環(huán)境材料導(dǎo)論

環(huán)境材料導(dǎo)論1第2章環(huán)境材料與可持續(xù)發(fā)展2.1可持續(xù)發(fā)展(sustainabledevelopment)的概念選擇什么樣的生存和發(fā)展模式以及如何實(shí)現(xiàn)它，一直是困擾著人類的重大命題人類破壞其賴以生存的自然環(huán)境的歷史可能同人類文明史一樣古老。

2不同的社會文明時(shí)期采獵文明時(shí)期，生產(chǎn)力水平很低，人類對環(huán)境的破壞較小，幾乎是和諧共存，作為自然的一部分農(nóng)業(yè)文明，影響和改造局部地區(qū)的自然生態(tài)系統(tǒng)；地力下降、土地鹽堿化、水土流失甚至河流淤塞、改道和決口，危急人類的生存，人類對自然的破壞作用尚未達(dá)到造成全球環(huán)境問題的程度。這時(shí)，人類的環(huán)境意識尚屬原始，在宗教思想中表現(xiàn)為崇拜自然，畏懼自然，依賴自然。中國的農(nóng)業(yè)文明時(shí)代很長，有歷史的輝煌，也有包袱（對自然的破壞，改朝換代，戰(zhàn)爭）3不同的社會文明時(shí)期工業(yè)文明，使一部分人自認(rèn)為已經(jīng)能夠徹底擺脫自然的束縛；以培根和笛卡爾為代表提出的“駕驅(qū)自然，做自然的主人”的機(jī)械論思想；沒有意識到人類同環(huán)境之間存在著協(xié)同發(fā)展的客觀規(guī)律4人類的覺醒（后工業(yè)文明時(shí)期）單靠科學(xué)技術(shù)手段和用工業(yè)文明的思維定式去修補(bǔ)環(huán)境是不可能從根本上解決問題的，必須在各個(gè)層次上去調(diào)控人類的社會行為和改變支配人類社會行為的思想。人類終于認(rèn)識到，環(huán)境問題也是一個(gè)發(fā)展問題，是一個(gè)社會問題，是一個(gè)涉及到人類社會文明的問題。5“可持續(xù)發(fā)展”提出的背景現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展思想的提出源于人們對環(huán)境問題的逐步認(rèn)識和熱切關(guān)注。其產(chǎn)生背景是人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境和資源遭到越來越嚴(yán)重的破壞，人類已不同程度地嘗到了環(huán)境破壞的苦果。6共同的行動(dòng)1980年3月5日，聯(lián)合國向全世界發(fā)出呼吁：“必須研究自然的、社會的、生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的以及利用自然資源過程的基本關(guān)系，確保全球持續(xù)發(fā)展?！?983年11月，聯(lián)合國成立了世界環(huán)境與發(fā)展委員會。7認(rèn)識的飛越1992年6月聯(lián)合國在巴西的里約熱內(nèi)盧召開了環(huán)境與發(fā)展世界首腦會議。焦點(diǎn)由單純重視環(huán)境保護(hù)問題轉(zhuǎn)移到環(huán)境與發(fā)展的主題，體現(xiàn)了人類社會高速發(fā)展和社會進(jìn)步的內(nèi)在需求，反映了各國在認(rèn)識上的質(zhì)的飛躍。各國已普遍認(rèn)識到，環(huán)境的保護(hù)與治理只有與社會發(fā)展問題共同考慮，才能獲得最終的解決。8人類發(fā)展戰(zhàn)略會議提出了“可持續(xù)發(fā)展”（sustainabledevelopment）這一人類共同的發(fā)展戰(zhàn)略。通過了《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》和《21世紀(jì)議程》明確了可持續(xù)發(fā)展是人類社會的惟一選擇。9歐盟的行動(dòng)1993年2月1日，歐洲聯(lián)盟通過了第五個(gè)環(huán)境規(guī)劃，即環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展新戰(zhàn)略。以可持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)思想，以推進(jìn)歐洲聯(lián)盟經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)換為最終目的。10美國的行動(dòng)1993年6月29日，美國白宮環(huán)境政策辦公室發(fā)出總統(tǒng)令，宣布成立“總統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展理事會”，具體負(fù)責(zé)執(zhí)行1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會制定的《21世紀(jì)議程》，起草《國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及行動(dòng)計(jì)劃框架》。11日本的行動(dòng)1994年初日本政府也制定了《日本21世紀(jì)議程行動(dòng)計(jì)劃》。這個(gè)行動(dòng)計(jì)劃的目的是通過可持續(xù)發(fā)展途徑，逐步實(shí)現(xiàn)全球環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。12可持續(xù)發(fā)展的具體表現(xiàn)：工業(yè)應(yīng)當(dāng)是高產(chǎn)低耗能源應(yīng)當(dāng)被清潔利用糧食需要保障長期供給人口與資源應(yīng)當(dāng)保持相對平衡132.2可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵

