環(huán)境污染及其防治

環(huán)境污染及其防治大氣污染1青山綠水我們的家園曾經(jīng)如此：……234被污染的空氣所籠罩的城市但是

如今……5綠藻泛濫的滇池6我們的母親河7垃圾山8干旱9土地沙漠化10沙塵暴的肆虐11沙塵的危害12被毀滅的林區(qū)還有……13礦物燃料（煤和石油）的燃燒和工廠排放的廢氣

14汽車長龍排放的廢氣1560年的風雨滄?zhèn)?6鹽堿地與沙塵暴17拯救自然，就是拯救人類自己18

一位環(huán)境科學工作者說：在我們的物質生活越來越豐富、物質欲望越來越高的今天，不能忘了，對我們的生命至關重要的東西其實只有三樣，那就是：干凈的空氣、清潔的淡水和肥沃而沒有受到污染的土壤。我們隨時都在呼吸，不斷需要喝水，一日要吃三餐飯。如果空氣、水和土壤被污染了，毒素就會進入我們的身體，我們的生命將不再安全。環(huán)保要做的事情就是：保護空氣、水和土壤的潔凈。這是我們生存必須依賴的三要素，缺一不可。1920世紀以來，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，人類創(chuàng)造了空前豐富的物質財富。而與此同時，自然資源的過渡開發(fā)和消耗，污染物的大量排放，導致全球性的資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化。保護環(huán)境、保護地球已成為人類的共同的呼聲。我們的地球被大氣包圍著，大氣為地球上各種生物的生存提供了了條件。但是，近五十多年以來，工業(yè)和交通運輸迅速發(fā)展，城市人口高度集中，人類向大氣中排放煙塵和有害氣體等，對大氣造成極大的污染。20一.大氣污染的危害干燥潔凈空氣的組成幾乎是不變的。根據(jù)這個組成可以很容易判定大氣中的外來污染物。0.000001臭氧0.000008氙氣0.00005氫氣0.0001氪氣0.000524氦氣0.0018氖氣0.03二氧化碳0.93氬氣體積分數(shù)其他氣體212223工業(yè)生產(chǎn)排放廢氣、煙塵灰霾、煙霧籠罩的城市24大氣污染物主要成分危害顆粒物大氣中液體、固體狀物質，又稱飄塵加重呼吸道疾病，其它有害氣體轉化的催化劑S的氧化物SO2、SO3（SOx）加重呼吸道疾病，酸雨N的氧化物N2O、NO、NO2（NOx）降低血液的輸氧能力，光化學煙霧、酸雨、溫室效應、破壞臭氧層C的氧化物CO(CO2不屬于大氣污染物）降低血液的輸氧能力，溫室效應碳氫化合物CH4、C2H6（HC）溫室效應氟氯代烴CFCs（氟利昂）等溫室效應，破壞臭氧層1、主要的大氣污染物252、大氣污染物的主要來源263、幾種典型的大氣污染現(xiàn)象（1）溫室效應與全球氣候變暖（2）臭氧層受損（3）酸雨2728讀圖思考：1、“地球出汗”的原因是什么?2、溫室氣體有哪些？3、你知道溫室效應的原理嗎？29自然原因：

太陽活動、大氣環(huán)流、火山活動、地殼運動等人為原因：30主要的溫室氣體：

地球的大氣中重要的溫室氣體包括下列數(shù)種：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷等。對全球升溫的貢獻百分比來說，二氧化碳由于含量較多，所占的比例最大，約為55%。31C.溫室效應與全球氣候變暖資料卡片大氣中溫室氣體的現(xiàn)有濃度、增長率以及對增溫的作用溫室氣體現(xiàn)有濃度（mL/m3）估計年增長率（％）估計對溫室效應增加的貢獻率（％）CO23500.455CH41.71～215N2O0.30.26氟氯代烷6.3×10-45.02432近百年來全球平均氣溫已上升

