科學(xué)技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展

第十七章科學(xué)技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展討論：1．你是怎樣理解“可持續(xù)發(fā)展”的？2．在你身邊有哪些“不可持續(xù)發(fā)展”的實(shí)際例子版權(quán)所有復(fù)制必究高等教育出版社1可編輯ppt§17.1

全球問(wèn)題1.

人口問(wèn)題醫(yī)療水平的發(fā)展使人口出生率和成活率迅速提高，死亡率大幅下降。公元1世紀(jì)初，約2億1650年文藝復(fù)興時(shí)期，約5億1850年工業(yè)革命時(shí)期，約10億1930年二戰(zhàn)期間，約20億1975年，達(dá)到40億1987年，達(dá)到50億1999年，達(dá)到60億高速增長(zhǎng)！2可編輯ppt人口問(wèn)題：世界人口發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的各種矛盾的統(tǒng)稱(chēng)。包括人口自身的發(fā)展、分布以及人口與社會(huì)、人口與經(jīng)濟(jì)、人口與資源、人口與自然環(huán)境等相結(jié)合過(guò)程中產(chǎn)生的生存、發(fā)展問(wèn)題世界人口增長(zhǎng)不是均衡的分布在整個(gè)全球空間，不同類(lèi)型國(guó)家與地域存在差異。1985～1990年，亞非拉發(fā)展中國(guó)家人口增長(zhǎng)速度快于世界平均水平（亞19‰，非30‰，拉21‰），北美洲、歐洲低于世界平均水平（北美8‰，歐2‰不包括俄羅斯），太洋洲基本持平。發(fā)展中國(guó)家明顯快于發(fā)達(dá)國(guó)家。致使發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家所占世界人口比重不斷變化。1975年兩者為27：73，到1990年則為23：77，2000年為20：80

3可編輯ppt人均國(guó)民生產(chǎn)總值最少的國(guó)家與人口增長(zhǎng)國(guó)家人均國(guó)民生產(chǎn)總值/美元人口增長(zhǎng)率莫桑比克8026埃塞俄比亞12033老撾17025尼泊爾17025孟加拉18017乍得19025肯尼亞38050（世界第一）4可編輯ppt我國(guó)的人口問(wèn)題5可編輯ppt我國(guó)的人口問(wèn)題6可編輯ppt2.

溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)是指透射陽(yáng)光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應(yīng)，就是太陽(yáng)短波輻射可以透過(guò)大氣射入地面，而地面增暖后放出的長(zhǎng)短輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收，從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個(gè)大暖房。據(jù)估計(jì)，如果沒(méi)有大氣，地表平均溫度就會(huì)下降到23℃，而實(shí)際地表平均溫度為15℃，這就是說(shuō)溫室效應(yīng)使地表溫度提高38℃。7可編輯ppt除二氧化碳以外，對(duì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)有重要作用的氣體還有甲烷、臭氧、氯氟烴以及水氣等。隨著人口的急劇增加，工業(yè)的迅速發(fā)展，排入大氣中的二氧化碳相應(yīng)增多；又由于森林被大量砍伐，大氣中應(yīng)被森林吸收的二氧化碳沒(méi)有被吸收，由于二氧化碳逐漸增加，溫室效應(yīng)也不斷增強(qiáng)。據(jù)分析，在過(guò)去二百年中，二氧化碳濃度增加25％，地球平均氣溫上升0.5℃。估計(jì)到下個(gè)世紀(jì)中葉，地球表面平均溫度將上升1.5~4.5℃，而在中高緯度地區(qū)溫度上升更多8可編輯ppt全球氣溫變暖造成的最主要災(zāi)害是南北極冰雪融化造成的海平面上升如果海平面升高1m,直接受影響的土地約5×106km2,人口約10億,耕地約占世界耕地總量的1/3。如果考慮到特大風(fēng)暴潮和鹽水侵入,沿海海拔5m以下地區(qū)都將受到影響,這些地區(qū)的人口和糧食產(chǎn)量約占世界的1/2。一部分沿海城市可能要遷入內(nèi)地,大部分沿海平原將發(fā)生鹽漬化或沼澤化,不適于糧食生產(chǎn)。同時(shí),對(duì)江河中下游地帶也將造成災(zāi)害。當(dāng)海水入侵后,會(huì)造成江水水位抬高,泥沙淤積加速,洪水威脅加劇,使江河下游的環(huán)境急劇惡化

9可編輯ppt全球變暖導(dǎo)致非洲最高的山峰積雪融化10可編輯ppt

受到溫室效應(yīng)和周期性潮漲的雙重影響，西太平洋島國(guó)圖瓦盧的大部分地方，即將被海水淹沒(méi)，包括首都的機(jī)場(chǎng)及部分住宅和辦公室。

由于溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致南北極冰雪融化，水平線上升，直接威脅圖瓦盧，所以該國(guó)在國(guó)際環(huán)保會(huì)議上一向十分敢言。前總理佩魯曾聲稱(chēng)圖瓦盧是“地球暖化的第一個(gè)受害者”。

11可編輯ppt3.