可持續(xù)發(fā)展是指既能滿足當(dāng)代人的需要，又不對后代人滿足其需求能力構(gòu)成危害的發(fā)展，是人口、經(jīng)濟(jì)、社會、資源、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)的發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展的核心是發(fā)展，是在保證資源和環(huán)境可以永續(xù)利用的前提下進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。14廣義的發(fā)展觀：它不僅表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)的增長，國民生產(chǎn)總值的提高，人民生活水平的改善；它還表現(xiàn)在文學(xué)、藝術(shù)、科學(xué)的昌盛，道德水平的提高，社會秩序的和諧，國民素質(zhì)的改進(jìn)等。發(fā)展不應(yīng)當(dāng)狹義地被理解為經(jīng)濟(jì)增長。15發(fā)展必須解決的問題消除貧困；改善環(huán)境；消除戰(zhàn)爭的可能性，限制大規(guī)模殺傷性武器，限制軍備；保障人權(quán)；避免人的潛力的浪費(fèi)。16可持續(xù)性赫爾曼.戴利（HermanDaly）1991年提出了可持續(xù)性由3部分組成：（1）使用可再生資源的速度不超過其再生速度；（2）使用不可再生資源的速度不超過其可再生替代物的開發(fā)速度；（3）污染物的排放速度不超過環(huán)境的自凈容量。172.2.1重要意義可持續(xù)發(fā)展的概念從理論上結(jié)束了長期以來把發(fā)展經(jīng)濟(jì)同保護(hù)環(huán)境與資源相互對立起來的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，并明確指出了它們應(yīng)當(dāng)是相互聯(lián)系和互為因果的。它代表了當(dāng)今科學(xué)對人與環(huán)境關(guān)系認(rèn)識的新階段，其包括三個(gè)基本要素：（1）少破壞、不破壞、乃至改善人類所賴以生存的環(huán)境和生產(chǎn)條件；（2）技術(shù)要不斷革新，對于稀有資源、短缺資源能夠經(jīng)濟(jì)有效地取得替代品；（3）對產(chǎn)品或服務(wù)的供求平衡能實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)控。182.2.2可持續(xù)發(fā)展與中國可持續(xù)發(fā)展是中國徹底擺脫貧窮、人口、資源和環(huán)境困境的唯一正確選擇。中國式可持續(xù)發(fā)展的基本構(gòu)成是：控制人口、節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境和減輕波動(dòng)這四項(xiàng)基本要求。19“中國的極限”中國目前的全部土地資源生產(chǎn)力是每年的生物生產(chǎn)量約為32億噸干物質(zhì)，包括3787億公斤糧食，據(jù)中國社會科學(xué)院編寫的《國情研究報(bào)告》，其合理的人口承載力是9.5億人。我國土地資源潛在的自然生產(chǎn)力是每年的生物生產(chǎn)量約72.6億噸干物質(zhì)，其理論最大人口承載能力約為15～16億人口。202.2.3中國發(fā)展新模式

