全球氣候變暖與熱污染課件

1、全球氣候變暖與熱污染什么是熱污染？熱污染是一種能量污染，是指人類活動危害熱環(huán)境的現(xiàn)象。若把人為排放的各種溫室氣體、臭氧層損耗物資、氣溶膠顆粒等所導致直接或間接的影響全球氣候變化的這一危害熱環(huán)境的現(xiàn)象除外，熱污染主要來自能源物資燃燒排放的熱量，也包括居民生活和交通等排放出的廢熱。熱污染的成因造成熱污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人口的不斷增長，環(huán)境熱污染將日趨嚴重。然而，人們尚未有用一個量值來規(guī)定其污染程度，這表明人們并未對熱污染有足夠重視。為此，科學家呼吁應盡快制訂環(huán)境熱污染的控制標準，采取行之有效的措施防治熱污染熱污染的成因大氣中二氧化碳（CO2）含量增

2、加大氣中微粒增加對流層上部水蒸汽增加植物被破壞，海洋面受熱性質(zhì)改變等等。大氣層中的溫室氣體溫室氣體對于太陽的短波輻射來說是透明的?？墒?，它們卻吸收了來自地球發(fā)放的（黑體輻射）部份長波的紅外線輻射。這樣使地球難以降溫。它們能暖化地球多少是以全球變暖勢能作指標。大氣層中二氧化碳及甲烷的濃度自1750年比前工業(yè)化水平（280百萬分率）分別上升了31%與149%。而現(xiàn)在的水平已經(jīng)高于380百萬分率。從冰芯中提取可靠的數(shù)據(jù)指出，與過去65萬年的作比較，這是個明顯的飆升。從一些非直接的地質(zhì)學證據(jù)，有理由相信過去4000萬年的二氧化碳含量比較高。在過去的20年中，大約四分之三的人為的二氧化碳排放都是燃燒化石

3、燃料。其他的人為排放都是土地使用方面，特別是砍伐森林。1958年在夏威夷大島海拔約3400米的毛納洛峰上對二氧化碳混合比率展開了最漫長的連續(xù)的儀器測量。從此以后，人們發(fā)現(xiàn)每年的測量結(jié)果不斷攀升，如基林曲線（Keeling Curve）顯示，數(shù)值由當初的315百萬分率上升至2006年超過了380百萬分率，升幅大約是21%。結(jié)果顯示二氧化碳含量在每個月出現(xiàn)輕微季節(jié)性變動而整體上全年是不斷上升。甲烷是天然氣的主要組成部分，大部分由生物生產(chǎn)和從天然氣管道和其它基礎設施泄漏出來。一些甲烷的生物來源是自然的，譬如白蟻?？墒瞧渌麃碓磩t是由人類農(nóng)業(yè)活動增加而帶動的，例如稻米的耕種。最近的證據(jù)顯示，森林也許是甲

4、烷的來源。如果屬實，這會是對天然溫室效應的額外貢獻，而不是人為溫室效應的。雖然實際的趨勢軌線視乎不確定的經(jīng)濟、社會、科技及自然發(fā)展，預期未來的二氧化碳水平將因為使用化石燃料而持續(xù)攀升。政府間氣候變化委員會的排放情況的特殊報告羅列出很多不同的二氧化碳情況，在2100年可以達致由541至970百萬分率的水平。如果煤與焦油被廣泛地采用，現(xiàn)時的化石燃料儲備是有能力實現(xiàn)這個水平并且在2100年后繼續(xù)排放。于2000年人為排放的溫室氣體的各個組成部分全球的主要人為排放的溫室氣體是來自燃燒燃料。余下的大部分來自“短暫的燃料”（生產(chǎn)與運送中耗用的燃料）、工業(yè)及農(nóng)業(yè)體增多。生產(chǎn)中的排放。在1990年，他們的比重