厄爾尼諾現(xiàn)象厄爾尼諾現(xiàn)象：厄爾尼諾海流，是太平洋赤道帶大范圍內(nèi)海洋和大氣相互作用后失去平衡而產(chǎn)生的一種氣候現(xiàn)象。正常情況下，熱帶太平洋區(qū)域的季風(fēng)洋流是從美洲走向亞洲，使太平洋表面保持溫暖，給印尼周?chē)鷰?lái)熱帶降雨。但這種模式每2~8年被打亂一次，使風(fēng)向和洋流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，太平洋表層的熱流就轉(zhuǎn)而向東走向美洲，隨之便帶走了熱帶降雨，出現(xiàn)所謂的“厄爾尼諾現(xiàn)象”。12可編輯ppt“厄爾尼諾”一詞來(lái)源于西班牙語(yǔ)，原意為“圣嬰”。19世紀(jì)初，在南美洲的厄瓜多爾、秘魯?shù)任靼嘌勒Z(yǔ)系的國(guó)家，漁民們發(fā)現(xiàn)，每隔幾年，從10月至第二年的3月便會(huì)出現(xiàn)一股沿海岸南移的暖流，使表層海水溫度明顯升高。南美洲的太平洋東岸本來(lái)盛行的是秘魯寒流，隨著寒流移動(dòng)的魚(yú)群使秘魯漁場(chǎng)成為世界三大漁場(chǎng)之一，但這股暖流一出現(xiàn)，性喜冷水的魚(yú)類(lèi)就會(huì)大量死亡，使?jié)O民們?cè)馐軠珥斨疄?zāi)。由于這種現(xiàn)象最嚴(yán)重時(shí)往往在圣誕節(jié)前后，于是遭受天災(zāi)而又無(wú)可奈何的漁民將其稱(chēng)為上帝之子——圣嬰。后來(lái)，在科學(xué)上此詞語(yǔ)用于表示在秘魯和厄瓜多爾附近幾千公里的東太平洋海面溫度的異常增暖現(xiàn)象。當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，大范圍的海水溫度可比常年高出3－6攝氏度。太平洋廣大水域的水溫升高，改變了傳統(tǒng)的赤道洋流和東南信風(fēng)，導(dǎo)致全球性的氣候反常13可編輯ppt厄爾尼諾現(xiàn)象的基本特征是太平洋沿岸的海面水溫異常升高，海水水位上漲，并形成一股暖流向南流動(dòng)。它使原屬冷水域的太平洋東部水域變成暖水域，結(jié)果引起海嘯和暴風(fēng)驟雨，造成一些地區(qū)干旱，另一些地區(qū)又降雨過(guò)多的異常氣候現(xiàn)象。14可編輯ppt厄爾尼諾是一種不規(guī)則重復(fù)出現(xiàn)的現(xiàn)象。一般每2～8年出現(xiàn)一次。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1950到1998年共發(fā)生了16次厄爾尼諾現(xiàn)象，拉尼娜發(fā)生10次。不過(guò)，1990年以后厄爾尼諾現(xiàn)象已出現(xiàn)4次，拉尼娜卻只發(fā)生1次。一般而言，厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，全球平均溫度會(huì)升高。最近10年發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象的頻率加快，已造成近百年來(lái)平均溫度最暖的三年都在1990年以后，其中1998年是1861年以來(lái)最暖的一年。

15可編輯ppt4.

