能源環(huán)境學(xué)第五六章

能源環(huán)境學(xué)第五六章第1頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)環(huán)境概述一、環(huán)境的基本類型環(huán)境：環(huán)境是相對于主體而言的客體，主體不同，所指的環(huán)境也不同。兩種體系：人類生存環(huán)境：以人類為主體，其他生命物體和非生命物體為環(huán)境——環(huán)境科學(xué)生態(tài)環(huán)境：以生命物體為主體，非生命物體為環(huán)境——生態(tài)學(xué)

第2頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四人類生存環(huán)境分為：（一）自然環(huán)境人類社會以外的自然界非人類創(chuàng)造的物質(zhì)和能量所構(gòu)成的環(huán)境所謂自然：非人類所創(chuàng)造（二）社會環(huán)境人類創(chuàng)造或改造了的自然物質(zhì)、物質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)、積累的文化等所組成的環(huán)境體系即人工環(huán)境

第3頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四社會環(huán)境又有物質(zhì)體系和精神體系物質(zhì)體系：家庭、村落、居住區(qū)、城市、工礦區(qū)、農(nóng)田、基礎(chǔ)設(shè)施、學(xué)校、醫(yī)院、社會福利機(jī)構(gòu)、文化設(shè)施等精神體系：生產(chǎn)力、生產(chǎn)關(guān)系、社會制度、法律、社會意識、社會文化、社團(tuán)組織等第4頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四在《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》中指出：“本法所稱環(huán)境，是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、

自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。"可見，環(huán)境保護(hù)所指的環(huán)境，是指：自然環(huán)境和社會環(huán)境中的物質(zhì)體系第5頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四二、環(huán)境要素構(gòu)成環(huán)境的基本組分，它們各自獨(dú)立，性質(zhì)不同，而又服從環(huán)境整體的演化規(guī)律有自然環(huán)境要素和社會環(huán)境要素環(huán)境保護(hù)主要指自然環(huán)境要素

第6頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四五大環(huán)境要素：水系：水圈大氣——大氣層：大氣圈士壤、草地、林地、巖石：巖石圈或土壤圈．生物群體：生物圈太陽光：能量

第7頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四環(huán)境要素的特點(diǎn)：1、最小限制律環(huán)境質(zhì)量由處于“最劣狀態(tài)”的那個環(huán)境要素來限制，而不能用其余處于優(yōu)良狀態(tài)的環(huán)境要素去彌補(bǔ)、去替代2、等值性每一個環(huán)境要素對環(huán)境質(zhì)量的限制作用是相同的3、環(huán)境的整體效應(yīng)大于各個環(huán)境要素的效應(yīng)之和

第8頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四4、所有環(huán)境要素具有相互聯(lián)系、相互依存的關(guān)系例如：巖石圈——大氣巖石圈和大氣圈——水巖石圈、大氣圈、水圈——生物各個環(huán)境要素之間的相互作用、相互聯(lián)系，是通過能量流的傳遞或轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)的能量形式的轉(zhuǎn)換又影響到整體環(huán)境要素之間的相互制約關(guān)系

第9頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四三、環(huán)境問題環(huán)境中出現(xiàn)了不利于人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象原生或第一環(huán)境問題：自然災(zāi)害次生或第二環(huán)境問題：人為因素引起的環(huán)境問題第10頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四人為環(huán)境問題常分兩類：一是不合理的開發(fā)利用自然資源超出環(huán)境承受能力，使生態(tài)環(huán)境惡化或自然資源趨向枯竭二是人口激增、城市化和工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展引起的環(huán)境污染和環(huán)境破壞

第11頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（一）環(huán)境問題的由來與發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：1、環(huán)境問題的萌芽階段（工業(yè)革命之前）18世紀(jì)以前的較長時期主要方式：利用環(huán)境（資源）主要問題：人口的自然增長及盲目的采伐和捕獵

第12頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2、環(huán)境問題的發(fā)展與惡化階段（工業(yè)革命至20世紀(jì)50年代）人類利用和改造自然的能力增強(qiáng)，大規(guī)模地改變了環(huán)境結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了新的環(huán)境問題，且日趨惡化第13頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四如：1873.12、1880.1、1882.2、1891.12、1892.2，英國倫敦發(fā)生多次可怕的毒煙霧事件1930.12，比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)13個工廠排放的有害氣體，幾千人發(fā)病，60人死亡19世紀(jì)后期，日本足尾銅礦區(qū)排出的廢水污染了大片農(nóng)田