5、分別是5.8%、5.2%和3.3%。當前的數(shù)據(jù)都可以作比較。大約17%來自發(fā)電時所耗用的燃料。很少來自大自然與人為生物來源，大約只有6.3%來自農(nóng)業(yè)所產(chǎn)生的甲烷和氧化亞氮。正反饋效果會導致更多溫室氣體的來源。譬如從西伯利亞永久凍土中的泥煤田釋放的甲烷可能多達7百億噸。注意人類排放的污染物如硫酸鹽氣溶膠有冷卻的作用。雖然被干擾的自然循環(huán)可能導致二十世紀中期的溫度記錄中所見的高原，但那些人類排放的污染物在某個程度上也引致同樣的溫度記錄。太陽變化理論政府間氣候變化專門委員會的第三份評估報告所闡述的模型研究發(fā)現(xiàn)最近40至50年的氣候改變并不需要太陽發(fā)光度的變動。這些研究發(fā)現(xiàn)火山及太陽活動只能影響195

6、0年前的溫度改變的一半，但這種自然力量最近已經(jīng)被抵消。 特別是，自1750年的溫室氣體所推動的氣候改變比同期增加的太陽活動所推動的高出八倍。有些研究（Lean等人，2002年；Wang等人，2005年）認為前工業(yè)時期的太陽發(fā)光度比第三份評估報告中所提及的復原紀錄（例如:Hoyt和Schatten，1993年；Lean，2000年）還少三四倍。其他研究人員42 相信太陽發(fā)光度對全球變暖的影響被低估了。他們估計太陽活動促使近來溫室效應的16%或36%。其它人則建議云層和其他過程的回饋加劇了太陽活動的變動所帶來的影響。如果是真的，太陽活動的變動真的被低估了。從普遍的科學理解來說，太陽發(fā)光度變動對歷史

7、上的氣候改變貢獻是十分小。現(xiàn)在的太陽活動水平是歷史性高?？茖W家薩米索蘭基（Sami Solanki）博士等人認為過去60年至70年的太陽活動是八千年來的高峰期。Muscheler等人則認為過去幾千年都曾經(jīng)出現(xiàn)類似的高峰期。Solanki博士根據(jù)他們的分析斷定了太陽活動在未來的50年會降低的機會率大約是92%。再者，美國杜克大學的研究者在2005年發(fā)現(xiàn)過去二十年的改變中的10%至30%可能來自增加的太陽輸出?；仡櫫爽F(xiàn)有的文獻，F(xiàn)oukal等人斷定自從1970年代中期太陽輸出的變化很難加劇全球變暖并且沒有證據(jù)顯示太陽發(fā)光度在這個時期有所增加。熱污染的源頭因城市地區(qū)人口集中，建筑群、街道等代替了地面

8、的天然覆蓋層，工業(yè)生產(chǎn)排放熱量，大量機動車行駛，大量空調(diào)排放熱量而形成城市氣溫高于郊區(qū)農(nóng)村的熱島效應；因熱電廠、核電站、煉鋼廠等冷卻水所造成的水體溫度升高，使溶解氧減少，某些毒物毒性提高，魚類不能繁殖或死亡，某些細菌繁殖，破壞水生生態(tài)環(huán)境進行而引起水質(zhì)惡化的水體熱污染。熱污染的危害與影響由于海洋溫度升高，海水體積膨脹，南極和格陵蘭的大陸冰川也會加速融化，導致海平面上升，會淹沒沿海低海拔地區(qū)，例如大洋洲島國圖瓦魯已被水淹沒。全世界有3/4的人口居住在離海岸線不足500公里的地方，陸地面積縮小會極大地影響人類居住環(huán)境，甚至可能導致戰(zhàn)爭。河、海堤的建立，可降低海平面上升的影響，保護地勢低的地區(qū)。（要