臭氧層被破壞在距離地球表面15-25公里的高空，因受太陽(yáng)紫外線照射的緣故，形成了包圍在地球外圍空間的臭氧層，這臭氧層正是人類(lèi)賴(lài)以生存的保護(hù)傘。這就是大多數(shù)人對(duì)臭氧的全部認(rèn)識(shí)。人類(lèi)真正認(rèn)識(shí)臭氧還是在150多年以前，由德國(guó)化學(xué)家先貝因（Schanbein）博士首次提出在水電解及火花放電中產(chǎn)生的臭味，同在自然界閃電后產(chǎn)生的氣味相同，先貝因博士認(rèn)為其氣味類(lèi)似于希臘文的OZEIN（意為“難聞”），由此將其命名為OZONE（臭氧）。

16可編輯ppt自然界中的臭氧，大多分布在距地面20km~50km的大氣中，我們稱(chēng)之為臭氧層。臭氧層中的臭氧主要是紫外線制造出來(lái)的。大家知道，太陽(yáng)光線中的紫外線分為長(zhǎng)波和短波兩種，當(dāng)大氣中（含有21%）的氧氣分子受到短波紫外線照射時(shí)，氧分子會(huì)分解成原子狀態(tài)。氧原子的不穩(wěn)定性極強(qiáng)，極易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。如與氫（H2）反應(yīng)生成水（H2O)，與碳（C）反應(yīng)生成二氧化碳（C02）。同樣的，與氧分子（O2）反應(yīng)時(shí)，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧氣，會(huì)逐漸的向臭氧層的底層降落，在降落過(guò)程中隨著溫度的變化（上升），臭氧不穩(wěn)定性愈趨明顯，再受到長(zhǎng)波紫外線的照射，再度還原為氧。臭氧層就是保持了這種氧氣與臭氧相互轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)平衡。

17可編輯ppt大氣臭氧層的主要作用保護(hù)作用：臭氧層能夠吸收太陽(yáng)光中的波長(zhǎng)300μm以下的紫外線，保護(hù)地球上的人類(lèi)和動(dòng)植物免遭短波紫外線的傷害。只有長(zhǎng)波紫外線UVA和少量中波紫外線UVB能夠輻射到地面，長(zhǎng)波紫外線對(duì)生物細(xì)胞的傷害要比中波紫外線輕微得多。18可編輯ppt大氣臭氧層的主要作用加熱作用：臭氧吸收太陽(yáng)光中的紫外線并將其轉(zhuǎn)換為熱能加熱大氣，由于這種作用大氣溫度結(jié)構(gòu)在高度50km左右有一個(gè)峰，地球上空15～50km存在著升溫層。正是由于存在著臭氧才有平流層的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧氣，所以也就不存在平流層。大氣的溫度結(jié)構(gòu)對(duì)于大氣的循環(huán)具有重要的影響，這一現(xiàn)象的起因也來(lái)自臭氧的高度分布。19可編輯ppt臭氧層損耗的危害20可編輯ppt5.

土地荒漠化土地荒漠化：氣候變異和人類(lèi)活動(dòng)影響等各種因素造成的干旱、半干旱以及亞濕潤(rùn)干旱地區(qū)的土地退化，主要分布在亞、非、拉等發(fā)展中國(guó)家。21可編輯ppt半荒漠化的高原地表22可編輯ppt

土地荒漠化是全球性的環(huán)境災(zāi)害，它已影響到世界六大洲的100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，全球約有1/6的人口生活在這些地區(qū)。目前，全球荒漠化的面積已經(jīng)達(dá)3600萬(wàn)平方公里，占整個(gè)地球陸地面積的1/4，全世界受荒漠化影響的國(guó)家有100多個(gè)，約9億人受到荒漠化的摧殘影響和威脅。全世界每年因荒漠化而遭受的損失達(dá)420億美元。

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我國(guó)是世界上沙漠面積較大、分布較廣、荒漠化危害嚴(yán)重的國(guó)家之一。沙漠、戈壁及沙化土地總面積為168.9萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積的17.6％。除西北、華北和東北的12塊沙漠和沙地外，在豫東、豫北平原，在唐山、北京周?chē)?，北回歸線一帶還分布著大片的風(fēng)沙化的土地。近20年來(lái)沙化土地平均每年以2460平方公里的速度在擴(kuò)展。中國(guó)每年因荒漠化危害造成的損失高達(dá)540億元。

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在中國(guó)，因風(fēng)蝕形成的荒漠化土地面積已超出全國(guó)耕地的總和。由于水土流失，中國(guó)每年流失土壤達(dá)50多億噸，使土地資源遭受?chē)?yán)重破壞。在我國(guó)，直接受荒漠化危害影響的人口約5000多萬(wàn)人。西北、華北北部、東北西部地區(qū)每年約有2億畝農(nóng)田遭受風(fēng)沙災(zāi)害，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)定；有15億畝草場(chǎng)由于荒漠化造成嚴(yán)重退化；有數(shù)以千計(jì)的水利工程設(shè)施因受風(fēng)沙侵襲排灌效能減弱。

荒漠化的發(fā)生、發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)有著密切的關(guān)系。人類(lèi)不合理的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不僅是荒漠化的主要原因，反過(guò)來(lái)人類(lèi)又是它的直接受害者。與荒漠化有關(guān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素有人口過(guò)剩、過(guò)度耕種、過(guò)度放牧、毀林和低下的灌溉水平。25可編輯ppt6.

