緒論放射性廢物處理與處置

緒論放射性廢物處理與處置第1頁/共86頁第一節(jié)環(huán)境問題一、全球氣候變暖二、核冬天的威脅三、臭氧層破壞四、光化學煙霧和大氣污染五、酸雨六、生物多樣性銳減七、森林的破壞八、荒漠化第一章緒論第2頁/共86頁美國科幻影片《后天》描述了“明天之后”的未來世界：北半球冰川融化，地球進入第二冰河期，龍卷風、海嘯在全球肆虐，整個紐約陷入冰河的包圍中。一、全球氣候變暖第3頁/共86頁美國科幻影片《后天》描述了“明天之后”的未來世界：北半球冰川融化，地球進入第二冰河期，龍卷風、海嘯在全球肆虐，整個紐約陷入冰河的包圍中。第4頁/共86頁這一切都起源于溫室效應(yīng)，全球變暖……第5頁/共86頁高溫使多國進入“災(zāi)難狀態(tài)”

歐洲2003年夏天熱死人2003年8月6日，在瑞士一家藥物博物館的天井里，三位老人在一個老木桶里泡澡消暑

第6頁/共86頁澳科學家監(jiān)測全球變暖對高山生態(tài)的影響第7頁/共86頁漫畫海底新村全球變暖海平面上升科學家考慮建海底新村第8頁/共86頁二氧化碳的溫室效應(yīng)全球變暖的主要原因燃燒化石燃料大量森林被砍伐排放大量二氧化碳二氧化碳消耗減少大氣中二氧化碳濃度增加二氧化碳強烈吸收紅外線全球變暖第9頁/共86頁大氣溫室氣體的濃度變化1850年的280ppm上升到1998年的365ppm.第10頁/共86頁面對如此局面，我們不禁思索：人類何以應(yīng)對全球氣候變暖？我們每個地球人都應(yīng)該做些什么？能做些什么來維護我們的生存環(huán)境？第11頁/共86頁

當核爆炸時，巨大的能量將大量的煙塵注入大氣，有的還高達12公里以上進入平流層。由于核爆炸所產(chǎn)生的煙塵微粒有相當大部分直徑小于1微米，它們能在高空停留數(shù)天乃至一年以上，因為它們的平均直徑小于紅外波長(約10微米)，它們對從太陽來的可見光輻射有較強吸收力，而對地面向外的紅外光輻射的吸收力較弱，導致高層大氣升溫，地表溫度下降，產(chǎn)生了與溫室效應(yīng)相反的作用，使地表呈現(xiàn)出如嚴寒冬天般的景觀，稱為核冬天。二、核冬天的威脅第12頁/共86頁

過去人們以為核大戰(zhàn)僅僅使核爆炸地區(qū)造成大量傷亡和破壞，1988年5月23日聯(lián)合國警告世界，核大戰(zhàn)不僅可以直接殺傷數(shù)億人的生命，而且嚴重地破壞地球氣候和生態(tài)環(huán)境，有的地質(zhì)學家認為恐龍就是由于宇宙物體撞擊地球造成森林大火，碳灰彌漫空中，猶如核爆炸，使地表氣溫下降，氣候惡化，導致恐龍無法適應(yīng)而滅絕。

核冬天理論的基本觀點是，大規(guī)模核爆炸掀起的微塵和因大火產(chǎn)生的滾滾濃煙，會長時間遮擋住陽光，造成全球性氣候變化，使地球處于黑暗和嚴寒之中，動植物瀕臨滅絕，人類生存面臨嚴重威脅。第13頁/共86頁

科學家計算，如果在一場核戰(zhàn)爭中使用50億噸以上當量的核武器，不僅將有20多億人成為直接受害者，而且會使世界上的氣候發(fā)生重大變化，地面溫度平均下降低至10℃以下，并持續(xù)數(shù)周以上。最后，地球上的相當一部分生命，包括人類在內(nèi)，將在一場核大戰(zhàn)中消失。

