5全球环境变化

第五章全球环境变化5.1全球变暖5.2臭氧层耗竭5.3酸雨危害加剧5.4全球生态系统退化5.5环境安全及国际合作大气中某些物质具有允许太阳短波辐射通向地表，部分吸收地表长波辐射的特性，使其具有与温室中玻璃相类似的温室效应。5.1全球变暖——温室效应及全球变暖概念：温室气体CO2、CH4、N2O、O3、CFCs、SO2等。温室气体的源和汇人类活动排放的越来越多的温室气体究竟如何使全球变暖，尚未完全搞清楚。5.1全球变暖—温室效应及全球变暖近代人类活动对大气中CO2浓度的影响（引自IGBP,Science4,2001）5.1全球变暖—温室效应及全球变暖在2001年公布的气候变化评估对未来100年气候变化进行了预测。结果表明，2100年地面气温将升高1.4～5.8℃,此增幅高达20世纪增幅的2～10倍。全球变暖将使降水量增加，但降水量分布变化很难确定海平面上升将影响我国沿海地区5.1全球变暖---未来全球变暖的可能情景2000～2100年地面气温变化趋势（引自IPCC，2001）全球变暖的可能影响海平面上升经济发达、人口密集的三角洲、海岸带和低地地区被淹没。气候带北移热带多雨地区将面临洪涝多发威胁，沿海城镇将遭受风暴频繁袭击。极地冻土带下的大量CH4将释放出来，加速全球增温。给许多病菌的繁殖、传播提供更为适宜的温床。5.1全球变暖----全球变暖的可能影响及协调行动世界经济损失据UNEP报告,如不对温室气体排放采取措施，今后50年内，每年所造成的全球经济损失最多可达3000亿美元。对中国的可能影响引发自然灾害农业生产的不稳定性增大5.1全球变暖----全球变暖的可能影响及协调行动保护全球气候的协调行动5.1全球变暖----全球变暖的可能影响及协调行动1997年12月，京都会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》，规定从2008到2012年期间，主要工业发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5.2％，其中欧盟将６种温室气体的排放量削减８％，美国削减７％，日本削减６％。京都会议5.2.1臭氧层存在的重要意义O3能吸收太阳紫外辐射中全部UV-C射线及约90％UV-B射线；臭氧层是保护地球生命免受高能辐射损害的天然屏障。对太阳辐射能的吸收，直接影响平流层温度场的结构和动力学过程，并对全球气候和生命形成演化有深远影响。5.2臭氧层耗竭图：北半球大气臭氧总量的逐年递减趋势（引自WMO，1999）（1）大气臭氧层的形成基于臭氧层形成需足够太阳辐射能和适宜的O2浓度，故只能形成在20～25km高度。（2）大气臭氧层的耗竭大气臭氧层耗损和异常变化理论：化学理论、太阳活动理论、动力学理论、奇氮理论等，最主要的是化学理论。5.2.2大气臭氧层的形成及破坏紫外辐射增强可能导致的后果有以下几方面：威胁生态系统的安全损害人体健康破坏水生生态系统危害人类生存环境影响全球及区域气候变化其他负面影响5.2.3臭氧层耗竭的潜在威胁绿色卡片：保护大气臭氧层的行动世界保护臭氧层行动中最重要的有：1987年通过的旨在控制ODS(臭氧层损耗物质)的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》以及1990年通过的《伦敦修正案》，迄今缔约国有185个。《伦敦修正案》规定5类、20种ODS为受控物质，并列出34种HCFC类物质为过渡性物质。SOx和NOx经一系列大气化学转化和物理输送过程后，所产生的酸性化合物随雨、雪降落到地面，即成酸雨。5.3酸雨危害加剧酸雨污染的态势大气中CO2（325×10-3mL/L）与降水中CO2成气液平衡时，pH为5.65，小于此值的降水为酸雨。人类活动排放酸雨前驱物SO2和NOx逐年增加，全球大气降水本底值实际pH为4.8～5.0。酸雨的形成SO2在大气中的化学转化酸性物质来源：自然源和人为源NOx在大气中的化学转化5.3酸雨危害加剧对陆生生态系统的影响：对水生生态系统的影响：酸化水体危害鱼卵正常孵化和健康生长，破坏水生生物的食物网结构，威胁鱼类生存。使大片森林死亡、农作物枯萎，抑制土壤有机物分解和N固定，淋洗与土壤粒子结合的Ca、Mg、K等营养元素，使土壤贫瘠化。森林受酸雨破坏后的衰败景象（引自Planetunderstress，1990）5.3酸雨危害加剧1990-2000年，全世界森林自然增长及人工种植面积每年仅为5.2×104km2，森林砍伐面积却高达14.6×104km2，平均每年净减少9.4×104km2。