环境可持续发展6

环境及可持续发展主讲人：周念清E-mail：nq.zhoutongji.edu电话：[phone].26.3第6章全球环境问题主要内容6.4酸雨蔓延地面沉降6.5温室效应、全球气候变暖与海平面上升臭氧层的耗损与破坏生物多样性减少6.1温室效应、全球气候变暖与海平面上升主要危害全球气候变暖，台风飓风更加频繁，冰川融化和海平面上升等，导致农作物减产和一些物种灭绝。原因大气中CO2等的含量增多温室效应大气中二氧化碳等气体的含量增加，导致太阳的辐射能量透射到地面，而地球反射出来的热能被二氧化碳吸收，最终引起地球平均气温上升的现象。1.人口剧增因素近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字，其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。全球气候变暖的原因2.大气环境污染因素目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。全球气候变暖的原因3.海洋生态环境恶化因素目前，海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不采取对策措施，将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外，陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋；发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。全球气候变暖的原因5.森林资源锐减因素6.物种加速灭绝因素7.酸雨危害因素8.有毒废料污染因素。。。。。。全球气候变暖的原因海平面上升对某些海洋生物种群也造成威胁，有些生物种群有定期溯河洄游的习性，尽管鱼类可以适应海平面上升而向更远的上游洄游，但是城市的大量排污受海水顶托，常会阻碍鱼类的正常洄游，影响种群正常生长。海平面上升将导致沿岸红树林、珊瑚礁的破坏。海平面上升这张图表描述了当海平面上升时，或者说，当我们已知的大陆被慢慢淹没后，现在的城市会在哪个深度。。海平面上升后果，2019来了6.2臭氧层的耗损与破坏损耗主要原因：氟氯烃（氟利昂）机理：氟氯烃(氟里昂)的存在是臭氧层遭到破坏的主要原因，氟里昂被广泛用来作致冷剂、发泡剂和清洗剂。离地面约10~15km至50km的高度之间的大气层称为平流层。平流层中最重要的化学组分就是臭氧，它保存了大气中90%的臭氧，我们将这一层高浓度的臭氧称为“臭氧层”。臭氧层破坏的后果是很严重的：臭氧的减少使皮肤癌和角膜炎患者增加，也会损害人的免疫能力。破坏地球上的生态系统。过量的紫外线影响植物的光合作用，使农作物减产。紫外线还可能导致某些生物物种的突变。引起新的环境问题，过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，又会引起大气光化学污染。6.2臭氧层的耗损与破坏6.3生物多样性减少生物多样性是指地球上所有生物——动物、植物和微生物及其所构成的综合体。包括：生态系统多样性物种多样性遗传多样性。6.3生物多样性减少生态系统多样性生态系统多样性是指生物群落和生境类型的多样性。生态系统的主要功能是物质交换和能量流动，它是维持系统内生物生存与演替的前提条件。物种多样性物种多样性是指动物、植物、微生物物种的丰富性。遗传多样性遗传多样性是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。生物多样性锐减物种渐危物种濒危物种灭绝华南虎于2019年被国际自然保护联盟列为极度濒危的十大物种之一！★资料1：华南虎的捕食特点：隐蔽的环境条件下，潜行至一定距离后突袭★资料2：华南虎捕猎的食物：小麂、斑羚、狍、野猪……为食★资料3：华南虎不仅在生态系统中发挥着极其重要的作用，且其起源及扩散以及分布区的变迁过程在研究虎的起源和演化等方面具有不可替代的科学价值。就地保护易地保护离体保护建立动植物园、濒危动植物繁育中心建立自然保护区和风景名胜区建立精子库、种子库等6.3生物多样性减少保护生物多样性措施6.4酸雨蔓延所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面。在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。酸雨湿沉降干沉降酸性沉降6.4酸雨蔓延酸沉降污染源及其排放天然源：贮存于地壳中的硫。人为排放源其他来源：其他污染源对酸沉降的形成也起着重要作用。酸雨的工业排放源6.4酸雨蔓延酸雨的形成机制6.4酸雨蔓延酸雨危害6.4酸雨蔓延酸雨危害河水酸化影响作物生长酸雨可导致土壤酸化6.4酸雨蔓延酸雨危害土壤吸收性复合体接受了一定数量交换性氢离子或铝离子，使土壤中碱性(盐基)离子淋失的过程。酸化是土壤风化成土过程的重要方面，导致pH值降低，形成酸性土壤，影响土壤中生物的活性，改变土壤中养分的形态，降低养分的有效性，促使游离的锰、铝离子溶入土壤溶液中，对作物产生毒害作用。6.4酸雨蔓延酸雨危害土壤酸化造成树木患粗皮病土壤酸化根系死后果严重6.4酸雨蔓延酸雨危害毁坏森林6.4酸雨蔓延酸雨危害酸雨腐蚀雕像6.5地面沉降近年来，地面沉降频现6.5地面沉降地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）。地面沉降的危害主要有：毁坏建筑物和生产设施；不利于建设事业和资源开发。发生地面沉降的地区属于地层不稳定的地带，在进行城市建设和资源开发时，需要更多的建设投资，而且生产能力也受到限制；造成海水倒灌（海水入侵）。