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(zhǎng)龍排放的廢氣1560年的風(fēng)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(xué)工作者說：在我們的物質(zhì)生活越來越豐富、物質(zhì)欲望越來越高的今天，不能忘了，對(duì)我們的生命至關(guān)重要的東西其實(shí)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(shí)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(huì)進(jìn)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(hù)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(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類創(chuàng)造了空前豐富的物質(zhì)財(cái)富。而與此同時(shí)，自然資源的過渡開發(fā)和消耗，污染物的大量排放，導(dǎo)致全球性的資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化。保護(hù)環(huán)境、保護(hù)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(yùn)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(duì)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(gè)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?jǐn)?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(zhì)，又稱飄塵加重呼吸道疾病，其它有害氣體轉(zhuǎn)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(xué)煙霧、酸雨、溫室效應(yīng)、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(yīng)碳?xì)浠衔顲H4、C2H6（HC）溫室效應(yīng)氟氯代烴CFCs（氟利昂）等溫室效應(yīng)，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(yīng)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(yīng)的原理嗎？29自然原因：

太陽活動(dòng)、大氣環(huán)流、火山活動(dòng)、地殼運(yùn)動(dòng)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(duì)全球升溫的貢獻(xiàn)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(yīng)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(zhǎng)率以及對(duì)增溫的作用溫室氣體現(xiàn)有濃度（mL/m3）估計(jì)年增長(zhǎng)率（％）估計(jì)對(duì)溫室效應(yīng)增加的貢獻(xiàn)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(yīng)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(jī)高空飛行會(huì)產(chǎn)生大量的CO2和N2O等）；化肥的大量使用（導(dǎo)致土壤產(chǎn)生N2O）等等。352.溫室效應(yīng)加劇對(duì)全球氣候、生態(tài)環(huán)境和人類健康等會(huì)產(chǎn)生什么影響？溫室效應(yīng)本來就存在，但其加劇會(huì)引起全球氣候變暖，可能導(dǎo)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(huì)滅絕；加劇洪澇、干旱和其他氣象災(zāi)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(yīng)造成海平面上升，大洋洲島國(guó)圖瓦盧50年后將消失，居民將被迫于2002年起舉國(guó)搬遷(新西蘭）。設(shè)在華盛頓的地球政策研究所所長(zhǎng)指出：“圖瓦盧的領(lǐng)導(dǎo)人承認(rèn)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(dòng)雖然并不為人明顯發(fā)覺，但對(duì)于冰川來說則有顯著影響了。長(zhǎng)期觀察表明，氣溫的輕微上升都會(huì)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(cè)分析，估計(jì)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(duì)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(dǎo)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(jié)果。目前，世界沙漠化的速率是每年6萬平方千米,這對(duì)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(duì)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(yīng)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(yīng)。而由于人類社會(huì)對(duì)土地的占用，生態(tài)系統(tǒng)根本無法進(jìn)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(chǎng)可能會(huì)消失，而另一些漁場(chǎng)則可能擴(kuò)大。40

１９９７年１２月，１４９個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表在日本東京召開《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約方第三次會(huì)議，會(huì)議通過了旨在限制發(fā)達(dá)國(guó)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(dá)國(guó)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(guó)家沒有減排義務(wù)。《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(guó)家批準(zhǔn)之后才具有國(guó)際法效力。

41材料五：

對(duì)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(jìn)行作物改造，使之與新的氣候條件相適應(yīng)，這方面的技術(shù)基本上可以通過基因技術(shù)和遺傳控制達(dá)到?？衫盟康淖兓怯绊戅r(nóng)業(yè)的最重要因素。水分供給對(duì)氣候變化的脆弱性轉(zhuǎn)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(fēng)險(xiǎn)增大。人們需要研究世界農(nóng)業(yè)將如何適應(yīng)可能發(fā)生的極端條件，如長(zhǎng)期干旱。423.為防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇，人類應(yīng)該采取哪些措施？就目前而言，哪些措施是切實(shí)可行的？哪些措施是不容易實(shí)行的？為什么？對(duì)于溫室效應(yīng)加劇的長(zhǎng)期影響還需要人類進(jìn)一步研究，但大氣中溫室氣體不斷增多對(duì)大氣的影響已經(jīng)明顯表露出來。為了保護(hù)人類賴以生存的地球，人類應(yīng)該共同防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇。可以采取的措施：（1）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(fēng)能和地?zé)幔l(fā)展核能和氫能；大面積植樹造林，嚴(yán)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(chǎng)等場(chǎng)所破壞的CH4；控制人口增長(zhǎng)，等等。這些措施目前都是切實(shí)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(shù)等的限制，目前不太容易實(shí)行，但也是人類努力的方向。434.根據(jù)你學(xué)過的知識(shí)，設(shè)想一下如何減少大氣中的CO2的量。關(guān)于“如何減少大氣中的CO2的量”，這個(gè)問題具有開放性，沒有固定答案，請(qǐng)大家積極思考。例如：有科學(xué)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(guān)注，國(guó)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(gè)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(guó)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(hù)傘。臭氧層受損的原因：目前科學(xué)家比較一致的看法是；人類活動(dòng)排入大氣的某些化學(xué)物質(zhì)，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(yīng)，使臭氧層受損。Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2總反應(yīng)：O3+O→2O2Cl在上述反應(yīng)中，一個(gè)氯原子能破壞10萬個(gè)O3，哈龍分解產(chǎn)生的溴原子破壞O3的能力更強(qiáng)。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(jià)格便宜，作為一種工業(yè)用化學(xué)物質(zhì)，被廣泛使用在各種冷凍空調(diào)的冷媒、電子和光學(xué)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(jì)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(duì)氟里昂實(shí)行控制之前，全世界向大氣中排放的氟里昂已達(dá)到了2000萬噸。由于它們?cè)诖髿庵械钠骄鶋勖_(dá)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(duì)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(rèn)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(dòng)排入大氣的某些化學(xué)物質(zhì)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(jī)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(huì)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(duì)高層大氣氧分子進(jìn)光化作用而生成）影響而產(chǎn)生，并不是人類活動(dòng)排放產(chǎn)生的。臭氧除了能夠?qū)夂蜃兓a(chǎn)生影響，從而影響環(huán)境和生態(tài)外，還對(duì)人類健康產(chǎn)生強(qiáng)烈的直接影響。由實(shí)驗(yàn)及實(shí)際觀測(cè)推論會(huì)造成以下的影響。

