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全球性大气环境问题与大气污染控制
(1)节约能源,提高能源利用效率。 (2)改善能源结构,积极发展新能源。
3.生态建设战略
从大气中消除过量的CO2:保护热带雨林;植树 造林;通过海洋生物吸收固化
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第 三 章
4.研究、制定适应气候变化的措施与规划
沿海城市规划;作物品种、耕种体制、适耕地 区的规划等
5.加强科学研究和预警
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第 三 章
注:ppmv表示某成分体积单位为10-6;ppbv表示10-9;pptv表示10-12。 资料来源: IPCC,2005;IPCC,2007;WMO,2009.
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第 三 章
表3-6部分温室气体的全球变暖潜势
全球变暖潜势(时间尺度)
物种
CO2 CH4
大气寿命/a 可变 12±3
20a
1 56
100a
1、对人体健康的影响:破坏DNA,皮肤病,白内障等
2、对陆生植物的影响:产量和质量下降,间接影响
3、对材料的影响:加速老化
4、对水生生态系统的影响:降低生产力,影响幼体
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第 三 章
(五)臭氧层破坏的控制策略
开发消耗臭氧层物质的替代技术
无氟氯昂制冷设备 环境管理手段+ 经济手段
1985年, 25个国家 《维也纳公约》 1987年, 46个国家 《关于消耗臭氧层物质的 蒙特利尔公约》
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第 三 章
1995年
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第 三 章
全球变暖可能产生的影响
1、海平面上升:低地被淹,海岸被冲蚀,排洪不畅, 土地盐渍化,海水倒灌、影响沿海养殖业等。
未来海平面变化的预测 预测者 世界气象组织(WMO) 日本环境厅 欧洲共同体 联合国环境规划署(UNEP) 预测年份 2025 2030 21世纪 21世纪末 上升量cm 20-140 26-165 20-165 65
制定淘汰消耗臭氧层物质的措施
国际行动
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第 三 章
消耗臭氧物质的排放削减
蒙特利尔议定书及其修订案所包括的损耗臭氧的气体
2000 年之前需停止生产的气体 CFC-11 CFC-12 CFC-113 CFC-114 CFC-115 四氯化碳 三氯乙烷 哈龙-1211 哈龙-1301 哈龙-2402 2030 年必须淘汰的气体 HCFC-22 HCFC-123 HCFC-124 HCFC-141b HCFC-142b HCFC-225ca HCFC-225cb
以外的热量相对减少,地球表面的温度得以维持,
大气这种对地表热辐射遮挡保温的属性类似温室中 玻璃具有的作用,故被称为温室效应。
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第 三 章 全球变暖
原因:温室效应的加剧
温室气体:
CO2、CH4、二氯乙烷、臭氧、氯氟烃(CFC-11、
CFC-12)、四氯化碳、氧化亚氮等,其中尤以CO2的温室
作用最明显。
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第 三 章
影响酸雨形成的因素
酸性污染物的排放
大气中的NH3:抑制酸雨的形成
与H2SO4气溶胶形成中性的NH4HSO4,降低了雨水的酸度。 金属:催化SO2氧化; 酸性物 :贡献酸雨; 碱性物: 中和酸起缓冲作用
颗粒物的酸度及其缓冲能力
地理和气象因素
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第 三 章
大气中的NH3的来源
地理和气象条件
大气中的NH3
颗粒物特征
其它
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第 三 章
酸雨的危害
酸湖形成,鱼虾难存
在pH5.0~6.5之间时,鱼卵不容 易孵化,鱼苗数量减少﹔当湖水 pH值低过5.0时,大多数鱼类死亡 。虾比鱼更早灭绝。
(1)对水生生态系统的危害
水生生物种群 将减少。
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第 三 章
在欧洲和北美洲,酸雨所引起的湖泊酸化情形十分严重。瑞典 湖泊共有八万五千个,其中有约两万个已受到酸雨的影响。挪 威有二百六十五个湖泊已经没有鱼虾;而加拿大已有四百个 「死湖」,以前有鲑鱼的河川,现在都看不到鲑鱼的踪影了。
1 21
500a
1 6.5
N2 O
CHF3 HFC-152a① HFC-143a②
120
264 1.5 48.3
280
9100 460 5000
310
11700 140 3800
170
9800 42 1400
SF6
3200
16300
23900
34900
注:引自IPCC报告,1995;①分子式为C2H4F2;②分子式为C2H3F3。 ①②均为臭氧层损耗物质的替代物。
0.82
0.90 0.12 0.04 0.014 0.64 12 5.1
0.9
0.9 0.12 0.05 0.02 0.57 13 5
CFCs类化合物后数字分别代表:C原子数减1,H原子数加1,F原子数