據(jù)歷史記載，1815年4月，印尼的一座火山爆發(fā)，噴出數(shù)以萬噸計的火山灰，升入高空，懸浮于空氣之中彌月不散，結(jié)果使世界上許多地方出現(xiàn)異常的冬天，美國的紐約州竟下了一場六月雪。據(jù)科學家考證，大約在六七十萬年以前，一顆小行星突然撞擊地球爆炸，頓時地球上山崩地裂，火焰沖天，煙塵升向高空，遮天蔽日，久而不散，地球處于一片昏暗之中。由于大量煙塵持久地遮擋陽光，使地球氣溫陡然下降，進入了一個漫長而寒冷的冬天，茂密的植被大部枯死，恐龍等生物和動物遭到滅頂之災(zāi)。第14頁/共86頁

目前，世界上有5萬多個核彈頭，約達200億噸梯恩梯當量的核武器，一旦發(fā)生核戰(zhàn)爭，地球上會不會出現(xiàn)類似的核冬天呢？這個問題引起五位美國科學家的注意。得出這樣的推論：在一場50億噸當量的核大戰(zhàn)中，可將9.6億噸微塵和2.25億噸黑煙掀入空中，射向地球的陽光被這些黑煙的微粒吸收而變熱，變熱后的黑煙又產(chǎn)生一股上升氣流，將黑色微粒子推向30公里高的同溫層，使臭氧層遭到破壞。這樣，整個地球就會變成暗無天日的灰色世界，厚厚的煙云遮蓋著天空，終日不散，陸地再也見不到陽光，白天和夜晚難以區(qū)分，氣溫急劇下降，綠色植被枯死，海洋河流凍結(jié)，地球生態(tài)遭到嚴重破壞，人類生存條件被毀于一旦。這就是核冬天和核冬天效應(yīng)所帶來的悲慘世界。

第15頁/共86頁三、臭氧層破壞南極臭氧洞的變化第16頁/共86頁南極哈雷灣站觀測的10月份平均氣柱O3總量第17頁/共86頁1970年的一天，保羅·格森教授發(fā)現(xiàn)肥料和超音速飛機釋放的氮氧化物可能對臭氧層造成破壞。他的研究提醒人類開始關(guān)注頭頂上那根本看不著的臭氧層的變化。4年后，羅蘭德和簡·莫里納教授也證實了氟里昂在大氣中分裂并釋放出破壞臭氧層的氯原子，滅火劑中的哈龍也在破壞臭氧層。這3位科學家因發(fā)現(xiàn)了危及人類生存的重大問題，而獲得1995年的諾貝爾化學獎。第18頁/共86頁變化的原因

自然原因：大氣動力學太陽黑子活動NO2+O3→NO3+O2人類活動（汽車、噴氣式飛機尾氣、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)）

NOX（NO、NO2、N2O）

O+NO2→NO+O2O3+NO→NO2+O2

總反應(yīng)：O+O3→2O2第19頁/共86頁人為原因：人們使用冰箱、空調(diào)時釋放出的氟氯烴化合物，通過光化學反應(yīng)大量消耗臭氧。

Farman（1985)提出氯催化化學反應(yīng)能破壞南極O3層：

Cl+O3→ClO+O2ClO+NO→NO2+ClO+NO2→NO+O2O+O3→2O2

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對于大氣臭氧層破壞的原因，科學家中間有多種見解。但是大多數(shù)人認，人類

過多地使用氯氟烴類化學物質(zhì)（用CFCs表示）是破壞臭氧層的主要原因。臭氧空洞不但造成溫室效應(yīng)，還導致氧氣泄漏，地球的大氣正在源源不斷地從臭氧層上的空洞泄漏出去，如果大氣泄漏保持現(xiàn)在的速度，那么地球上的全人類將在短短8年內(nèi)由于窒息而緩慢、痛苦地死去——這個令人恐懼萬分的消息是由一些南非頂尖的地球物理學家們發(fā)出的。

第21頁/共86頁四、光化學煙霧和大氣污染光化學煙霧主要是由汽車廢氣引起的一種大氣污染現(xiàn)象，通常是棕色的，會剌激眼睛。最初出現(xiàn)在美國洛杉磯市，因此也稱為洛杉磯煙霧。

