧和氧氣，因此也就不存在平流層。大氣溫度結(jié)構(gòu)對(duì)于大氣循環(huán)含有主要影響，這一現(xiàn)象起因也來(lái)自臭氧高度分布。第19頁(yè)第19頁(yè)臭氧層損耗危害第20頁(yè)第20頁(yè)5.

土地荒漠化土地荒漠化：氣候變異和人類活動(dòng)影響等各種原因造成干旱、半干旱以及亞濕潤(rùn)干旱地域土地退化，主要分布在亞、非、拉等發(fā)展中國(guó)家。第21頁(yè)第21頁(yè)半荒漠化高原地表第22頁(yè)第22頁(yè)

土地荒漠化是全球性環(huán)境災(zāi)害，它已影響到世界六大洲100多個(gè)國(guó)家和地域，全球約有1/6人口生活在這些地域。當(dāng)前，全球荒漠化面積已經(jīng)達(dá)3600萬(wàn)平方公里，占整個(gè)地球陸地面積1/4，全世界受荒漠化影響國(guó)家有100多個(gè)，約9億人受到荒漠化摧殘影響和威脅。全世界每年因荒漠化而遭受損失達(dá)420億美元。

第23頁(yè)第23頁(yè)我國(guó)是世界上沙漠面積較大、分布較廣、荒漠化危害嚴(yán)重國(guó)家之一。沙漠、戈壁及沙化土地總面積為168.9萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積17.6％。除西北、華北和東北12塊沙漠和沙地外，在豫東、豫北平原，在唐山、北京周圍，北回歸線一帶還分布著大片風(fēng)沙化土地。最近沙化土地平均每年以2460平方公里速度在擴(kuò)展。中國(guó)每年因荒漠化危害造成損失高達(dá)540億元。第24頁(yè)第24頁(yè)

在中國(guó)，因風(fēng)蝕形成荒漠化土地面積已超出全國(guó)耕地總和。由于水土流失，中國(guó)每年流失土壤達(dá)50多億噸，使土地資源遭受嚴(yán)重破壞。在我國(guó)，直接受荒漠化危害影響人口約5000多萬(wàn)人。西北、華北北部、東北西部地域每年約有2億畝農(nóng)田遭受風(fēng)沙災(zāi)害，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)定；有15億畝草場(chǎng)由于荒漠化造成嚴(yán)重退化；有數(shù)以千計(jì)水利工程設(shè)施因受風(fēng)沙侵襲排灌效能削弱。

荒漠化發(fā)生、發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)有著密切關(guān)系。人類不合理經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不但是荒漠化主要原因，反過(guò)來(lái)人類又是它直接受害者。與荒漠化相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)原因有些人口過(guò)剩、過(guò)度耕種、過(guò)度放牧、毀林和低下澆灌水平。第25頁(yè)第25頁(yè)6.

酸雨現(xiàn)象酸雨：pH小于5.6酸性降水，包括雨、霧、霜等，是由大氣中硫酸、硝酸和云層水蒸氣發(fā)生反應(yīng)形成酸雨形成過(guò)程第26頁(yè)第26頁(yè)酸雨過(guò)后損壞森林第27頁(yè)第27頁(yè)7.

森林破壞森林功效

1．調(diào)整生物圈CO2和O2平衡

處于生長(zhǎng)季節(jié)闊葉林，每公頃天天能吸取1噸CO2，生產(chǎn)730公斤O2。按此推算，若人均擁有102米森林，就能滿足自己對(duì)氧需要了。

2．凈化空氣

森林枝葉茂密，濕度也較高，能吸附油煙、灰塵，還能吸取SO2等有毒氣體。每公頃油松林一年可吸塵36.4噸，夾竹桃、梧桐、槐樹等能吸取SO2。松樹針葉分泌殺菌素可殺死白喉?xiàng)U菌和結(jié)核桿菌。據(jù)測(cè)定，綠化區(qū)每立方米空氣中細(xì)菌含量?jī)H為市區(qū)15％。

第28頁(yè)第28頁(yè)3．減低噪音

30米寬林帶可減低噪音6～8分貝，在行道樹之間種灌木，防噪音效果更佳。

4．修養(yǎng)水源，保持水土

茂密林冠能截留雨水，林下枯枝落葉層能緩沖雨水對(duì)地表沖擊力，增進(jìn)水滲入，減少和節(jié)制地面徑流，有助于修養(yǎng)水源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一畝林地比裸地多蓄水20噸，5萬(wàn)畝森林貯水量相稱于一座100萬(wàn)立方米大水庫(kù)。森林還能有效地減少水土流失，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一次降雨346毫米后，平均每畝林地流失土壤4公斤，草地為6.2公斤，作物地和裸地分別是238公斤和450公斤。

5．調(diào)整氣溫、減少風(fēng)速、增長(zhǎng)降雨量

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一個(gè)地域森林覆蓋率若高于30％，并且分布均勻，就能相對(duì)有效地調(diào)整氣候，減少自然災(zāi)害。我國(guó)森林覆蓋率僅為12％，分布也不均勻，屬于少林國(guó)。當(dāng)前，世界上森林正以每年1800萬(wàn)～萬(wàn)公頃速度消失，自1950～1980年間，全世界森林面積減少了二分之一。破壞森林會(huì)產(chǎn)生一系列嚴(yán)重后果。

第30頁(yè)第30頁(yè)破壞森林后果1．水土流失

森林被砍伐后，裸露土地經(jīng)不起風(fēng)吹雨打日曬。晴天，由于太陽(yáng)曝曬，地溫升高，有機(jī)物分解為可溶性礦質(zhì)元素進(jìn)程加快；雨天，雨水直接沖測(cè)，把肥沃表土連同礦質(zhì)元素帶進(jìn)江河。據(jù)預(yù)計(jì)，我國(guó)每年約有50多億噸土壤被沖進(jìn)江河。

2．流沙淤積，堵塞水庫(kù)河道

黃河水中含沙量居全球之冠，洪水到來(lái)時(shí)，水、沙各占二分之一。由于流沙淤積，黃河下游有些地方河床比堤外土地高出12米，甚至比開封市城墻還高，嚴(yán)重威脅人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。

第31頁(yè)第31頁(yè)3．環(huán)境惡化，災(zāi)情頻繁

海南省萬(wàn)寧縣森林覆蓋率本來(lái)高達(dá)63％，由于有森林調(diào)整，上世紀(jì)50年代前，從沒(méi)發(fā)生過(guò)干旱。以后，人為破壞使那里森林覆蓋率降至9.8％，從此以后，自然災(zāi)害紛至沓來(lái)，從60到70年代，平均每就有6年鬧旱災(zāi)，致使21條河河水?dāng)嗔鳎?/4農(nóng)田受旱減產(chǎn)，25個(gè)水庫(kù)干涸。尤其是