（一）對(duì)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(duì)生態(tài)影響：

１．農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)及其品質(zhì)下降。對(duì)２００種作物進(jìn)行紫外線輻射敏感性測(cè)試，結(jié)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(xì)胞海洋浮游生物。實(shí)驗(yàn)表明，臭氧減少１０％，紫外線輻射增加２０％，將會(huì)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(huì)破壞核糖核酸（ＤＮＡ），以改變遺傳信息及破壞蛋白質(zhì)，從而影響植物（特別是森林）的生長(zhǎng)。

4、對(duì)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(guó)定為“國(guó)際保護(hù)臭氧層日”全球合作保護(hù)：《保護(hù)臭氧層維也納公約》（1985）《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)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(jī)理：或：2SO2+O22SO3催化劑SO3+H2O====H2SO4②3NO2+H2O====2HNO3+NO①SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2====2H2SO4催化劑在這充當(dāng)催化劑的是：大氣中的煙塵、等。*我國(guó)主要以硫酸型酸雨為主，這是由我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)造成的。57酸雨的危害酸雨對(duì)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(dāng)于損失３０億元。在廣東，酸雨每年造成的損失達(dá)４０億元。59

酸雨對(duì)人類的影響，我們最直接的反應(yīng)就是會(huì)〝禿頭〞。此外，酸雨對(duì)人類最嚴(yán)重的副作用就是呼吸道方面的問題，例如會(huì)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(yán)重的影響之一是在森林和土壤。酸雨號(hào)稱“毀林殺手”，它能使森林在短期內(nèi)枯死，這是因?yàn)闃淠揪S持生命所必須的鈣和鎂大量流失而枯死。同時(shí)連續(xù)的酸雨會(huì)使土壤酸化而不適宜作物的生長(zhǎng)。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(jì)，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(gè)湖泊因受酸雨的侵襲已無水生物生存；挪威有２６０多個(gè)湖泊魚蝦絕跡。１９８０年，加拿大有８５００個(gè)湖泊全部酸化，美國(guó)至少有１２００個(gè)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(huì)對(duì)橋梁樓屋、船舶車輛、輸電線路、鐵路軌道、機(jī)電設(shè)備等造成嚴(yán)重侵蝕。據(jù)專家介紹，古希臘、羅馬的文物遺跡風(fēng)化加劇，罪魁禍?zhǔn)妆闶撬嵊?。在美?guó)東部，約３５００棟歷史建筑和１萬座紀(jì)念碑受到酸雨損害。酸雨、尤其是酸霧會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。它的微?？梢郧秩敕蔚纳顚咏M織，引起肺水腫、肺硬化甚至癌變。據(jù)調(diào)查，僅在１９８０年，英國(guó)和加拿大因酸雨污染而導(dǎo)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(zhuǎn)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(huì)如酥土般瓦解，同時(shí)，它對(duì)北京古建筑的影響更是致命的。67我國(guó)是一個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)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(guó)酸雨主要分布地區(qū)是長(zhǎng)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(guó)國(guó)土面積的３０％。另外，我國(guó)還出現(xiàn)了大片的ＰＨ值小于４.５的重酸雨區(qū)，說明我國(guó)酸雨污染程度比歐洲和北美都要嚴(yán)重。

68酸雨的防治①采用原煤脫硫技術(shù)，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(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。④對(duì)煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。（目前多采用石灰法）上述的做法都是針對(duì)化石燃料含硫高，采取排放前的預(yù)防措施為主。那么對(duì)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(shù)，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(jié)構(gòu)，降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率，加快開發(fā)和利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能和氫能的新能源?9CaCO3+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(yīng)的化學(xué)方程式嗎？70二.改善大氣質(zhì)量除了火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等自然原因，人類活動(dòng)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(zhì)量是人們?nèi)找骊P(guān)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(jī)礦物?；剂先紵龝r(shí)：CCO空氣不足SSO2（SOx）NNO、NO2（NOx）71我國(guó)是世界上耗煤量最大的國(guó)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(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備；（1）改善燃煤的質(zhì)量；a.提高燃燒時(shí)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(shù)，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(jié)構(gòu)，降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率，加快開發(fā)和利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能和氫能等新能源。風(fēng)力發(fā)電我國(guó)自行設(shè)計(jì)和建造的秦山核電站742.減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染我國(guó)一些大城市汽車等機(jī)動(dòng)車排放的尾氣（含CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔锏?，如果使用含鉛汽油的還有含鉛的化合物）在相應(yīng)大氣污染物排出總量中可占40～50％，所以，減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染是改善大氣質(zhì)量的