9、注意，廣為流傳的“海洋上漂浮的冰川的融化會導致海平面上升”的說法是錯誤的。根據(jù)阿基米德原理，實際上，海洋上漂浮的冰川融化后海平面仍會保持不變。只有當陸地的冰川融化后流入海洋才會改變海平面的高度）熱污染的危害與影響由于海洋溫度升高，水蒸發(fā)加快，大量水氣被輸送進入大氣，會導致局部地區(qū)短時間內(nèi)降雨量突然升高，這樣暴雨天氣就會導致水災、山體滑坡、泥石流等更加頻繁的發(fā)生，位于河流沿岸的城市和位于河流下游的廣大地區(qū)因此受到洪水的威脅，水災面積因為短時的強降水而迅速擴大，水土流失問題也比過去更加嚴峻。由于大氣溫度升高，導致熱帶傳染病向高緯擴散，目前已有熱帶傳染病擴散的跡象。而過去在低溫下難以存活的病毒隨著冬

10、季溫度上升，有全年活動的可能，最近一段時間的監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，過去已經(jīng)得到控制的疾病如結(jié)核病等有再度爆發(fā)的可能。熱污染的危害與影響由于大氣溫度升高，令蒸發(fā)量上升，在以往干旱少雨的地區(qū)面臨更加嚴峻的考驗，而不正確的耕作方法很有可能讓以前植物覆蓋的半干旱地區(qū)失去保護成為半沙漠化地區(qū)，從而導致內(nèi)陸地區(qū)沙漠化加速，沙漠有擴大的危險（實際上沙漠化問題已經(jīng)困擾著東亞和中亞國家，在撒哈拉邊界地區(qū)更是情況堪憂）。由于溫度升高，如果食物鏈中的上層和頂層生物如果不作出相應變動就會嚴重危機到種群的繁殖和發(fā)展，整個生物多樣性會受到威脅，許多物種會加速滅絕的步伐。熱污染的危害與影響由于兩極冰山崩塌，北歐、南美近極地的地方溫度會

11、迅速下降（因冰溶化有溶化比潛熱，大量冰同時溶化會吸取大量能量以作溶化之用，所以近極地的地方溫度會迅速下降），會嚴重影響當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)，造成不可逆的變化。澳洲流行病學家安東尼奧麥克邁克爾（Anthony McMichael）于美國微生物學會的會議上提出警告，表示全球變暖使得多種流行病的流行模式發(fā)生改變增加爆發(fā)機會。由于極端氣候會使農(nóng)作物失收，減少糧食供應，在一些地區(qū)造成嚴重的經(jīng)濟損失，甚至引致饑荒，例如干旱會使非洲的荒漠化范圍擴大，農(nóng)地生產(chǎn)力下降。全球變暖與熱污染的防治（生活）將食物變成燃料玉米皮會不會比玉米更適合生產(chǎn)能量呢？目前，生物燃料乙醇已經(jīng)成為了石油燃料的代用品，美國將利用糧食作物生產(chǎn)這種

12、燃料，希望最終可以借助乙醇來改變國民大肆使用石油的習慣，并且減少數(shù)百萬噸的二氧化碳排放。美國能源部2005年已經(jīng)將提供給生物燃料研究方面的資金翻倍，玉米、大豆、柳枝稷、城市垃圾和使用過的食用油都可以用作生產(chǎn)非石油燃料的原料。在美國，每年所產(chǎn)的52億升玉米中有超過一半都被制成了乙醇，許多新型車輛都能夠使用E10燃料（由10的乙醇和90的汽油組成）。換上節(jié)能燈家庭節(jié)能產(chǎn)品中的明星當屬緊湊型熒光燈管（CFL）。這種節(jié)能燈價格是普通白熾燈的35倍，但是其耗電量只有白熾燈的1/4，壽命也比白熾燈更持久。需要注意的是，每個節(jié)能燈泡含有5毫克的水銀，因此不能隨便丟棄到普通垃圾堆中，得丟到可回收的垃圾桶里。全