第14頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3、環(huán)境問題的第一次高潮（20世紀(jì)50年代至70年代）如：1952.12，倫敦?zé)熿F事件1953～1956，日本水俁（市）病事件1961，日本四日（市）哮喘病事件1931～1972，富山（縣）骨痛病事件等1972.6，聯(lián)合國在斯德哥爾摩召開了人類環(huán)境會議，通過了《聯(lián)合國人類環(huán)境會議宣言》，里程碑

第15頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四4、環(huán)境問題的第二次高潮（20世紀(jì)80年代以來）三大特點(diǎn)：全球性的大氣污染如：“溫室效應(yīng)"、臭氧層破壞和酸雨大范圍的生態(tài)環(huán)境破壞如：大面積森林被毀、草場退化、土壤侵蝕和沙漠化嚴(yán)重環(huán)境污染事件多發(fā)

第16頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四如：1986.12，印度博帕爾農(nóng)藥泄漏事件受害面積達(dá)40km2，死亡人數(shù)在0.6～1.0萬人，受害人數(shù)在10～20萬人）1986.4，前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站泄漏事故1986.11，萊茵河污染事件等第17頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四中國：大量水體（淮河、太湖等）污染；水土流失加劇；黃河斷流，長江泥沙量激增；土地荒漠化等

第18頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（二）環(huán)境問題的實(shí)質(zhì)對環(huán)境的價值認(rèn)識不足，盲目發(fā)展，不合理開發(fā)利用資源主要問題：人口、資源、生態(tài)破壞和環(huán)境污染1992.6：聯(lián)合國在里約熱內(nèi)盧召開了“環(huán)境與發(fā)展大會”通過了《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀(jì)議程》等重要文件中國在大會后，編制了《中國21世紀(jì)議程——中國21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》

第19頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四不同時期的環(huán)境污染問題在能源消耗比較少的時期二氧化硫?yàn)橹麟S著能源消耗量增大碳?xì)浠衔颒C、氮氧化物NOx、一氧化碳CO、顆粒物受到重視第20頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四前期，主要是地域環(huán)境問題目前，又重視起地球環(huán)境問題地球溫室效應(yīng)問題：二氧化碳CO2等大氣臭氧層被破壞：氟利昂等酸雨：硫氧化物SOx，氮氧化物NOx等海洋污染、野生動植物減少、沙漠化等第21頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第22頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第23頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第24頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第25頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第26頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第27頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第28頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四從20世紀(jì)60年代開始能源消耗量高速增長從1950年到1973年間幾乎增長10倍1960年以前以煤炭、水電、木炭為中心環(huán)境問題：煤炭燃燒時排放煤塵在1960年以后，石油消耗量不斷擴(kuò)大環(huán)境問題：轉(zhuǎn)為粉塵和硫氧化物第29頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四70年代開始，以第一次石油危機(jī)為轉(zhuǎn)機(jī)為擺脫對石油的依賴逐漸向原子能、天然氣和煤炭等方面分散推進(jìn)能源的多樣化環(huán)境問題：隨著除塵和脫硫技術(shù)的進(jìn)步轉(zhuǎn)移到懸浮顆粒物、氮氧化物和光化學(xué)煙霧等第30頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四80年代以后，開始重視地球環(huán)境問題即地球溫室效應(yīng)和臭氧層破壞各國不斷制定、修改、完善排放法規(guī)要求越來越苛刻國際間也制定了保護(hù)地球環(huán)境的公約如1997年的京都議定書第31頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)

生態(tài)與生態(tài)平衡

一、生態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)（一）生態(tài)生態(tài)：自然界各種物質(zhì)以及能量之間相互依存的客觀規(guī)律生態(tài)學(xué)：

以生態(tài)為研究對象的一門新興學(xué)科

第32頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（二）生態(tài)系統(tǒng)l、生態(tài)系統(tǒng)生物（或生物群落）與其生存環(huán)境共同組成的動態(tài)平衡系統(tǒng)

占據(jù)一定空間具有一定結(jié)構(gòu)執(zhí)行一定功能第33頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2、生態(tài)系統(tǒng)的分類（1）根據(jù)主要依存于水還是陸地劃分：水生生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)、河口生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)等