陽光的照射，懸浮粒子的催化，大量污染物的存在，都是構(gòu)成光化學煙霧的理想條件。廢氣中的二氧化氮吸收陽光，轉(zhuǎn)化為一氧化氮和活潑的氧原子，氧原子繼而與汽車廢氣中的烴及大氣中的氧進行一連串的復雜反應(yīng)，生成臭氧、醛類和催淚性物質(zhì)如過乙酰硝酸酯等。所以光化學煙霧的成份比較復雜，是由眾多污染物混合而成的，包括懸浮粒子、氮的氧化物、臭氧、醛類、過乙酰硝酸酯和烴等。其中有害物質(zhì)不僅是直接從污染源排放出來的污染物，而且更重要的有二級污染物。

光化學煙霧對眼睛的剌激作用特別強，濃度大約0.1ppm時，短時間的接觸就能使人流淚不止。當濃度增加至1ppm時，眼睛發(fā)痛難睜，并有頭痛和呼吸困難征狀。長期吸入，會引起咳嗽和氣喘。光化學煙霧濃度達50ppm時，人將有死亡危險。前面提到的洛杉磯光化學煙霧，當時濃度過0.65ppm，兩天內(nèi)死亡400余人。

光化學煙霧還能使橡膠和纖維變質(zhì)，令農(nóng)作物失收。

第22頁/共86頁第23頁/共86頁1、概念：PH值小于5.6的雨水2、成因：人類向大氣中排放(SO2、NO等)酸性氣體

3、我國的酸雨（1）類型：硫酸型（2）地區(qū)分布：我國東南部的大部分地區(qū)重酸雨區(qū)（PH<4.5）:我國南方（3）危害：①使河湖水酸化，影響魚類生長繁殖②使土壤酸化，危害森林和農(nóng)作物生長③腐蝕建筑物及文物古跡，危及人體健康4、保護、防治措施（1）最根本途徑：減少人為硫氧化物和氮氧化物的排放（2）有效措施：研究煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用

五、酸雨第24頁/共86頁第25頁/共86頁西南珠江三角洲及其北部杭州灣第26頁/共86頁工廠排放的廢氣第27頁/共86頁第28頁/共86頁第29頁/共86頁第30頁/共86頁酸雨危害第31頁/共86頁酸雨的危害第32頁/共86頁1.生物多樣性的概念

生物多樣性包括地球上所有植物、動物、微生物和它們擁有的基因以及由這些生物和環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物多樣性是地球上40億年生物進化留下來的寶貴財富，是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。

因此，我們的保護也要從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個層次著手。六、生物多樣性銳減第33頁/共86頁2.生物多樣性的價值

直接使用價值間接使用價值潛在使用價值

對于人類來說，生物多樣性具有巨大的價值，包括以下三個方面。第34頁/共86頁2.1直接使用價值

許多野生動、植物具有藥用價值；生物多樣性具有科學研究價值生物多樣性還有美學價值李時珍的《本草綱目》野生生物為雜交育種提供基因庫陶冶人們的情操，美化生活人們的休憩、旅游激發(fā)文學藝術(shù)創(chuàng)作靈感許多野生生物是重要工業(yè)原料?；艋舭偷?5頁/共86頁2.2間接使用價值

指生物多樣性具有重要的生態(tài)功能每一種野生生物都對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性作出了貢獻。一旦減少，人類的生存環(huán)境將受影響。分解者，起什么作用？第36頁/共86頁2.3潛在使用價值

對大量的野生生物，我們目前尚不清楚它們的使用價值，但是它們具有巨大的潛在使用價值。一種不起眼的野草（過去）可用于各類瘧疾。尤其適用于抗氯喹、抗喹哌惡性瘧疾和兇險型腦型瘧的救治。（現(xiàn)在）雙氫青蒿素

第37頁/共86頁3.生物多樣性面臨的威脅生物多樣性受到嚴重破壞。我國已有１５％至２０％的動植物種類受到威脅，高于世界１０％－１５％的平均水平。中國：已經(jīng)滅絕瀕臨滅絕滅絕、瀕臨滅絕：現(xiàn)在每年全世界物種滅絕速度加快，據(jù)專家估算，每小時約有3個物種滅絕。物種多樣性和遺傳多樣性減少野馬、新疆虎、毛脈蕨大熊貓、金絲猴、銀杉、人參等第38頁/共86頁