Halon类化合物的四位数字分别代表 :C、F、Cl、Br原子数
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第 三 章
(四)臭氧层破坏的危害
HCl
酸雨
有机酸
酸雨的主要成分
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第 三 章
一般酸雨化学组成中,较重要的物种包括 H+、Cl-、NO3-、 SO42-、NH4+、K+、Na+、Ca2+、及 Mg2+ 等九种。其来源包括:
SO42-
NO3-
人为致酸物质 人为致碱物质 石化工业、火电厂、 Na+、Cl- 、 海洋的海水飞沫 2 Mg + 能源燃烧 工厂高温燃烧过程、 2 Ca +、K+ 尘土 交通工具排放 氮肥挥发 NH4+
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第 三 章
温室气体 CO2 CH4 N2O CFC-11 CFC-12 HCFC-22 CF4
表3-5 受人类活动影响的主要温室气体变化情况
工业化之前的浓度 (1750~1800 a) 280 ppmv 715 ppbv 270 ppbv 0 0 0 40 pptv 现在浓度 385.2 ppmv (2008 a) 1797 ppbv (2008 a) 321.8 ppbv (2008 a) 256 pptv(2003 a) 538 pptv(2003 a) 157pptv(2003 a) 76 pptv 大气年均累积率 (a-1) 1.5 ppmv 7.0 ppbv 0.8 ppbv -1.4 pptv 4.4 pptv 0.55 pptv 1 pptv 在大气中的衰变时 间(a) 50~200 12 114 45 100 12 >50 000
有机物的分解:氨基酸分解 含氮肥料的挥发; 土壤中NH3的挥发:随土壤pH值的上升而增大
北方土壤pH值在7- 8之间,南方土壤pH值56。
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第 三 章
我国酸雨的化学特征:属硫酸型酸雨
pH低、离子浓度高,硫酸根、铵和钙离子浓度 远远高于欧美,而硝酸根浓度则低于欧美。
酸雨中H2SO4和HNO3的比值高
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第 三 章
自然因素
气候变暖的主要原因 包括太阳活动、地球轨道参数的改变、 地外物体的撞击等。其中,对太阳黑子 活动影响的研究较多。最近100年以来的 太阳黑子相对数也呈现一个增强的趋势, 与大气中二氧化碳的浓度值和全球变暖 的趋势基本吻合。
人为因素
包括两方面内容:一方面,工业生产,燃 料燃烧排放大量的温室气体,引起温室效 应增强;另一方面,热带森林和温带植被 的破坏间接改变了大气中温室气体的浓度, 也可使气候变暖。
第五节 全球性大气环境问题
1
第 三 章
臭氧层破坏
全球气候变化
酸雨
2
第 三 章
一、全球气候变化
温 室 效 应
3
第 三 章 温室效应 (Greenhouse Effect)
无温室效应 - 全球平均温度 -18 oC
温室效应 -全球平均温度 15 oC
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第 三 章 温室效应的定义 (Greenhouse Effect) 大气中的CO2、CH4等气体对太阳发出的短波吸收很弱, 而对地面长波辐射吸收很强,从而使散失到大气层
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第 三 章
思考
我国酸雨污染区主要分布在南方的原因?
污染源和污染物条件
高硫煤使用区:含硫量3%-5% 湿度大、温度高、太阳辐射强,有利于大气中酸性前体物转化 西南地区:地形闭塞,大气稳定度大,微静风频率高,易形成 较厚的逆温层,不利于污染物稀释、扩散; 土壤PH值较低,造成大气具有较低的PH值 植被覆盖率高,颗粒物多来自燃煤排放,碱性阳离子浓度低 北方排放的大量含硫化合物被大气远距离输送到南方。
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第 三 章
海平面上升
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第 三 章
这个地球怎么了
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第 三 章 2、影响农业和自然生态系统 3、加剧洪涝、干旱及其他 气象灾害 4、影响人类健康
全球气候变暖的悲剧性象征
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第 三 章
减缓全球变暖的对策
1.加强国际合作,缔结国际公约
《气候变化框架公约》 控制CO2向大气排放
2.能源发展战略
臭氧洞:理论上指臭氧的柱浓度小于200D.U.,即臭 氧的浓度较臭氧洞发生前减少30%的区域。
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第 三 章
1955 - 1995 每年十月份南极臭氧浓度(单位: DU )。数据点包括 了基于地面和卫星的观测。在这一时期内总臭氧总浓度下降了50%。 (资料来源:NASA, 2000)
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第 三 章
发达国家与地区一般为3:2或2:1 我国为10:1。
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