陸地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、凍原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等第34頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（2）根據(jù)人類的干預(yù)程度劃分：①自然生態(tài)系統(tǒng)：沒有或基本沒有受到人為干預(yù)的生態(tài)系統(tǒng)如：原始森林、未經(jīng)放牧的草原、地球極地、人跡罕至的沙漠等

第35頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四②半人工生態(tài)系統(tǒng)：經(jīng)過了人為干預(yù)，但仍保持了一定自然狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)如：人工撫育過的森林、經(jīng)放牧的草原、養(yǎng)殖湖泊、各種類型的農(nóng)田等

第36頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四③人工生態(tài)系統(tǒng)：指完全按照人類的意愿，有目的、有計(jì)劃建立起來的生態(tài)系統(tǒng)如：城市、工廠、礦山、居住區(qū)、村落等

第37頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3、生態(tài)系統(tǒng)的組成由生命成分和無生命成分兩部分組成1）生命成分生物類群可分為三個類群（1）生產(chǎn)者所有綠色植物和自養(yǎng)型微生物

第38頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（2）消費(fèi)者所有異養(yǎng)生物，主要指動物直接攝取植物為食的食草性動物稱一級消費(fèi)者以食草性動物為食的食肉性動物稱二級消費(fèi)者以二級消費(fèi)者為食的稱三級消費(fèi)者起物質(zhì)和能量的傳遞作用如：把植物性蛋白再生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閯游镄缘鞍?/p>

第39頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（3）分解者主要指土壤、水中的細(xì)菌、真菌等微生物，也包括一些小型動物，如線蟲、蚯蚓等把動植物的殘?bào)w中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)變成無機(jī)養(yǎng)分，返回土壤、水、空氣中，再供給生產(chǎn)者

第40頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2）無生命成分能源——太陽輻射物理?xiàng)l件——溫度、濕度、壓力等生物代謝材料——二氧化碳、水、氧、氮、無機(jī)鹽和有機(jī)質(zhì)等圖1－1第41頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第42頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四二、生態(tài)平衡（一）生態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)中各成分（包括生命成分和無生命成分）的構(gòu)成和比例達(dá)到相對穩(wěn)定是一種動態(tài)平衡，生命個體會變更，但總體保持穩(wěn)定具有自動調(diào)節(jié)機(jī)制，平衡被干擾，會建立新的平衡但其自動調(diào)節(jié)能力是有限的，當(dāng)平衡的破壞超過其限度時會使平衡無法重建如：五十年代我國“除四害”運(yùn)動，大量捕殺麻雀，結(jié)果之后的幾年里，出現(xiàn)了嚴(yán)重的蟲災(zāi)第43頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（二）生態(tài)平衡的破壞因素有自然的和人為的自然因素：第一環(huán)境問題人為因素：第二環(huán)境問題主要有三方面的因素：1、改變生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因素①人類的生產(chǎn)和生活活動，如大量排放廢水、廢氣、廢物等②人類不合理利用資源，如盲目開采

第44頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2、改變生物種類盲目增加或減少物種如美國于1929年開鑿韋蘭運(yùn)河，把內(nèi)陸水系與海洋溝通，導(dǎo)致八目鰻進(jìn)入內(nèi)陸水系，使鱒魚年產(chǎn)量由2000萬公斤減至5000公斤第45頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3、破壞信息系統(tǒng)施放污染物等，破壞了生物間的信息聯(lián)系如有許多昆蟲靠分泌性外激素引誘同種雄蟲交尾，污染物使雌蟲的性外激素失去了生理活性，結(jié)果影響昆蟲繁殖，導(dǎo)致種群數(shù)量下降甚至消失

第46頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（三）生態(tài)平衡的恢復(fù)與再造從平衡狀態(tài)——平衡失調(diào)，有四種情況：①恢復(fù)②重建③改建④惡化

第47頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)環(huán)境保護(hù)

一、環(huán)境保護(hù)的發(fā)展歷程四個階段1、限制階段20世紀(jì)50年代以前，限制污染物排放量排放時間

第48頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2、“三廢’’治理階段20世紀(jì)60年代治理污染源征收排污費(fèi)，誰污染、誰治理治理污染只是排污單位的事情，收效并不顯著

第49頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3、綜合防治階段20世紀(jì)70年代從單項(xiàng)治理發(fā)展到綜合防治，保護(hù)環(huán)境提升為政府的事情如美國、日本用于環(huán)境保護(hù)的費(fèi)用占國民生產(chǎn)總值的1％～2％：發(fā)展中國家為0.5％～1％治理投資較高，營運(yùn)費(fèi)用較大