0.6~0.9℃33溫室效應與全球變暖34思考與交流1.你知道幾種溫室氣體？能說出它們的主要來源嗎？溫室氣體主要有：CO2、CH4、N2O、O3和氟氯代烷等；溫室氣體主要來源有：化石燃料大量使用（產(chǎn)生CO2）；森林面積減少（減少吸收CO2）；致冷劑和噴霧劑的廣泛生產(chǎn)、使用（產(chǎn)生氟氯代烷）；航空業(yè)迅速發(fā)展（飛機高空飛行會產(chǎn)生大量的CO2和N2O等）；化肥的大量使用（導致土壤產(chǎn)生N2O）等等。352.溫室效應加劇對全球氣候、生態(tài)環(huán)境和人類健康等會產(chǎn)生什么影響？溫室效應本來就存在，但其加劇會引起全球氣候變暖，可能導致：兩極的冰川融化，海平面升高，淹沒許多城市；影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化，一些物種將會滅絕；加劇洪澇、干旱和其他氣象災害的發(fā)生；增加傳染病的傳播幾率，危害人類健康等等。36材料一：

海平面上升

由于溫室效應造成海平面上升，大洋洲島國圖瓦盧50年后將消失，居民將被迫于2002年起舉國搬遷(新西蘭）。設在華盛頓的地球政策研究所所長指出：“圖瓦盧的領導人承認由于抵擋不了日漸上升的海水，他們將迫不得已舍棄家園?！?/p>

37材料二

冰川消退

全球氣候的小幅度波動雖然并不為人明顯發(fā)覺，但對于冰川來說則有顯著影響了。長期觀察表明，氣溫的輕微上升都會使高山冰川的雪線上移，海洋冰川范圍縮小。

根據(jù)海溫和山地冰川的觀測分析，估計由于近百年海溫變暖造成海平面上升量約為2～6厘米。其中格陵蘭冰蓋融化已經(jīng)使全球海平面上升了約2.5厘米。全球冰川體積平衡的變化，對地球液態(tài)水量變化起著決定性作用。如果南極及其他地區(qū)冰蓋全部融化，地球上絕大部分人類將失去立足之地。（海面將升高60米）

38材料三：

荒漠化

荒漠化是全球變暖的又一不利影響。研究表明在全球變暖的背景下，世界上某些地區(qū)的降水將減少，而蒸發(fā)將增大，致使徑流減少。地表徑流減少導致一系列的缺水問題。

世界上本來就存在一些水資源短缺的地區(qū)，在此背景下將變得更加困難，荒漠化是必然結果。目前，世界沙漠化的速率是每年6萬平方千米,這對于70%的干旱地區(qū)（全球陸地面積的25%)是一種潛在威脅，值得引起足夠重視。

39材料四：

對生態(tài)系統(tǒng)的影響

全球變暖引起的氣候變化將在幾十年里發(fā)生，而大多生態(tài)系統(tǒng)不可能如此快地響應或遷移，因此自然生態(tài)系統(tǒng)將愈來愈不能與變化了的環(huán)境相適應。而由于人類社會對土地的占用，生態(tài)系統(tǒng)根本無法進行自然的遷移，致使原生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種的重大損失。

海洋生態(tài)系統(tǒng)受全球變暖的影響更大。海水溫度變化以及某些洋流型的潛在變化，可能引起涌升流發(fā)生區(qū)和魚類聚集地的變化。某些漁場可能會消失，而另一些漁場則可能擴大。40

１９９７年１２月，１４９個國家和地區(qū)的代表在日本東京召開《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約方第三次會議，會議通過了旨在限制發(fā)達國家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書》?！毒┒甲h定書》規(guī)定，到２０１０年，所有發(fā)達國家排放的二氧化碳等６種溫室氣體的數(shù)量，要比１９９０年減少５.２％，發(fā)展中國家沒有減排義務。《京都議定書》需要在占全球溫室氣體排放量５５％的至少５５個國家批準之后才具有國際法效力。