1生存與發(fā)展

1）發(fā)展的實(shí)質(zhì)：更好的生存

2）發(fā)展的合理性：天然合理

3）社會的本質(zhì)：形成秩序

4）秩序的基本特性：變動(dòng)性、多樣性、穩(wěn)定性、自維護(hù)性212社會的發(fā)展與人類文明

1）人類文明人類生存方式及其核心價(jià)值觀的抽象表述2）人類文明的三大階段原始文明，農(nóng)業(yè)文明，工業(yè)文明3）不同時(shí)代的生存觀、發(fā)展觀、財(cái)富觀4）人類社會主導(dǎo)因素的演替223人類文明的演替與轉(zhuǎn)折

1）認(rèn)識的視角環(huán)境社會系統(tǒng)與三種生產(chǎn)理論人口――物資――環(huán)境2）人類文明演替歷史軌跡剖析3）人類文明演替已進(jìn)入轉(zhuǎn)折期人類文明演替的根源工業(yè)文明已走到了盡頭――三大供求關(guān)系失衡三大危機(jī)集中爆發(fā)現(xiàn)實(shí)秩序正在迅速改變234人類如何走向新的文明時(shí)代

1）更新核心價(jià)值觀2）更新生存方式3）中國正在創(chuàng)建自己的新發(fā)展模式中國工業(yè)化歷程及其啟示大膽探索，走自己的路中國特色：走生態(tài)文明路，補(bǔ)工業(yè)文明課核心價(jià)值觀方面的變化：生存方式方面的變化242.3日趨嚴(yán)重的全球環(huán)境問題2.3.1人口的急劇增長

革命→技術(shù)先進(jìn)→生產(chǎn)力提高→豐富的物質(zhì)→養(yǎng)活更多的人口據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界人口正以日增25萬人的速度飛速膨脹，而地球上的動(dòng)植物卻以日減160種的速度在不停地消失。在世界上，人口增長速度為3人/秒；在中國，每過1.8秒,就有一個(gè)孩子出生25人口激增，分布不平衡1989年的世界人口為52.1億,在1991年，為54億；2000年增至62.5億；預(yù)計(jì)到2050年人口將增加到100億，其中發(fā)達(dá)國家人口將從8.3億增至9億，僅增加10%，發(fā)展中國家人口將從39.5億增至86億，（大約1.2倍）26必須的需求據(jù)預(yù)測：要養(yǎng)活新增人口（40億），需3億公頃的農(nóng)耕地（每年須增490萬公頃），道路、住宅用地需1億公頃。為此需減少4公頃的森林面積，從而導(dǎo)致CO2排放量以每年7-14億噸的速度增加272.3.2臭氧層的破壞

大氣是指包圍在地球表面并隨地球旋轉(zhuǎn)的空氣層。它不僅是維護(hù)生物圈中的生命所必需的，而且參與地球表面的各種過程，如水循環(huán)、化學(xué)和物理風(fēng)化、陸地上和海洋中的光合作用及腐敗作用等，各種波動(dòng)、流動(dòng)和海洋化學(xué)也都與大氣活動(dòng)有關(guān)。28大氣層的結(jié)構(gòu)29平流層的特點(diǎn)：平流層溫度升高的原因是由于平流層中的臭氧能夠強(qiáng)烈吸收來自太陽的紫外線，同時(shí)被分解為氧原子和分子氧，當(dāng)它們重新化合生成臭氧時(shí)，以熱的形式釋放出大量的能量，因此，吸收紫外線的能量大都又用于加熱該層。30臭氧層在大氣的平流層中，集中了大氣中約90%的臭氧，其中離地22－25km臭氧濃度值達(dá)到最高，稱其為臭氧層。如果將地球上臭氧壓縮至1個(gè)大氣壓，其厚度僅有3mm左右，就像是一件“厚度為3mm左右的宇宙服”。31臭氧的分布32臭氧空洞33南極臭氧空洞的形成南極大陸上空空氣在冬季非常寒冷，形成很多冰粒物質(zhì)，在這些物質(zhì)表面的反應(yīng)使氟里昂極易釋放出氯原子，致使在春季大氣中出現(xiàn)一大批活潑的氯原子，因此，南極大陸上空春季臭氧含量大量減少。34臭氧的分解反應(yīng)平流層中的O2吸收太陽輻射，發(fā)生化學(xué)鍵斷裂，產(chǎn)生O3和O，若NO以某種方式進(jìn)入同溫層，便發(fā)生重要的鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng):NO和O3反應(yīng)，產(chǎn)生NO2NO+O3→NO2+O2NO2又和氧原子O反應(yīng)，再生成NONO2+O→NO+O2構(gòu)成催化循環(huán)，其中NO和NO2是催化劑，每個(gè)循環(huán)的凈效應(yīng)是減少一個(gè)氧原子O和一個(gè)臭氧分子O3。35臭氧的分解反應(yīng)氯氟烴，為化學(xué)惰性物質(zhì)，對生物不存在毒性和其他有害影響。然而惰性意味著其無處可去，在大氣中只有一直上升到平流層，才會發(fā)生紫外光解：