第50頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四4、規(guī)劃管理階段20世紀(jì)80年代起國際協(xié)議，各國政策、規(guī)劃、項(xiàng)目論證1992.6，聯(lián)合國《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀(jì)議程》，（巴西）提出人類與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的策略

第51頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四二、中國環(huán)境與發(fā)展的十大對策（一）中國環(huán)境保護(hù)的歷程1972.6，派團(tuán)出席聯(lián)合國人類環(huán)境會議1979.9，通過《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（試行）》1984.1，國務(wù)院第二次全國環(huán)境保護(hù)會議宣布：——“保護(hù)環(huán)境是我國的一項(xiàng)基本國策”

第52頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四（二）環(huán)境與發(fā)展的十大對策1992.8，國務(wù)院批準(zhǔn)了十大對策1994.3，國務(wù)院通過《中國21世紀(jì)議程》，即《中國21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展》白皮書

第53頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四三、環(huán)境保護(hù)的主要內(nèi)容1、空氣污染粉塵、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氟和氟化氫、碳化氫和硫化氫等來自：燃料燃燒，工業(yè)粉塵，汽車尾氣

2、水污染城市污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)含有農(nóng)藥化肥的廢水、固體或顆粒溶入水系等

第54頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3、食物污染水和空氣的污染、食品加工運(yùn)輸包裝中進(jìn)入、添加劑等4、土壤污染水污染、化肥和農(nóng)藥等5、自然保護(hù)和自然保護(hù)區(qū)對自然環(huán)境和自然資源的保護(hù)主要目的：保護(hù)、增殖和合理開發(fā)利用自然資源，保證自然資源的永續(xù)利用自然保護(hù)區(qū)：保護(hù)珍稀瀕危的野生動植物

第55頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四四、環(huán)境與發(fā)展（一）可持續(xù)發(fā)展既滿足當(dāng)代人的需要．又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展（二）中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略《中國21世紀(jì)議程》，主要內(nèi)容：l、發(fā)展是前提發(fā)展中國家沒有經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境保護(hù)也就失去了物質(zhì)基礎(chǔ)

第56頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2、社會可持續(xù)發(fā)展人口數(shù)量、人口素質(zhì)，安定團(tuán)結(jié)，文化教育，法律和政策體系3、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，依靠科技進(jìn)步實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