地面沉降区多出现在沿海地带。地面沉降到接近海面时，会发生海水倒灌，使土壤和地下水盐碱化。对地面沉降的预防主要是针对地面沉降的不同原因而采取相应的工程措施。6.5地面沉降6.5地面沉降威尼斯：著名水城威尼斯位于意大利东北部亚得里亚海岸，由一百六十条运河分割成一百一十八座小岛的群岛，整个城市由409道桥连接而成。主城区仅仅有458平方千米。据说：公元5世纪，为躲避亚洲游牧民族的入侵，沿海居民逃往海边的小岛和沼泽地，是为威尼斯的发端。威尼斯在中世纪是海上强霸，是贸易大国，积累了大量财富，既是西方开向东方的门户，也是东方通往西方的桥头堡。这里记录了威尼斯一千五百年兴衰的历史。目前威尼斯人口约63,000人。每天接待游人8-12万。拯救威尼斯行动：（1）威尼斯即将沦为水下宫殿（2）威尼斯大学组织世界上地质、地理、气候学专家拯救威尼斯行动；（3）温室效应：气候变暖，海平面上升（4）地面沉降加剧著名的比萨斜塔6.5地面沉降ShanghaiGuangzhouLasaUrumqi0400800kmVeryhighHighModerateSlightVeryslightIntenseearthquakeCoalself-conbusionCollapseLandslipDebrisflowGeofractureSurfacecollapseSeawaterintrusionBeijingHarbinXianKunmingSouthChinaSeaIs.SouthChinaSeaHazardsintensityUrbanAgglomerationLandsubsidence中国的地质灾害分布6.5地面沉降地质灾害种类及比重RiversUrbanagglomerationsHarbin-ChangchunDistrictJing-Jin-TangYangtzeRiverDeltaPearlRiverDeltaWuhanDistrictXi'anDistrictCheng-YUDistrict6.5地面沉降中国的城市群6.5地面沉降1920193019251935194019451950195519601965197019751980198519901995200020050200018001600140012001000800600400200YearAccumulativelandsubsidence(mm)ShanghaiSuzhouWuxiChangzhouJiaxing上海及苏锡常地区地面沉降发展情况6.5地面沉降地面沉降较严重城市上海市从1921年发现地面下沉开始，到1965年止，最大的累计沉降量已达2.63米，影响范围达400平方公里。有关部门采取了综合治理措施后，市区地面沉降已基本上得到控制。从1966—1987年22年间。累计沉降量36.7毫米，年平均沉降量为1.7毫米。6.5地面沉降地面沉降较严重城市上海中心大厦附近地面沉降天津市从1959—1982年间最大累计沉降量为2.15米。1982年测得市区的平均沉降速率为94毫米。目前，最大累计沉降量已达2.5米，沉降量100毫米以上的范围已达900平方公里。6.5地面沉降地面沉降较严重城市北京市自从70年代以来，北京的地下水位平均每年下降1—2米，最严重的地区水位下降可达3—5米。地下水位的持续下降导致了地面沉降。有的地区（如东北部）沉降量590毫米。沉降总面积超过600平方公里。而北京城区面积仅440平方公里，所以，沉降范围已波及到郊区。6.5地面沉降引起海水入侵REGRegionaldistributionofseawaterintrusiononcoastsofLaizhouBayBohaiSeaLaizhouBayDongyingGuangraoZiboQingzhouShouguangWeifangHangtingChangyiPingduLaiyangLaizhouZhaoyuanPenglaiLongkouYellowRiverXiaoqingheRiverBailangheRiverWeiheRiverJiaolaiheRiverZeheRiverSaltwater/brineAreaSeawaterIntrusionAreaFurthestIntrusionRangeDamsProjectBuiltAlready非稳定流抽水试验单井抽水释水系数导压系数水位监测群井抽水渗透系数水位降深影响半径导水系数贮水系数水文地质参数计算含水层性质流量控制非完整井土体流变试验研究场地工程地质详勘土层物理力学参数土体流变参数前期准备工作水土作用耦合模型降水方案优化地面沉降控制实例：上海地铁4号线事故基坑降水试运行坑内水位水位下降缓慢，最后稳地面沉降诱发基坑变形诱发M4线修复应急预警系统基坑变形监测地面沉降监测基坑降水正式运行下降至基坑底部，坑外定，且降深小是蓝色（I）坑内水位水位稳定，且降深小于下降至基坑底部，坑外3.45m？基坑降水继续运行是蓝色（I）地面沉降小于5mm？是蓝色（I）降水继续基坑变形小于1mm？是蓝色（I）降水继续基坑变形小于2mm？是黄色（II）降水继续基坑变形小于5mm？是橙色（III）地面沉降小于10mm？是黄色（II）降水继续地面沉降小于20mm？是橙色（III）地面沉降大于20mm是红色（IV）停止降水，进行抢险基坑变形大于5mm是红色（IV）停止降水，进行抢险坑内水位水位降深在3.45m附近下降至基坑底部，坑外小幅波动？是基坑降水继续运行坑内水位下降至基坑底部，坑外是橙色（III）水位降深在3.45m附近大幅波动？停止降水，启动报警系统坑外水位大幅下降是红色（IV）停止降水，进行紧急抢险继续降水，启动报警继续降水，启动报警M4线修复成功否否停电事故停电事故停电事故停电事故停电事故停电事故黄色（II）风险控制