CF2Cl2+hν→Cl+CF2ClO3+Cl→ClO+O2O+ClO→Cl+O2Cl和ClO形成催化循環(huán)。一個(gè)氯原子可以破壞10萬個(gè)臭氧分子36臭氧層破壞的后果（1）臭氧的減少使皮膚癌和角膜炎患者增加，也會損害人的免疫系統(tǒng)，使傳染病的發(fā)病率猛增。（2）破壞地球上的生態(tài)系統(tǒng)。過量的紫外線影響植物的光合作用，使農(nóng)作物減產(chǎn)。紫外線還可能導(dǎo)致某些生物物種的突變。（3）引起新的環(huán)境問題，過量的紫外線能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，結(jié)果又帶來新的環(huán)境污染——光化學(xué)大氣污染。37平流層臭氧與對流層臭氧的區(qū)別來源不同自然反應(yīng)與光化學(xué)污染作用不同保護(hù)生態(tài)與污染物38《維也納公約》1985年在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署推動(dòng)下，形成了保護(hù)臭氧層的《維也納公約》1987年在加拿大的蒙特利爾又簽署了該公約的議定書，1991年在倫敦該議定書又作了修正中國于1992年加入了《蒙特利爾議定書》倫敦修正案。39共同但有區(qū)別的責(zé)任區(qū)分了不同的責(zé)任劃定了不同的目標(biāo)引入了資金機(jī)制40ODS物質(zhì)在我國的應(yīng)用