第57頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四4、自然資源的合理開發(fā)利用①執(zhí)行保護(hù)資源，節(jié)約和合理利用資源，開發(fā)利用和保護(hù)增殖并重的方針②執(zhí)行誰開發(fā)誰保護(hù)，誰破壞誰恢復(fù)，誰利用誰補(bǔ)償?shù)恼撷劢⒒谑袌鰴C(jī)制與政府宏觀調(diào)控相結(jié)合的自然資源管理體系第58頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)各種能源對環(huán)境的影響第59頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1．礦物燃料燃燒造成的環(huán)境污染主要有石油、煤炭、天然氣礦物燃料是含有碳和氫的物質(zhì)燃燒時生成二氧化碳和水燃料中還含有硫、氮和灰分等雜質(zhì)產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物、煙塵等第60頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四天然氣燃料中雜質(zhì)很少燃燒效率很高在少量過?？諝庀履軌蛲耆紵饕欧盼铮篊O2、CO、NOx、HC等第61頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四石油液體燃料的代表油精練后變成汽油、煤油、柴油、重油等液體燃料熱值高，運(yùn)輸儲存容易與煤炭相比，產(chǎn)生的煤塵較少第62頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四石油探明儲量的3／4，分布在中東中東的石油硫的含量較高特別是在以蒸餾殘油為主體的C重油中積存大量的硫C重油常用于大型鍋爐或大型內(nèi)燃機(jī)特別在電力部門消耗較多第63頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四煤炭煤炭中的燃料成分是碳和氫此外還含有相當(dāng)多的氧、氮、硫等與石油和天然氣相比煤炭中含碳量較大二氧化碳排放量較大因此，煤炭是對環(huán)境污染最重的燃料第64頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2．原子能發(fā)電引起的環(huán)境污染產(chǎn)生的是放射性污染能夠引起更加嚴(yán)重的地域污染和地球污染例：核試驗(yàn)和反應(yīng)堆事故第65頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四核試驗(yàn)按部分禁止核試驗(yàn)條約的規(guī)定大氣層內(nèi)、宇宙空間和水下核試驗(yàn)已經(jīng)被禁止但地下核試驗(yàn)不在禁止之列過去進(jìn)行的核試驗(yàn)，放射性塵埃的影響正在減少可是碳14、銫137、鍶90等的影響今后依然存在第66頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四反應(yīng)堆事故如不發(fā)生事故放射性污染非常少其影響甚至小于自然界自發(fā)的放射性影響并且不排放其它有害氣體可以說是一種潔凈的能源但，一旦發(fā)生泄漏事故，其危害則相當(dāng)大甚至與原子彈爆炸相近第67頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1979年美國發(fā)生斯利麥爾愛蘭德核電站的活性區(qū)熔融事故1986年前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站反應(yīng)堆爆炸事故這些重大事故引起廣大地區(qū)和全球性的放射性污染并且其影響會長期持續(xù)存在第68頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3．新能源的環(huán)境問題太陽能、風(fēng)力、生物能、地?zé)岬却蠖际菨崈舻哪茉床⑶乙?guī)模小、分散環(huán)境問題不突出主要問題是技術(shù)問題和成本問題第69頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第五節(jié)地域范圍的大氣環(huán)境問題主要是大氣污染第70頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四與大氣污染有關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)許多國家都制定了自己的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)并對電廠、鍋爐、汽車等制定了嚴(yán)格的法規(guī)表1：中國的大氣污染物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（1996）表5.2：日本大氣污染物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)第71頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第72頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第73頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四大氣污染物的危害第74頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1．硫氧化物SOx和二氧化硫SO2硫氧化物是含硫的煤和石油燃燒產(chǎn)生其中大部分是二氧化硫由于二氧化硫易溶于水人吸入后，會被上呼吸道吸收刺激鼻粘膜、咽喉、上呼吸道嚴(yán)重影響人體健康此外還是形成酸雨的原因造成森林植被破壞和湖泊酸性化第75頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2．氮氧化物NOx氮氧化物NOx是在燃燒過程中在高溫富氧條件下由空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)產(chǎn)生剛產(chǎn)生時絕大多數(shù)是一氧化氮NO在排入大氣時一部分被臭氧03等氧化成各種氮氧化物大氣中的氮氧化物約60％是N02NO2的毒性比NO強(qiáng)第76頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四氮氧化物的生成源：工廠鍋爐、汽車等汽車：NO95％以上，NO23％～4％由于汽車多在市區(qū)汽車的排放影響更大第77頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四NO：無色，本身毒性不大但排到大氣中會被緩慢氧化成NO2NO2

：褐色氣體，有強(qiáng)烈刺激味N02與SO2相反，難溶于水容易侵入下呼吸道吸入人體后與水分結(jié)合形成硝酸引起咳嗽、氣喘，甚至肺氣腫和心肌損傷此外，它還是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的原因第78頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3．一氧化碳CO一氧化碳是燃燒不完全產(chǎn)物城市中的大部分CO來自汽車排放CO容易與紅血球中的血紅蛋白(Hb)結(jié)合與血紅蛋白的親和力是氧的200～250倍形成CO－Hb使血液中的O2－Hb減少使人供氧不足第79頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四濃度較低時：會使人頭痛、心慌、惡心等中毒癥狀濃度較高時：昏迷，甚至死亡第80頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四4.碳?xì)浠衔铮℉C）石油類燃料的未燃或不完全燃燒產(chǎn)物烷烴、烯烴、芳烴、醛、酮、酸等百多種成分烷烴：基本無味，對人體無直接危害烯烴：略帶甜味，有麻醉作用，對粘膜有刺激經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化成對基因有毒的環(huán)氧衍生物它和NOx