41材料五：

對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

全球變暖引起的氣候變化給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大影響，迫使人們進行作物改造，使之與新的氣候條件相適應，這方面的技術基本上可以通過基因技術和遺傳控制達到?？衫盟康淖兓怯绊戅r(nóng)業(yè)的最重要因素。水分供給對氣候變化的脆弱性轉變成作物種植和糧食生產(chǎn)中的脆弱性，使干旱或半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風險增大。人們需要研究世界農(nóng)業(yè)將如何適應可能發(fā)生的極端條件，如長期干旱。423.為防止溫室效應進一步加劇，人類應該采取哪些措施？就目前而言，哪些措施是切實可行的？哪些措施是不容易實行的？為什么？對于溫室效應加劇的長期影響還需要人類進一步研究，但大氣中溫室氣體不斷增多對大氣的影響已經(jīng)明顯表露出來。為了保護人類賴以生存的地球，人類應該共同防止溫室效應進一步加劇?？梢圆扇〉拇胧海?）減少溫室氣體。例如：減少使用煤、石油和天然氣等化石燃料，更多地能源太陽能、風能和地熱，發(fā)展核能和氫能；大面積植樹造林，嚴禁亂砍濫伐森林；限制并逐步停止氟氯代烷的生產(chǎn)和使用；控制煤礦、稻田和垃圾填埋場等場所破壞的CH4；控制人口增長，等等。這些措施目前都是切實可行的。（2）除去或回收溫室氣體。這種方法由于受到成本和技術等的限制，目前不太容易實行，但也是人類努力的方向。434.根據(jù)你學過的知識，設想一下如何減少大氣中的CO2的量。關于“如何減少大氣中的CO2的量”，這個問題具有開放性，沒有固定答案，請大家積極思考。例如：有科學家們正在研究將CO2液化后埋入地下或海底······44B.臭氧層受損南極上空臭氧層的變化4546失去美麗的外衣，——地球臭氧空洞夏季拉薩地區(qū)上空臭氧總量比同緯度地區(qū)低11%，青藏高原的臭氧層低谷現(xiàn)象引起世界關注，國際專家警告：若任其發(fā)展，世界屋脊的上空將成為世界第三個臭氧空洞，給人類帶來極大的危害，西藏地區(qū)白內(nèi)障發(fā)病率居全國之首地球在哭泣什么原因呢？47臭氧層及其作用：在距離地面15～50km的大氣平流層集中了自然界90％的臭氧，也就是我們說的臭氧層。臭氧層中臭氧的含量雖然很少，但可以吸收來自太陽的大部分紫外線，使地球上的生物免遭傷害。所以臭氧層是地球的保護傘。臭氧層受損的原因：目前科學家比較一致的看法是；人類活動排入大氣的某些化學物質，如：氟氯代烴（致冷劑，商品名為氟利昂）和含溴的鹵代烷烴（滅火劑，商品名為哈龍）等與臭氧發(fā)生反應，使臭氧層受損。Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2總反應：O3+O→2O2Cl在上述反應中，一個氯原子能破壞10萬個O3，哈龍分解產(chǎn)生的溴原子破壞O3的能力更強。48氟里昂于30年代開發(fā)出來。屬于氯氟烴化合物（CFCs），氟里昂是它的商品名稱。它不易燃燒，不具腐蝕性，無毒，性能穩(wěn)定，價格便宜，作為一種工業(yè)用化學物質，被廣泛使用在各種冷凍空調(diào)的冷媒、電子和光學元件的清洗溶劑、化妝品等噴霧劑，以及泡沫塑料PU、PS、PE的發(fā)泡劑等等。從20世紀的30年代初到90年代的五六十年中，人類總共生產(chǎn)了1500萬噸氯氟烴。

在對氟里昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟里昂已達到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數(shù)百年，所以排放的大部分仍留在大氣層中，其中大部分仍然停留在對流層，一小部分升入平流層。49讀圖思考：臭氧層變薄甚至出現(xiàn)空洞，你認為主要的人為原因是什么？有何危害？

50主要人為原因是：①人類活動排入大氣的某些化學物質如氟氯代烷和含溴的鹵代烷烴（滅火劑，商品名為哈龍）等與臭氧發(fā)生作用，使臭氧層受到破壞，形成臭氧空洞現(xiàn)象。②CCl4、CH4、噴氣式飛機在高空飛行排出的氮氧化物如N2O、NO以及大氣中的核爆炸產(chǎn)物等也會破壞臭氧層。51臭氧層破壞的危害