和涉及的行業(yè)其涉及人類生活的方方面面化工生產(chǎn)制冷泡沫煙草醫(yī)藥農(nóng)業(yè)清洗消防41我國的ODS淘汰需要解決的科學(xué)和技術(shù)問題：(1)臭氧層耗損和保護(hù)及其對社會、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境和健康影響;(2)替代品與替代技術(shù)選擇和發(fā)展戰(zhàn)略(3)全球共享資源管理理論與機(jī)制(4)履行議定書的對策與策略，包括國際環(huán)境外交對策和與國內(nèi)安全履約機(jī)制與措施42北大的貢獻(xiàn)我們解決的問題：(1)編寫了《中國淘汰ODS國家方案》(2)研究起草了中國履約核心政策“可交易的ODS生產(chǎn)配額制度”和“進(jìn)出口管理政策”(3)分析了我國保護(hù)臭氧層需要的增加費(fèi)用(4)完成了我國9個(gè)行業(yè)淘汰計(jì)劃的設(shè)計(jì)(5)調(diào)查分析了我國白內(nèi)障發(fā)病率與紫外輻射的關(guān)系(6)分析了簽署不同“修正案”對我國影響(7)提出了我國ODS替代品發(fā)展戰(zhàn)略(8)為UNEP,EEAP,TEAP和MLF提供了技術(shù)和決策支持43北大的貢獻(xiàn)成果：設(shè)計(jì)完成的9個(gè)行業(yè)計(jì)劃包含91,433ODP噸ODS生產(chǎn)和64,326ODP噸ODS消費(fèi)淘汰（約占全球發(fā)展中國家總量的40％），獲得多邊基金資助3.6億美元獲獎(jiǎng)：2004年9月獲國家環(huán)?？偩诸C發(fā)的第二屆國家保護(hù)臭氧層貢獻(xiàn)獎(jiǎng)特別金獎(jiǎng)。2005年獲得美國環(huán)保局頒布的臭氧層保護(hù)獎(jiǎng)，以獎(jiǎng)勵(lì)該工作組的“LeadershipinODSPhaseoutinDevelopingCountries”44北大受到獎(jiǎng)勵(lì)452.3.3酸雨酸性物質(zhì)以及產(chǎn)生酸性物質(zhì)的化合物，是在燃燒礦物燃料用來發(fā)電或是提供運(yùn)輸動(dòng)力時(shí)生成的，主要是由硫氧化物和氮氧化物衍生而生成的酸。pH值低于5.6酸性雨水的影響在歐洲和美國東北部最明顯，還包括加拿大和中國。46復(fù)合反應(yīng)SO2、H2S等物質(zhì)的氧化加速了酸化大氣中氧化劑的形成“復(fù)合型”污染概念的提出47對全球的危害比利時(shí)的酸化程度超過正常值的16倍北美酸雨頻降，pH3~4美國15個(gè)州的降水pH~5加拿大的酸雨損害面積120～150萬平方公里48對我國的影響中國煤煙型污染導(dǎo)致酸雨的覆蓋面積約占國土面積的30%，降水的年均pH值在4.13～7.79之間主要分布在長江以南、青藏高原以東地區(qū)及四川盆地長沙、贛州、重慶、柳州等地“十雨九酸”pH接近349酸雨帶來什么？危害生態(tài)系統(tǒng)水生生物不能存活土壤酸化建筑等受損502.3.4溫室效應(yīng)與氣候變化

有些痕量氣體吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，最終可能引起具有災(zāi)難性后果的氣候變化全球變暖的結(jié)果：兩極冰雪融化造成洪水泛濫，良田倫為沙漠以及最終出現(xiàn)饑荒。增加慢性病和傳染病的發(fā)病率。51什么是溫室效應(yīng)？溫室效應(yīng)是一個(gè)自然過程，如果沒有它，地球表面的平均溫度將不是現(xiàn)在的15℃，而是-18℃?，F(xiàn)在的問題是大氣中的溫室氣體增加了，溫室效應(yīng)加強(qiáng)了，因而導(dǎo)致全球氣候變暖。二氧化碳的作用占到55％，濃度從100年前的260～280ppm增加到340ppm52《京都議定書》2005年2月16日，《京都議定書》生效。１９９７年１２月，１４９個(gè)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，經(jīng)過緊張而艱難的談判，會議通過了旨在限制發(fā)達(dá)國家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書》《京都議定書》需要在占全球溫室氣體排放量５５％的至少５５個(gè)國家批準(zhǔn)之后才具有國際法效力。532002年9月3日國務(wù)院總理朱镕基在約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議上講話時(shí)宣布，中國已核準(zhǔn)《〈聯(lián)合國氣候變化框架公約〉京都議定書》中國政府認(rèn)為，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》及其《京都議定書》為國際合作應(yīng)對氣候變化確立了基本原則，提供了有效框架和規(guī)則，應(yīng)當(dāng)?shù)玫狡毡樽袷?。歐盟各成員國及日本已批準(zhǔn)了議定書。中國希望其他發(fā)達(dá)國家盡快批準(zhǔn)或核準(zhǔn)議定書。54《京都議定書》規(guī)定，到２０１０年，所有發(fā)達(dá)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(wù)。對各發(fā)達(dá)國家說來，從２００８年到２０１２年必須完成的削減目標(biāo)是：與１９９０年相比，歐盟削減８％、美國削減７％、日本削減６％、加拿大削減６％、東歐各國削減５％～８％。新西蘭、俄羅斯和烏克蘭則不必削減，可將排放量穩(wěn)定在１９９０年水平上。議定書同時(shí)允許愛爾蘭、澳大利亞和挪威的排放量分別比１９９０年增加１０％、８％、１％。552002年３月，歐盟環(huán)境部長會議批準(zhǔn)了《京都議定書》。６月，日本政府也批準(zhǔn)了《京都議定書》。至此，批準(zhǔn)議定書的國家已超過５５個(gè)，但批準(zhǔn)國家的溫室氣體排放量僅為全球溫室氣體排放總量的３６％，尚不足以使《京都議定書》生效。56美國的態(tài)度美國人口僅占全球人口的３％至４％，而所排放的二氧化碳卻占全球排放量的２５％以上。美國曾于１９９８年１１月簽署了《京都議定書》。但在2001年３月，布什政府以“減少溫室氣體排放將會影響美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展”和“發(fā)展中國家也應(yīng)該承擔(dān)減排和限排溫室氣體的義務(wù)”為借口，宣布拒絕執(zhí)行《京都議定書》57氣候變化和臭氧層耗損的關(guān)系58消耗臭氧層物質(zhì)及其替代品基本都是高GWP值溫室氣體保護(hù)臭氧層淘汰ODS過程是：CFC→→HCFC→→HFC/PFC高ODP/高GWP→