13、球變暖與熱污染的防治（生活）拉起晾衣繩如果可能的話，用天然草料養(yǎng)羊、剪下羊毛制成100的有機羊毛，然后親自用針線縫成衣服當然是環(huán)保的。不過，最近由英國劍橋大學制造業(yè)研究所進行的一項研究發(fā)現(xiàn)，和衣服有關的能量消耗中有60是因為洗衣和干衣。一件T恤衫的一生中，能夠?qū)е麓髿庵卸喑?公斤二氧化碳。環(huán)保方案并非不洗衣服，而是盡量不要用熱水洗、一次性洗多件衣服。使用你所能找到的最有效率的洗衣機新型洗衣機的耗能率只有舊款機的1/4。洗好衣服后，不要使用干衣機，而是把衣服晾起來，讓其自然風干。通過這些方法，就可以把洗衣服導致的二氧化碳排放量減少90。坐公共汽車每天坐車或開車去上班既浪費時間，也浪費能源。但何不

14、讓辦公室離家近一點呢？這一概念被稱為最近交換，適合那些在同一城市有多個辦公地點的公司。一名美國軟件工程師吉恩莫林斯發(fā)明了一種程序，可以幫助公司通過一些調(diào)整來大幅削減員工花在路上的時間。在使用了莫林斯的軟件后，一家銀行對分行員工作了一些調(diào)整，將需要花大量時間在上下班路上的員工人數(shù)減少了69。 坐公共汽車上班也是環(huán)保方法。美國所排放的二氧化碳總量中有超過30來自交通。根據(jù)美國公共交通協(xié)會介紹，如果大家都不開車，而是使用公共交通工具，那每年可以節(jié)省大約52億升汽油，即減少150萬噸二氧化碳的排放。全球變暖與熱污染的防治（生活）多開窗少開空調(diào)每個美國人每年的能源消耗相當于排放25噸二氧化碳，其中大部分

15、是家庭耗能。減少耗能的辦法很簡單：多開窗，少開空調(diào)；冬天暖氣溫度別開太高，夏天空調(diào)溫度別開太低；動手洗碗，少用洗碗機；把熱水器的溫度稍微調(diào)低些；把門窗的擋風雨條補嚴實。如果這些都能做到的話，每家每戶的二氧化碳排放量銳減為1814公斤都并非不可能。少吃烤肉一輛汽車還是一個大漢堡包更應該對全球變暖負責？漢堡包！根據(jù)聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織去年的一份報告，肉類行業(yè)制造了全球溫室氣體總量的18，這比全球交通運輸制造的溫室還要多。肉類行業(yè)制造的溫室氣體中，大部分是糞肥產(chǎn)生的一氧化二氮和甲烷氣體。甲烷對大氣層造成的溫室作用高達二氧化碳的23倍，而一氧化二氮的溫室效果則是二氧化碳的296倍！目前世界上共有150

16、億頭牛、170億頭綿羊和山羊，這些數(shù)字仍在迅速增加。2001年2050年間，全球肉類產(chǎn)品的產(chǎn)量將翻一番。再將養(yǎng)殖、運輸和銷售牲畜所產(chǎn)生的溫室氣體，數(shù)字會更為驚人。根據(jù)美國芝加哥大學的研究，如果一個人變成素食主義者，他每年的二氧化碳排放量將減為1.5噸，而使用一輛普通混合動力車每年的排放量為1噸。全球變暖與熱污染的防治（生活）對塑料袋說不每年塑料袋的使用量高達5000億個，其中只有不到3得以回收再使用，剩下的塑料袋則被當成垃圾掩埋在地下。這些塑料袋通常由聚乙烯制成，需要超過1000年時間來進行生物降解，其間還會產(chǎn)生溫室氣體。環(huán)保方法是盡量使用布袋或者可降解材料制成的袋子。出門要關燈不需使用的時候