酸雨現(xiàn)象酸雨：pH小于5.6的酸性降水，包括雨、霧、霜等，是由大氣中的硫酸、硝酸和云層的水蒸氣發(fā)生反映形成的酸雨的形成過(guò)程26可編輯ppt酸雨過(guò)后損壞的森林27可編輯ppt7.

森林的破壞森林的功能

1．調(diào)節(jié)生物圈的CO2和O2的平衡

處于生長(zhǎng)季節(jié)的闊葉林，每公頃每天能吸收1噸CO2，生產(chǎn)730公斤O2。按此推算，若人均擁有102米的森林，就能滿(mǎn)足自己對(duì)氧的需要了。

2．凈化空氣

森林枝葉茂密，濕度也較高，能吸附油煙、灰塵，還能吸收SO2等有毒氣體。每公頃油松林一年可吸塵36.4噸，夾竹桃、梧桐、槐樹(shù)等能吸收SO2。松樹(shù)針葉分泌的殺菌素可殺死白喉?xiàng)U菌和結(jié)核桿菌。據(jù)測(cè)定，綠化區(qū)每立方米空氣中的細(xì)菌含量?jī)H為市區(qū)的15％。

28可編輯ppt3．減低噪音

30米寬的林帶可減低噪音6～8分貝，在行道樹(shù)之間種灌木，防噪音效果更佳。

4．涵養(yǎng)水源，保持水土

茂密的林冠能截留雨水，林下的枯枝落葉層能緩沖雨水對(duì)地表的沖擊力，促進(jìn)水的滲透，減少和節(jié)制地面徑流，有利于涵養(yǎng)水源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一畝林地比裸地多蓄水20噸，5萬(wàn)畝森林的貯水量相當(dāng)于一座100萬(wàn)立方米的大水庫(kù)。森林還能有效地減少水土流失，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一次降雨346毫米后，平均每畝林地流失土壤4公斤，草地為6.2公斤，作物地和裸地分別是238公斤和450公斤。

5．調(diào)節(jié)氣溫、降低風(fēng)速、增加降雨量

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一個(gè)地區(qū)的森林覆蓋率若高于30％，而且分布均勻，就能相對(duì)有效地調(diào)節(jié)氣候，減少自然災(zāi)害。我國(guó)的森林覆蓋率僅為12％，分布也不均勻，屬于少林國(guó)。目前，世界上的森林正以每年1800萬(wàn)～2000萬(wàn)公頃的速度消失，自1950～1980年間，全世界的森林面積減少了一半。破壞森林會(huì)產(chǎn)生一系列嚴(yán)重的后果。

30可編輯ppt破壞森林的后果1．水土流失

森林被砍伐后，裸露的土地經(jīng)不起風(fēng)吹雨打日曬。晴天，由于太陽(yáng)曝曬，地溫升高，有機(jī)物分解為可溶性礦質(zhì)元素的進(jìn)程加快；雨天，雨水直接沖測(cè)，把肥沃的表土連同礦質(zhì)元素帶進(jìn)江河。據(jù)估計(jì)，我國(guó)每年約有50多億噸土壤被沖進(jìn)江河。

2．流沙淤積，堵塞水庫(kù)河道

黃河水中的含沙量居全球之冠，洪水到來(lái)時(shí)，水、沙各占一半。由于流沙淤積，黃河下游有些地方的河床比堤外土地高出12米，甚至比開(kāi)封市的城墻還高，嚴(yán)重威脅人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

31可編輯ppt3．環(huán)境惡化，災(zāi)情頻繁

海南省萬(wàn)寧縣的森林覆蓋率原來(lái)高達(dá)63％，由于有森林調(diào)節(jié)，上世紀(jì)50年代前，從沒(méi)發(fā)生過(guò)干旱。后來(lái)，人為的破壞使那里的森林覆蓋率降至9.8％，從此以后，自然災(zāi)害紛至沓來(lái)，從60到70年代，平均每10年就有6年鬧旱災(zāi)，致使21條河的河水?dāng)嗔鳎?/4的農(nóng)田受旱減產(chǎn)，25個(gè)水庫(kù)干涸。特別是森林被毀，使一些珍稀動(dòng)物