低ODP/高GWP→

零ODP/高GWP從根本上沒有解決應(yīng)對氣候變化的問題迄今為止也沒有徹底解決臭氧層保護(hù)問題59京都議定書控制的溫室氣體HFCs/PFCs化學(xué)品大氣壽命（年）GWPHFC-23(CHF3)26411,700HFC-43-10mee(C5H2F10)17.11,300HFC-125(C2HF5)32.62,800HFC-134a(CH2FCF3)14.61,300HFC-143a(C2H3F3)48.33,800Perfluoromethane(CF4)50,0006,50060CFC/HCFC/HFC/PFC的溫室效應(yīng)根據(jù)IPCC報(bào)告CFC/HCFC/HFC/PFC的輻射強(qiáng)迫效應(yīng)估計(jì)是0.34±0.03W/m2,約占所有溫室氣體總量的14%。61氣候變化－空調(diào)生產(chǎn)－溫室氣體空調(diào)行業(yè)的良性循環(huán)氣候變化的惡性循環(huán)2004年創(chuàng)匯50多億美元622.3.5持久性有機(jī)污染物污染與POPs公約

經(jīng)過歷時(shí)三年的多輪政府間談判，包括我國在內(nèi)的90多個(gè)國家的代表在2001年5月23日簽署了旨在控制和消除POPs污染和影響的《關(guān)于持久性有機(jī)污染物（POPs）的斯德哥爾摩公約》（以下簡稱《POPs公約》）以保護(hù)人類健康和環(huán)境。63議定書在中國生效2004年2月17日，第50個(gè)國家批準(zhǔn)了《POPs公約》，公約在2004年5月17日正式生效。第10屆全國人大常委會第10次會議于2004年6月25日批準(zhǔn)我國加入《POPs公約》；依據(jù)公約第26條第2款，公約將在2004年11月11日對我國正式生效?！秶覉?zhí)行方案》2007年4月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)。64人體最主要的三個(gè)exposureroute是：呼吸道途徑、消化道途徑和皮膚途徑

飲食

土壤（蚯蚓等節(jié)肢動(dòng)物）江河湖海等人體胎盤呼吸道皮膚消化道POPs乳、肉、蛋等糧食、水果、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品浮游生物、魚、蝦等水禽、水生哺乳動(dòng)物等空氣鳥類偶然事故直接進(jìn)入直接進(jìn)入徑流6512種受控POPs在中國