一起，還是光化學(xué)煙霧的原因之一第81頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四芳香烴：有芳香味，有危險的毒性對血液、肝臟、神經(jīng)系統(tǒng)有害多環(huán)芳烴（PAH）有致癌作用醛類：刺激性物質(zhì)對眼粘膜、呼吸道、血液有毒害第82頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四5．懸浮顆粒物(SPM)也稱為氣溶膠也常被俗稱為：粉塵、煙、霧、煙霧、顆粒、煤塵等發(fā)生源分成兩種：一是塵土、海鹽顆粒等自然物二是煤塵和柴油機(jī)黑煙等燃燒排放物第83頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四從生成過程也可分為兩種：一是本來就是粒子，被排到大氣中稱為一次粒子二是排放時是氣體，在大氣中反應(yīng)成粒子稱為二次粒子代表性的二次粒子：由SO2和NOx氣體生成的硫酸鹽和硝酸鹽第84頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四懸浮顆粒物有大有小越小對人體危害越大直徑l0μm以下粒子很輕懸浮在空氣中易粘附在氣管和肺泡上致人呼吸系統(tǒng)疾病顆粒還會造成地球寒冷化和酸雨對地球環(huán)境比地域環(huán)境影響更大但對地球環(huán)境的影響尚無法定量評價第85頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四柴油機(jī)排放的PM，主要成分是碳，粒度<0.3μm粒度越小危害越大，懸浮在大氣中不沉降會吸入人肺深部：造成機(jī)械性超負(fù)荷，損傷肺的自凈能力促進(jìn)其他污染物的毒害作用微粒上還吸入有多種有機(jī)物其中多環(huán)芳烴有致癌作用含鉛汽油：微粒中含鉛鉛對血液、骨骼和神經(jīng)有毒害第86頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四6．光化學(xué)氧化劑（光化學(xué)煙霧）碳?xì)浠衔颒C和氮氧化物NOx等一次污染物在陽光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會生成臭氧O3、醛、酮、酸、過氧乙酰硝酸酯PAN等二次污染物參與光化學(xué)反應(yīng)的混合物所形成的煙霧叫做光化學(xué)煙霧HC和NOx主要來自汽車和工廠的排放第87頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四光化學(xué)煙霧對動植物都有很大的危害對人體最突出的危害是：刺激眼睛和上呼吸道粘膜引起眼睛紅腫和呼吸道炎癥呼吸困難、血壓下降，甚至昏迷、死亡第88頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四7.二惡英毒性極大可通過食物、飲水、大氣中攝取即使吸入極微小量也會致癌致死瘋牛病、禽流感等就被認(rèn)為是動物吃了含有二惡英的飼料第89頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四60年代曾大量使用含有二惡英的除草劑至今仍殘存在土壤和河湖底泥中目前發(fā)達(dá)國家通常來自垃圾焚燒爐由其中的廢塑料產(chǎn)生全世界二惡英排放量最大的是日本第90頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四我國也很嚴(yán)重除焚燒垃圾外，還有以下原因：我國是氯堿生產(chǎn)大國全世界500家氯堿生產(chǎn)廠，我國就占了300家氯堿產(chǎn)量世界第二技術(shù)落后，氯堿生產(chǎn)的廢渣中含有大量二惡英染料化工、有機(jī)氯化工、紙漿漂白也排出大量二惡英第91頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四與二惡英危害同樣大的，還有：苯類、三氯乙烯、四氯乙烯等第92頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第六節(jié)地球范圍的環(huán)境問題溫室效應(yīng)臭氧層破壞酸雨第93頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四一、正在加劇的