臭氧是一種溫室氣體，它的存在可以使全球氣候增暖。但是，臭氧與其它溫室氣體不同，這是自然界中受自然因子（太陽輻射中紫外線對高層大氣氧分子進光化作用而生成）影響而產(chǎn)生，并不是人類活動排放產(chǎn)生的。臭氧除了能夠對氣候變化產(chǎn)生影響，從而影響環(huán)境和生態(tài)外，還對人類健康產(chǎn)生強烈的直接影響。由實驗及實際觀測推論會造成以下的影響。

（一）對人類健康影響

１．增加皮膚癌：臭氧減少１％，皮膚癌患者增加４％－６％，主要是黑色素癌。

２．損害眼睛，增加白內(nèi)障患者。

３．削弱免疫力，增加傳染病患者。

52（二）對生態(tài)影響：

１．農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)及其品質下降。對２００種作物進行紫外線輻射敏感性測試，結果２／３有影響，尤其是大米、小麥、棉花、大豆、水果等人類經(jīng)常食用的作物影響大。

２．減少漁業(yè)產(chǎn)量。紫外線輻射可殺死１０米水深內(nèi)的單細胞海洋浮游生物。實驗表明，臭氧減少１０％，紫外線輻射增加２０％，將會在１５天內(nèi)殺死所有生活在１０米水深內(nèi)的鰻魚幼魚。

３．破壞森林。紫外線輻射的增加會破壞核糖核酸（ＤＮＡ），以改變遺傳信息及破壞蛋白質，從而影響植物（特別是森林）的生長。

4、對工業(yè)生產(chǎn)的影響，如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。

53每年的9月16日被聯(lián)合國定為“國際保護臭氧層日”全球合作保護：《保護臭氧層維也納公約》（1985）《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》（1987年9月）

減少并禁止氟氯代烴等的生產(chǎn)和使用54“雨”中垂釣55酸雨：

指pH值小于5.6的降水

56A、酸雨（pH＜5.6的降水）成因：人為排放S的氧化物和N的氧化物；形成機理：或：2SO2+O22SO3催化劑SO3+H2O====H2SO4②3NO2+H2O====2HNO3+NO①SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2====2H2SO4催化劑在這充當催化劑的是：大氣中的煙塵、等。*我國主要以硫酸型酸雨為主，這是由我國以煤炭為主的能源結構造成的。57酸雨的危害酸雨對農(nóng)作物的影響用大理石（石灰石）制造的雕像受到酸雨的腐蝕58１９９８年，僅西南地區(qū)由于酸雨造成森林生產(chǎn)力下降，共減少木材６３０萬立方米，相當于損失３０億元。在廣東，酸雨每年造成的損失達４０億元。59

酸雨對人類的影響，我們最直接的反應就是會〝禿頭〞。此外，酸雨對人類最嚴重的副作用就是呼吸道方面的問題，例如會引起哮喘、干咳、頭痛和眼睛、鼻子、喉嚨的過敏。一、人類