目前全國草地退化速度加劇，平均每年以200萬公頃的速度增加，16.7％的國土已被風蝕沙化。那么，生態(tài)系統(tǒng)的多樣性情況又如何？號稱“千湖之省”的湖北省，解放初有大小湖泊1066個，現(xiàn)僅100多個，水域面積僅為原來的30%。生態(tài)系統(tǒng)的多樣性也面臨著嚴重的威脅！第39頁/共86頁4.生物多樣性的合理利用我們強調(diào)保護生物多樣性，絕不是禁止開發(fā)利用，而是反對盲目、掠奪式的開發(fā)利用，我們應(yīng)該合理利用。竹的最佳利用年齡是6~8年，超過這個年限，又逐漸減弱、喪失利用價值

總之，只要對生物多樣性保護和利用得當，它就將可持續(xù)的為人民造福。第40頁/共86頁七、森林的破壞

表現(xiàn)：一方面在林業(yè)工作上重采伐、輕撫育，造林多、存活少；另一方面毀林開荒、森林火災(zāi)和病蟲害時有發(fā)生。第41頁/共86頁

森林對調(diào)節(jié)大氣中二氧化碳的含量有重要作用，世界森林總體上每年凈吸收大約15億噸二氧化碳，相當于化石燃料燃燒釋放的二氧化碳的1／4。森林砍伐減少了森林吸收二氧化碳的能力，把原本貯藏在生物體及周圍土壤里的碳釋放了出來。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計；由于砍伐熱帶森林；每年向大氣層釋放了15億噸以上的二氧化碳。世界森林每年減少1000萬到2000萬公頃，亞非拉發(fā)展中地區(qū)，特別是亞非拉熱帶地區(qū)（主要是中美洲、南美的巴西、中非、東南亞等）減少的速度最快。全世界每年僅熱帶森林就有11萬平方千米在斧頭、鋸子和烈火中消失。據(jù)世界野生生物基金會（1995）統(tǒng)計，20世紀80年代在赤道周圍，每年毀掉的森林面積就相當于原聯(lián)邦德國的國土面積（24.8萬平方千米），如果照此速度下去的話,30年內(nèi)，地球上除自然保護區(qū)外，就不會有原始熱帶森林了。中國森林破壞現(xiàn)象也是十分嚴重的，近年來，全國每年超限額采伐3400多萬立方米，天然森林面臨嚴重威脅。第42頁/共86頁森林覆蓋率低，森林蓄積量少資料：

1.1995年世界森林覆蓋率26.0%，1997年中國森林覆蓋率為13.9%，居世界121位；

2.1995年世界森林總蓄積量為3100億立方米，1997年中國森林蓄積量101.4億立方米，只占世界人均森林蓄積量的14%。第43頁/共86頁我國與部分國家森林覆蓋率的比較表1991年國家森林覆蓋率（%）國家森林覆蓋率（%）埃及印度日本巴西加拿大0.022.566.758.039.0美國羅馬尼亞法國中國英國31.329.027.013.410.0第44頁/共86頁流淌泥漿的河流陜西黃陵縣街道的泥層熱帶雨林的消失第45頁/共86頁我國森林營造中的敗筆—人工針葉純林后果：生態(tài)功能低下病蟲害問題經(jīng)濟效益有限第46頁/共86頁

聯(lián)合國有關(guān)部門的最新統(tǒng)計顯示，地球表面１／３面臨荒漠化威脅，非洲４６％的土地和４.８５億人口已受到荒漠化影響，亞洲一半以上的干旱地區(qū)也受到荒漠化的影響，土地荒漠化每年給全球造成４２０億美元的經(jīng)濟損失。土地荒漠化后就成為不毛之地，而且正以每年５萬至７萬平方公里的速度擴大，相當于每年吞噬一個比利時加丹麥。目前全球２／３的饑餓人口居住在發(fā)展中國家的農(nóng)村地區(qū)，其中一半生活在土地荒漠化地區(qū)，由于土壤貧瘠、農(nóng)作物產(chǎn)量低下，人們處在饑餓與貧困之中，可以說，荒漠化與貧困密不可分。八、荒漠化第47頁/共86頁