Pesticides:aldrin,chlordane,DDT,dieldrin,endrin,heptachlor,hexachlorobenzene(HCB),mirex,toxapheneIndustrialchemicals:polychlorinatedbyphenyls(PCBs)andHCBUnintendedbyproducts:dioxins,furans,HCBandPCBsDDT,DioxinandFuransarealreadyclassifiedascarcinogensTherestareclassifiedaspossiblehumancarcinogens(withtheexceptionforendrin)66TheGrasshopperEffect67Anexample:bio-accumulation68

2.3.6水資源的保護(hù)

我國的水資源總量是2.8億m3，居世界第六位，可是，按人均占有量計(jì)算，卻僅為2340m3

在國際上排第88位，以被列入世界12個(gè)貧水國家名單中。而北京的情況更為嚴(yán)重，人均占有量僅為全國水平的1/8。69水資源嚴(yán)重匱乏預(yù)計(jì)我國2010年，人均水資源不足400立方米（1993年人均用水450立方米）水污染帶來的威脅十分嚴(yán)重，是缺水問題更加突出702.4現(xiàn)代文明與人類環(huán)境

2.4.1環(huán)境問題國際化

溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等現(xiàn)在人類所面臨的問題和過去所遇到局部環(huán)境問題有本質(zhì)區(qū)別。也就是說，問題的原因不只是局限于某個(gè)企業(yè)和某個(gè)國家，而是涉及到當(dāng)今的整個(gè)工業(yè)技術(shù)體系和社會經(jīng)濟(jì)體系。712.4.2生態(tài)體系的脆弱性

氣候的變動(dòng)對人類的生存方式，陸地物種的進(jìn)化給予了很大影響，其詳細(xì)情況還不是很清楚，但是平均氣溫1℃的氣候變動(dòng)，將對人類文明產(chǎn)生重大影響。這一觀點(diǎn)近年來已經(jīng)在考古學(xué)和古氣候?qū)W的研究中得到了證實(shí)。與環(huán)境失去協(xié)調(diào)的文明在大規(guī)模氣候變動(dòng)過程中是極為脆弱的。和太陽系的其它行星相比，可以認(rèn)識到地球生物權(quán)的特殊性、偶然性和完美性。人們逐漸認(rèn)識到對地球生物圈的保護(hù)，對生態(tài)系統(tǒng)（相互依附的一大群生物）的保護(hù)，是高于一切的原則。人類所面臨的最大課題是，從根本上重新認(rèn)識物質(zhì)文明，恢復(fù)和環(huán)境協(xié)調(diào)與共存。即人類由反地球型的生物再回歸到地球型生物。722.4.3科技文明與環(huán)境近代科學(xué)技術(shù)本身沒有將維護(hù)有限的地球生命圈，提倡并保持生命（生物）之間的相互依存關(guān)系，以及完全循環(huán)利用枯竭性資源這些概念有機(jī)地聯(lián)系和統(tǒng)一起來。今后科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步的成果應(yīng)優(yōu)先向著減輕地球環(huán)境負(fù)擔(dān)的方向發(fā)展。同時(shí)要促進(jìn)社會、經(jīng)濟(jì)體系、生活方式的深刻變革，使科學(xué)技術(shù)成果真正為減輕地球環(huán)境負(fù)擔(dān)做出貢獻(xiàn)。732.5材料流

典型材料生產(chǎn)、使用、廢棄過程示意圖

74以鋼鐵材料為例，經(jīng)過采選、儲運(yùn)、煉鐵等步驟，最后平均8噸礦石可煉成1噸鋼。再經(jīng)過軋制、車、鉗、刨、銑等金屬加工，最后得到約700公斤的金屬制品。這些金屬制品按質(zhì)量計(jì)算，能被有效使用的不到500公斤。即使這些被有效使用的金屬制品，也有一定的服役壽命，最后都被廢棄而排放進(jìn)入環(huán)境，由環(huán)境來承擔(dān)吸收、消納和分解的任務(wù)。752.5.1材料流的概念