17、關掉電器的電源，這樣做不但能省電、延長電器的使用壽命、節(jié)省費用，還能減少溫室氣體排放。下班后，繞辦公室走一圈，確保所有的電腦、顯示器、臺燈、打印機和傳真機都已關掉并非難事，此外，還可以事先為空調(diào)和長明燈設好自動關閉的時間。在電器當中，電腦顯示屏可不是盞省油的燈。根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)顯示，電腦、電視待機時的用電量占家庭總用電量的75。普通的臺式電腦僅主機每天就能耗電60250瓦特。如果每天只開4小時的電腦而非24小時開著，每年就能節(jié)省70美元。不用的時候關掉電腦，每年能減排二氧化碳83，下降為63公斤。全球變暖與熱污染的防治（交通）在地球CO2排放總量中，交通業(yè)因化石燃料消耗占24%，僅次于能源

18、業(yè)?，F(xiàn)在，交通業(yè)被認為是全球人為產(chǎn)生溫室氣體的最快增長源。為避免全球變暖現(xiàn)象越過危險邊緣，需在本世紀中葉之前將CO2，濃度保持在450ppm以下，這樣才能把溫度提升控制在4cc之內(nèi)。想達此目標，必須將CO2排放量減半，使用多種更清潔能源，確保能源安全供應。 IPCC確定降低CO2排放的5種方法是： （1）減少能源消耗 （2）使用含碳量低的代替燃料 （3）使用可再生能源 （4）增加天然落水洞 （5）CO2的捕集和封存全球變暖與熱污染的防治（自然環(huán)境）封山育林 有天然林分布的區(qū)域要定期封山，利用天然林種源，通過天然更新使疏林地、灌叢地和荒山荒地演替為天然林。封山育林要分區(qū)、分期、有計劃地進行，對有

19、望近期成林的荒山、灌叢地可先期封山育林。封山育林區(qū)要由林業(yè)部門及當?shù)卣c農(nóng)民協(xié)商后確定，并劃界立樁。制訂封山育林實施條例，做好當?shù)厝罕姷男麄鹘逃ぷ?，特別是防止山火、放牧、開荒、樵采等有礙封山育林的人為活動。此外，必要時可輔以人工促進措施，如補播、補植等?？茖W經(jīng)營森林 對已有森林要在認真保護的基礎上，進行科學的經(jīng)營，提高森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和以生態(tài)為主的綜合效益。什么是京都議定書？南極洲上空的臭氧空洞日益擴大，喜馬拉雅主峰的冰川日漸消融，海平面的上升迫使太平洋島國圖瓦盧舉國搬遷，厄爾尼諾現(xiàn)象愈加頻繁發(fā)威現(xiàn)實向世界敲響警鐘，限制溫室氣體的排放，扭轉(zhuǎn)全球變暖的趨勢迫在眉睫。2005 年2 月16

20、 日，當旨在通過全世界的共同努力抑制地球變暖進程的京都議定書在歷經(jīng)七載的紛爭與磋商后終于正式生效時，全世界關心全球氣候變化和環(huán)境問題的人士都歡欣鼓舞。京都議定書的生效標志著人類在對抗全球變暖的行動上邁出了艱難的第一步，在環(huán)境、能源、政治、經(jīng)濟、文化等各方面都具有極為深遠的意義。京都議定書的參與國墨綠色：既是締約國又簽署了條約的條約框架控制國家綠色：既是締約國又簽署了條約的非條約框架控制國家紅色：締約并簽署國，但于2011年12月宣布退出棕色：締約但拒絕簽署的國家灰色：未參與或無資料發(fā)達國家與發(fā)展中國家責任的不同以中國為代表的發(fā)展中國：1家發(fā)展中國家陣營內(nèi)部呈現(xiàn)出分化的趨勢。能源輸出國擔心溫氣削

21、減會給其經(jīng)濟帶來嚴重的負面影響，而南美國家和最不發(fā)達的非洲國家想通過盡早地實施CDM給國家?guī)斫?jīng)濟利益，許多生態(tài)脆弱的小島國家則希望中印承擔實質(zhì)性的減排責任。因此，隨著京都議定書的生效，中印等國面臨著越來越大的減排壓力。2承諾限排或減排義務可能面臨發(fā)展中國家安全挑戰(zhàn)。如果中國過早承擔或承擔超過自身能力的減排義務，不僅將嚴重損害中國的經(jīng)濟利益，還會使我們失去未來的發(fā)展空間。3無論通過CDM 還是ET，中國一旦參與全球排放市場,就不可避免地面臨前蘇聯(lián)、東歐以及其他發(fā)展中大國的競爭，而中國能否在激烈的競爭中有效解決種種矛盾問題，都直接關系到中國的經(jīng)濟安全。4限排或減排使中國不得不進行必要的能源結(jié)構(gòu)調(diào)