在20世纪一百年间，全球热带森林面积减少近1/5。世界各地草原大多都有不同程度退化。5.4全球生态系统退化-----森林与湿地萎缩在过去的4个世纪中，人类活动已使全球700多个物种绝迹，其中1/3是19世纪前消失，l/3是19世纪灭绝，另1/3是近50年来灭绝，明显呈加速灭绝之势。5.4全球生态系统退化---生物多样性减少淡水资源污染使水资源短缺据联合国统计，世界河流稳定流量约40％已受污染固体废物与危险废物堆放场、地下排污管道泄漏、地下油库、农业径流、各类矿场、工业和生活废水，都可造成地下水污染5.4全球生态系统退化---淡水资源匮乏5.4全球生态系统退化---土地退化及荒漠化概念类型原因5.4全球生态系统退化---土地退化及荒漠化草地退化5.4全球生态系统退化---土地退化及荒漠化湿地退化5.4全球生态系统退化---土地退化及荒漠化土地滥垦5.5.1环境安全的概念概念：与人类生存发展活动相关的生态环境及自然资源处于良好状况或未遭受不可恢复的破坏。环境安全含义：生产、生活、技术层面的环境安全：因环境污染和破坏所引起的有害于人群健康的影响；社会、政治、国际层面的环境安全：因环境污染和生态破坏所引起的有害于国际和平、国家利益、社会安定的影响。5.5环境安全及国际合作生物安全生物生长发育及环境协调一致的动态安全过程，是指在基因、细胞、个体、种群与群落水平上皆处于不受威胁的良好状态。生物入侵转基因生物安全食物安全蔬菜、粮食中残留的超标的化肥、农药，向饲料中非法添加激素和生长促进剂，受POPs和重金属污染物污染水产品等都可引发食品安全事故。5.5.2环境安全的主要内容全球广为分布的地方病是发生在特定地区、与地理环境有密切关系的疾病，如地方性甲状腺肿。地方病按致病因素分为：地球化学性地方病——人体从环境中摄入的元素量若超出或低于一定阈值，便可能出现化学性地方病。如地方性氟中毒、缺碘（富碘）性甲状腺肿；生物性地方病——因某种致病生物或某种媒介生物滋生繁殖引发，特点是致病因子均为生物体，如血吸虫病主要由于中间宿主钉螺引起。健康安全5.5.2环境安全的主要内容随着人口增加、经济增长和生态环境恶化，环境资源已成为各国、各地区争夺对象。水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，水资源安全属于资源和经济安全。全球有261条河流、176块重要湿地跨国界。其中，可能因缺水而导致国际冲突的10个地区中，有5个在严重缺水的中东地区。水资源安全包括：粮食安全的最低用水；基本生活用水；生态用水。资源安全5.5.2环境安全的主要内容环境退化造成粮食减产甚至绝收，引起暴力冲突，危及国家稳定。我国人口-耕地矛盾突出，导致大量农村过剩人口转向城市。城市不能充分就业，不利于社会稳定。造成大规模难民的根本原因：自然资源匮乏耕地减少环境破坏生存条件恶化绿色卡片：环境退化与环境难民危险废物指在操作、储存、运输、处理和处置不当时，对人体健康或环境带来重大威胁的废物．据估计，全世界每年的危险废物产生量为3.3亿吨。在20世纪80年代，经济合作与发展组织（OECD）国家所产生的危险废物至少有1/10是越境转移处置的。危险废物的越境转移5.5.2环境安全的主要内容环境安全问题日益突出跨国、跨地区环境问题对各国的社会、经济稳定造成很大危害5.5.3环境安全的国际合作背景措施咸海的历史变迁及其环境影响咸海曾是世界第四大湖，面积66000km2,水量1000km3,目前却面临极严重环境灾害。20世纪60年代，苏联规划者将中亚指定为棉花供应地后，90％的水用于农业灌溉，咸海面积缩减一半，储水量减少3/4，水中矿物质增长4倍，大部分海洋鱼类和野生生物不能生存。过去15年肝病者、尤其是癌症患者增长30倍。5.6案例研究（UNEP,Topham引自：全球环境展望3，2002）本章小结全球面临的主要环境问题各类全球环境问题产生的原因为解决全球环境问题的国家合作环境安全的概念全球主要环境问题有哪些？其影响及未来发展趋势如何？温室效应及臭氧层破坏的机理如何？它们对环境、经济、社会有哪些主要影响和危害？国际上对重大全球环境问题的对策有哪些？问题与讨论阅读资源丁一汇，张锦，徐影等.气候系统演变及其预测.北京气象出版社，2003宁大同，王华东.全球环境导论.济南：山东科学技术出版社，1996王庚辰.大气臭氧和臭氧空洞.见：秦大河主编.全球变化热门话题.北京：气象出版社，2003