材料流(materialsflow)又稱物質(zhì)流(massflow)，也稱材料鏈(substancechain)。材料流理論是指用數(shù)學(xué)物理方法對在工業(yè)生產(chǎn)過程中按照一定的生產(chǎn)工藝所投入的原材料的流動(dòng)方向和數(shù)量大小的一種定量分析理論。762.5.2幾種有代表性的材料流理論

2.5.2.1四倍因子理論四倍因子理論(factor4)是德國vonWeizsaecker教授于20世紀(jì)90年代初首先提出來的。按1995年的數(shù)據(jù)，占全世界總?cè)丝?0％的富人，每年消耗全世界82.7％的能源和資源。而其他80％的人每年消耗的能源和資源僅占世界總消耗量的17.3％。為了既保持已有的高質(zhì)量的生活，又努力消除貧富之間的差異。Weizsaecker根據(jù)計(jì)算得出，若能采取技術(shù)措施，將現(xiàn)有的資源和能源效率提高四倍，就有可能達(dá)到上述的目標(biāo)。這就是四倍因子理論提出的依據(jù)。經(jīng)過努力和發(fā)展，Weizsaecker將四倍因子理論科學(xué)化了。1995年，其專著《四倍因子：半份消耗，倍數(shù)產(chǎn)出》出版以后，使該理論有了明確的科學(xué)含義。其意思是指在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)過程中，通過采取各種技術(shù)措施，將能源消耗、資源消耗降低一半，同時(shí)將生產(chǎn)效率提高一倍。由此，在同樣能源消耗和資源消耗的水平上，得到了四倍的產(chǎn)出。如式(2－1)所示

(2－1)式中：R表示資源效率；P表示產(chǎn)品產(chǎn)出量；I表示原材料、能源投入量。772.5.2.2十倍因子理論

十倍因子理論(factor10)是由德國Schmidt-Bleek于1994年率先提出的。必須繼續(xù)減小全球的材料流量，在一代人之內(nèi)將資源效率提高十倍，才能使發(fā)達(dá)國家保持現(xiàn)有的生活質(zhì)量，逐步縮小國與國之間的貧富差距，且可以讓子孫后代能夠在這個(gè)星球繼續(xù)生存。十倍因子的概念與環(huán)境保護(hù)是直接相關(guān)的。Schmidt-Bleek教授用一個(gè)方程式將環(huán)境影響、人口和一個(gè)國家的國內(nèi)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)起來，見式(2－2)。他推測，到2050年地球上的人口將在現(xiàn)在的基數(shù)上增加1倍，即P等于2；同時(shí)，世界各國的國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)屆時(shí)將增長3~6倍，取平均值為5，則二者之積為10。由此，對環(huán)境的影響將增加10倍。為了保持現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境水平，必須通過提高資源效率來平衡和補(bǔ)償對環(huán)境的破壞。因此，我們必須將資源效率和能源效率提高10倍，才有可能真正實(shí)現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

(2－2)式中：I表示環(huán)境影響；P表示人口；GDP表示國內(nèi)生產(chǎn)總值。78F-10俱樂部在提出十倍因子理論的同時(shí)，Schmidt-Bleek教授于1994年在法國創(chuàng)建了國際F-10俱樂部，旨在推行十倍因子理論和實(shí)踐。1997年，F(xiàn)-10俱樂部向全世界發(fā)表了著名的致政府和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖的卡諾勒斯宜言，明確提出了在一代人之內(nèi)，將資源和能源的生產(chǎn)效率提高十倍的目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)應(yīng)采取的技術(shù)措施。宣言指出，進(jìn)入經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的所有物質(zhì)或遲或早都要被消耗或排放進(jìn)入環(huán)境，到頭來是環(huán)保費(fèi)用的持續(xù)增長。因此，要降低環(huán)保費(fèi)用，首先需要降低和減少物質(zhì)從自然界(即環(huán)境)流入經(jīng)濟(jì)活動(dòng)圈的量，從而減少污染物排放置。通過減少污染物的處理量，最后使環(huán)保投資費(fèi)用降低。79我國面臨的任務(wù)我國正著