地球溫室效應(yīng)第94頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1．為什么發(fā)生溫室效應(yīng)大氣中二氧化碳和甲烷等氣體濃度增大地面溫度會升高這一現(xiàn)象稱為地球溫室效應(yīng)最近一百年二氧化碳濃度增加了30％地球溫度增加了0.3～0.6度即使以后二氧化碳濃度不再增加今后一百年地球溫度還會上升0.5～1.5度第95頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四地球接收太陽的輻射熱，溫度升高地球溫度升高后，又向宇宙空間輻射熱量維持地球的溫度基本恒定太陽穿過大氣層輻射到地球的能量波長小于4μm地球向外輻射的能量為波長大于4μm的紅外線溫室效應(yīng)氣體可以透過較短波長的太陽光而吸收較長波長的紅外線并且把吸收的熱量的一部分再輻射給地球從而使地球的溫度逐漸變暖第96頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第97頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四適當(dāng)?shù)臏厥倚?yīng)必要的如果沒有溫室效應(yīng)，地球溫度會降低33度整個地球?qū)⑹且粋€冰凍的星球但溫室效應(yīng)的加劇也是不利的第98頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四另一方面氣溶膠粒子對溫室效應(yīng)有一定抑制作用直接效應(yīng)：吸收和散射太陽光間接效應(yīng)：促進(jìn)云的生成，由云散射太陽光但是氣溶膠本身對人體有危害并會形成酸雨的凝核第99頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2．溫室效應(yīng)氣體除二氧化碳和水蒸氣外，還有：甲烷CH4，亞氧化氮N2O，對流層臭氧O3，氟利昂CFCs等水蒸氣的作用最大，約占三分之二二氧化碳其次，約占剩下的三分之一其它成分由于濃度低，作用很小第100頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四由于水蒸氣的濃度相對不變因此不認(rèn)為是有害氣體二氧化碳則成為地球變暖的罪魁禍?zhǔn)椎?01頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第102頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四二氧化碳（CO2）含碳燃料中的碳完全燃燒的產(chǎn)物對人體無害，并且極其穩(wěn)定曾一度被人們忽視由于它引起地球的溫室效應(yīng)近幾年受到人們的重視地球溫度近一百年來已增加了0.3～0.6度第103頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第104頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四氟里昂是碳氟化物的統(tǒng)稱氟里昂無毒，極其穩(wěn)定廣泛用做制冷劑、發(fā)泡劑、噴霧劑等氟利昂的排放均多是使用過程中的泄漏但是，氟里昂是破壞大氣臭氧層的主要物質(zhì)（臭氧層可以遮擋太陽的大部分紫外線）最近發(fā)現(xiàn)，一些氟利昂替代物也會破壞臭氧層第105頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四甲烷屬于碳?xì)浠锛淄閷饣瘜W(xué)反應(yīng)有惰性因此曾一度被忽視最近已確認(rèn)，甲烷屬于溫室效應(yīng)氣體大氣中的碳?xì)浠衔镏屑淄榧s占1/10第106頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3．地球溫室效應(yīng)及其影響由世界政府間氣候變化專門委員會(IPCC)報(bào)告：溫室效應(yīng)氣體對氣候的影響已經(jīng)顯現(xiàn)，特別是近20～30年溫室效應(yīng)影響顯著增大近一百年間，地球表面溫度增加了0.3～0.6度由于燃燒使氣溶膠增多，氣溶膠可使地球寒冷化，但只集中在某些地區(qū)按此發(fā)展速度，即使考慮氣溶膠的作用，21世紀(jì)末地球表面溫度將再升高1～3.5度由于氣溫升高，海水膨脹和冰川融化，海面水位到21世紀(jì)末將比現(xiàn)在增高50cm(15～95cm)第107頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四短短100年地球表面溫度上升1～3.5度，已是及其劇烈的變化地球溫暖化的危害：農(nóng)作物和植物病蟲害增加海平面上升，陸地湮沒氣候反常，洪水和海洋風(fēng)暴增多土地干旱，沙漠化面積增大第108頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四4．為了防止地球溫暖化提高能源利用效率，減少含碳燃料的使用開發(fā)利用可再生能源和新能源開發(fā)回收、再利用二氧化碳的技術(shù)進(jìn)行森林生態(tài)保護(hù)等第109頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1997年12月在京都召開了氣候變動框架條約第三次締約國會議(COP3)規(guī)定發(fā)達(dá)國家的CO2和CH4等6種溫室效應(yīng)氣體的排放量平均要比1990年削減5.2％其中日本加拿大等國6％，美國7％，歐共體8％55個國國家批準(zhǔn)簽定后實(shí)施第110頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四二、酸雨與酸性物質(zhì)沉積第111頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1.濕性沉積與干性沉積第112頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通排放的污染物升到高空然后或夾雜在雨雪中或靠自身的重力沉降到地面這些排放物酸性、堿性和中性都有當(dāng)其整體呈酸性的時候，這種沉降就稱為酸雨夾雜在雨雪中降落，稱為濕性沉積靠重力自然降落，稱為干性沉積俠義的酸雨只是濕性沉積（酸雨、酸雪、酸霧）廣義的酸雨還包括干性沉積第113頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四酸性排放物：CO2、SOx和NOx及酸性塵埃等堿性排放物：氨NH3以及沙漠和堿性土壤揚(yáng)起的顆粒等中性排放物：CO、臭氧風(fēng)吹海浪漂向空中的海鹽NaCl、KCl等第114頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四SOx和NOx是形成酸雨的主要原因它們或以氣體狀態(tài)或變成硫酸鹽、硝酸鹽等粒子狀態(tài)這些粒子成為雨珠的凝核再融入其它的氣體或粒子形成濕性沉積這些粒子直接靠重力降落為干性沉積第115頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第116頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2．