22、整和燃料替代，減少煤炭使用而更多依賴進口石油和天然氣將會給中國帶來嚴峻的能源安全挑戰(zhàn)。最后，當締約方明確承擔具有法律約束力的限排或減排義務后，遵約問題可能使國家主權面臨嚴峻挑戰(zhàn)。發(fā)達國家與發(fā)展中國家責任的不同以美國等發(fā)達國家為代表的國家：1發(fā)達國家很大程度上將政治目標置于優(yōu)先地位，而環(huán)境目標僅僅是象征性的。在發(fā)達國家陣營內(nèi)部，盡管各利益集團存在一定分歧，但在發(fā)展中國家參與全球減排問題上的立場是基本一致的。而中印等發(fā)展中國家溫氣排放大戶不履行減排義務也正是美國退出京都議定書的理由之一。2科學上的爭議使京都議定書可預期的直接環(huán)境效益難估，美國的拒不接受更使其實際效用大打折扣，因此，其環(huán)境意義更多的

23、是體現(xiàn)在對于國際環(huán)境法和在國際環(huán)境事務中的制度上的突破與創(chuàng)新以及為人類共同應對環(huán)境危機指明方向，帶來希望。因為小布什執(zhí)政以后大力推行單邊主義，這是國際社會第一次不是在美國領導（甚至未獲得美國支持）下而采取的一次集體行動，頗具象征意味。與此相反的是，歐盟在改變氣候上主動承擔領導責任，一改“經(jīng)濟巨人、政治侏儒”的形象，大大提升了歐盟的國際地位。為履行減排義務而形成的一系列政策和法規(guī)成果也將推動歐盟的一體化進程。關于京都議定書的總結(jié)總結(jié)，京都議定書拉開了世界溫室氣體減排大幕，承載著人類對未來世界的美好憧憬，開啟了世界各國人民攜手保護地球家園的新時代?！叭斯桃褢纸＝?，天豈不惜河漢干”，我們歡欣鼓舞的

24、同時，也要看到人類共同應對氣候變化問題，依然任重而道遠。其他國際公約聯(lián)合國氣候變化框架公約（英語：United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC或FCCC） 是一個國際公約，于1992年5月在紐約聯(lián)合國總部通過，1992年6月在巴西里約熱內(nèi)盧召開的有世界各國政府首腦參加的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議期間開放簽署。1994年3月21日，該公約生效。巴厘路線圖（英語：Bali Road Map） 2007年12月在印度尼西亞巴厘島召開的2007年聯(lián)合國氣候變化大會上，與會各國接受了巴厘路線圖（英語：Bali Road Map）作為此后兩年中達致2009年丹麥完成具有約束力的協(xié)議的進程。該大會包括若干團體的會議，包括聯(lián)合國氣候變化框架公約締約方會議第十三屆會議（COP 13）以及京都議定書締約方會議第三屆會議（MOP 3 或稱 CMP 3）。哥本哈根議定書主要是就各國二氧化碳的排放量問題，簽署議定書，根據(jù)各國的GDP大小減少二氧化碳的排放量。全球變暖的其他觀點實際上，地球46億年來，不斷經(jīng)歷溫暖化與寒冷化，海平面也有升有降，二氧化碳水平也時高時低，有的時代甚至遠高于現(xiàn)在的水平，并不是固定不變的。既然氣溫、海平面、二氧化碳水平都是不斷變化的，而最近幾十年氣溫、海平面和二氧化碳水平的變化完全在自然變化范圍