酸雨的危害60

酸雨造成最嚴重的影響之一是在森林和土壤。酸雨號稱“毀林殺手”，它能使森林在短期內(nèi)枯死，這是因為樹木維持生命所必須的鈣和鎂大量流失而枯死。同時連續(xù)的酸雨會使土壤酸化而不適宜作物的生長。在酸雨區(qū)域內(nèi),湖泊酸化,漁業(yè)減產(chǎn),森林衰退,土壤貧脊,糧菜減產(chǎn),建筑物腐蝕,文物面目皆非。...二、樹木和土壤61626364據(jù)統(tǒng)計，歐洲中部有１００萬公頃的森林由于酸雨的危害而枯萎死亡；意大利的北部也有９０００多公頃的森林因酸雨而死亡。在瑞典，２萬多個湖泊因受酸雨的侵襲已無水生物生存；挪威有２６０多個湖泊魚蝦絕跡。１９８０年，加拿大有８５００個湖泊全部酸化，美國至少有１２００個湖泊全部酸化，成為"死湖"。酸雨的蔓延是全球環(huán)境十大問題之一65酸雨還會對橋梁樓屋、船舶車輛、輸電線路、鐵路軌道、機電設備等造成嚴重侵蝕。據(jù)專家介紹，古希臘、羅馬的文物遺跡風化加劇，罪魁禍首便是酸雨。在美國東部，約３５００棟歷史建筑和１萬座紀念碑受到酸雨損害。酸雨、尤其是酸霧會對人體健康造成嚴重危害。它的微粒可以侵入肺的深層組織，引起肺水腫、肺硬化甚至癌變。據(jù)調(diào)查，僅在１９８０年，英國和加拿大因酸雨污染而導致死亡的就有1500人。66北京一改百年無酸雨歷史，已經(jīng)由無酸雨區(qū)轉而名列酸雨城市“黑名單”。8月份，北京80%的降雨都屬于“酸雨”。酸雨能夠腐蝕城市建筑物，鋼筋、水泥、大理石在它“耐心”的澆淋下會如酥土般瓦解，同時，它對北京古建筑的影響更是致命的。67我國是一個以煤炭為主要能源的國家，每年都要排放大量的二氧化硫，最終形成面積驚人的酸雨區(qū)。目前，我國酸雨主要分布地區(qū)是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、廣東等省，占我國國土面積的３０％。另外，我國還出現(xiàn)了大片的ＰＨ值小于４.５的重酸雨區(qū)，說明我國酸雨污染程度比歐洲和北美都要嚴重。

68酸雨的防治①采用原煤脫硫技術，降低燃煤的含硫量。②優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。③改進燃煤技術，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。④對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。（目前多采用石灰法）上述的做法都是針對化石燃料含硫高，采取排放前的預防措施為主。那么對于已經(jīng)出現(xiàn)的污染又如何治理呢？⑤發(fā)展?jié)崈裘杭夹g，開展煤的綜合利用，如煤的氣化和液化等。⑥調(diào)整和優(yōu)化能源結構，降低燃煤在能源結構中的比率，加快開發(fā)和利用太陽能、風能、地熱能、核能和氫能的新能源。69CaCO3+2H+====Ca2++H2O+CO2↑在瑞典，CaCO3粉末被噴灑到受酸雨影響的湖泊中，你能寫出反應的化學方程式嗎？70二.改善大氣質量除了火山爆發(fā)、森林火災等自然原因，人類活動是造成大氣污染的主要原因。因此，要有效地減少大氣污染，改善大氣質量是人們?nèi)找骊P注的問題。1.減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染化石燃料除了含有C元素，還含有H、O、N和S等元素，以及無機礦物?；剂先紵龝r：CCO空氣不足SSO2（SOx）NNO、NO2（NOx）71我國是世界上耗煤量最大的國家之一。為了減少煤燃燒產(chǎn)生的大氣污染，目前主要采用的措施有：（2）改進燃燒裝置和燃燒技術、改進排煙設備；（1）改善燃煤的質量；a.提高燃燒時的空燃比（增大空氣的比率）；b.采用新型煤粉燃燒器；c.在煤中加入固硫劑（如石灰石、石灰）后再燃燒。2CaCO3+O2+2SO2===2CaSO4+2CO2

2CaO+O2+2SO2===2CaSO472（3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g，開展煤的綜合利用。煤間接液化前景73（4）調(diào)整和優(yōu)化能源結構，降低燃煤在能源結構中的比率，加快開發(fā)和利用太陽能、風能、地熱能、核能和氫能等新能源。風力發(fā)電我國自行設計和建造的秦山核電站742.減少汽車等機動車尾氣污染我國一些大城市汽車等機動車排放的尾氣（含CO、NO、NO2和碳氫化合物等，如果使用含鉛汽油的還有含鉛的化合物）在相應大氣污染物排出總量中可占40～50％，所以，減少汽車等機動車尾氣污染是改善大氣質量的