酸雨的PH值PH值為7時，為中性PH值小于7呈酸性，大于7呈堿性由于空氣中本來就有大量的CO2使降雨呈酸性一般認(rèn)為PH值在5.6～7之間為正常PH值小于5.6的雨為酸雨P(guān)H值大于7的雨為堿雨第117頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四3．酸雨的影響破壞植被、酸化土壤、酸化水域造成水生和陸地動植物死亡、種群減少，生態(tài)失衡加速巖石風(fēng)化和金屬腐蝕損壞文物和建筑物第118頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四由于酸雨可隨大氣越境遷移因此屬于地球環(huán)境問題酸雨嚴(yán)重的地區(qū)：北美、西北歐、東南亞我國長江以南地區(qū)和沿海地區(qū)也比較嚴(yán)重第119頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第七節(jié)降低能源消耗，保護(hù)大氣環(huán)境保護(hù)環(huán)境必須從能源入手制定能源政策實(shí)行能源控制改造能源結(jié)構(gòu)發(fā)展科學(xué)技術(shù)第120頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1、改善能源環(huán)境的基本理念進(jìn)行能源的再循環(huán)使用每個人都自覺地不浪費(fèi)能源通過政策控制改善能源供需結(jié)構(gòu)技術(shù)開發(fā)以高效使用和節(jié)約能源第121頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2、保護(hù)大氣環(huán)境用三個例子說明能源結(jié)構(gòu)對節(jié)約能源的作用例1汽油車和電動車的能量消耗率比較例2不同運(yùn)輸工具的能量消耗量比較例3易拉罐用鋁罐和鋼罐的能量消耗量比較第122頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第123頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第124頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第125頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四在對能源開發(fā)、環(huán)境開發(fā)時應(yīng)先對環(huán)境的影響進(jìn)行預(yù)測，作出評估報(bào)告聽取地方公共團(tuán)體、周圍居民意見由議會或政府有關(guān)部門批準(zhǔn)我國主要是由環(huán)保局批準(zhǔn)我國現(xiàn)已有承擔(dān)委托寫環(huán)境評估報(bào)告的公司3、環(huán)境評估第126頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四中華人民共和國環(huán)境影響評價法（自2003年9月1日起施行）要求規(guī)劃項(xiàng)目和建設(shè)項(xiàng)目都要進(jìn)行環(huán)境評估我國還對汽車、電力、交通等制定了各種詳細(xì)的排放法規(guī)第127頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第6章21世紀(jì)的文明與能源第128頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四6.1能源供需的長期預(yù)測第129頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四1．能源需求結(jié)構(gòu)的變化由1997年的日本能源流程圖能源消耗大約一半是產(chǎn)業(yè)用即用于生產(chǎn)活動約1／4是民用即為居民日常生活的消耗約l／4是運(yùn)輸用即鐵路、公路、航空等消耗第130頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第131頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四其次，在一次能源的供給中石油約占50％煤炭和天然氣約占30％原子能和水利發(fā)電約占15％地?zé)岷推渌履茉醇s占5％這些能源大約40％轉(zhuǎn)換成電能最終能源需求20％以上依賴于電力，通常稱為電氣化率第132頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四不同國家、不同時期這個圖是不同的如日本在1973年石油危機(jī)時期對石油的依賴為約70％最終能源需要中產(chǎn)業(yè)用約占60％以上可以說，1973～1997年間日本的能源供需結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化民用能源需要所占比例增加在推進(jìn)電氣化的同時也推進(jìn)了能源的多樣化第133頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四最終能源需求結(jié)構(gòu)的變化隨著社會進(jìn)步，人民的生活水平提高在總的最終能源需求中民用能源所占比例越來越大這是因?yàn)榧矣秒娖?、暖氣、煤氣的使用增多另外，電氣化程度也會越來越高這主要是電能使用方便，便于自動化第134頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第135頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四第136頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四2．未來的能源消耗還會繼續(xù)增加第137頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四發(fā)達(dá)國家的人均能量消耗是發(fā)展中國家的幾倍甚至幾十倍目前，發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入穩(wěn)定增長期其人均能量消耗今后將增加緩慢第138頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四而發(fā)展中國家正處于能量需求的急劇增長期并且發(fā)展中國家人口多，技術(shù)落后,節(jié)能和環(huán)保意識滯后能量需求將會大幅度增加這是縮小國家間差距的必要過程因此，21世紀(jì)能源消耗還會繼續(xù)增加第139頁，共160頁，2023年，2月20日，星期四美國的能源消耗量（EJ）第140