我國是世界上荒漠化面積較大、分布較廣、受害嚴重的國家之一，荒漠化類型多樣、程度嚴重。受風蝕、水蝕、鹽堿化、凍融等因素影響，我國干旱的沙漠邊緣和綠洲、半干旱和半濕潤地區(qū)、黃淮海平原、南方濕潤地區(qū)和青藏高原等地都有分布。其中以西北地區(qū)土地荒漠化發(fā)展最為嚴重。第48頁/共86頁1.區(qū)域特征范圍西北內(nèi)陸，包括新疆、寧夏、甘肅北部、內(nèi)蒙古大部分地區(qū)。第49頁/共86頁2.荒漠化的成因自然原因土質(zhì)疏松，大風日數(shù)多且集中；氣候干旱，促進土地荒漠化進程。第50頁/共86頁人為原因荒漠化90%以上是由于人類活動不當引起的：過度放牧過度放牧過度開墾過度放牧第51頁/共86頁3.荒漠化的防治整治措施①生物固沙第52頁/共86頁②沙地飛播造林種草，恢復植被第53頁/共86頁4.沙坡頭治沙經(jīng)驗沙障固沙第54頁/共86頁選擇植被沙拐棗梭梭第55頁/共86頁第二節(jié)資源問題日常生活離不開能源過去依靠煤——工業(yè)革命開始支持了60年1948年石油使用開始增大人口在增加，20世紀人口翻3倍，能源30倍今年年底人口將超過70億，而到2020年人口將超過90億石油：20-50年消耗80%，可開采39年煤：221年；天然氣：60年第56頁/共86頁

能源是人類社會的生命線常規(guī)的化石能源面臨枯竭！第57頁/共86頁今天的國際原油價格已經(jīng)超過117美元/桶第58頁/共86頁海灣戰(zhàn)爭第59頁/共86頁利比亞戰(zhàn)爭第60頁/共86頁我國的能源狀況如何？一、能源問題第二節(jié)資源問題第61頁/共86頁第62頁/共86頁石油的生產(chǎn)和消費

我國從1993開始成為石油進口國后，石油進口逐年以4%左右的速度上升。到2005年我國的石油依存度已經(jīng)達到47.3%，僅次于美國成為世界第二大石油進口國。石油的供需矛盾越發(fā)突出，石油資源將成為我國經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。第63頁/共86頁煤炭資源及其使用狀況

煤炭在中國一次性能源消費中占70%左右，而全國煤炭回收率僅為40%

我國能源探明儲量表明煤炭占94%，石油占5.4%，天然氣占0.6%我國利用的能源物質(zhì)的數(shù)量比圖示第64頁/共86頁煤炭資源及其使用狀況

同時帶來的污染物（如粉塵、二氧化硫、二氧化碳等）將給環(huán)境保護帶來巨大的壓力。第65頁/共86頁清潔能源利用的狀況

一些新型的清潔能源（如太陽能、風能、生物能）都還處于小規(guī)模應(yīng)用階段或者僅在較發(fā)達地區(qū)使用較為普及清潔能源所占有的比例小，可再生能源開發(fā)不夠。第66頁/共86頁國家對能源問題高度重視

溫總理強調(diào)：“資源環(huán)境土地關(guān)系到國家的長遠利益，是民族生存的根基”。政府考察政績不再看GDP，而是將側(cè)重點轉(zhuǎn)向了“能耗指標，減排指標，耕地指標”上第67頁/共86頁我國能源問題的出路？第68頁/共86頁我國能源問題的出路

堅持開發(fā)與節(jié)約并重,充分利用全球資源，大力推進節(jié)能降耗,提高能源利用效率；大力發(fā)展替代能源,特別是積極發(fā)展可再生能源(如太陽能、風能、生物質(zhì)能等),改善能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)。第69頁/共86頁太陽能應(yīng)用前景廣闊

太陽能應(yīng)用是有極強生命力的新興產(chǎn)業(yè)，加速太陽能利用的產(chǎn)業(yè)化第70