南京大学 环境科学概论

? 欧洲—欧洲监测和评价计划(EMEP）。

? 北美—美国的国家酸沉降评价计划(NAPAP)

? 亚洲等地区——亚洲地区酸雨状态的国际研究项目 “亚洲降水的化学和酸度(CAAP)” （9）防治酸雨的措施

? 使用低硫煤，节约用煤 ? 烟气脱硫 ? 发展植物净化 ? 发展替代能源 （10）SO2排污交易

? 排污权交易是目前受到各国关注的重要环境经济政策之一。

? 排污交易的主要思想是：在满足环境要求的条件下，建立合法的污染物排放权利即排污权(这种权利通常以排

污许可证的形式表现)，并允许这种权利像商品一样买卖，以此来进行污染物的排放控制。

? 其做法一般是：首先由政府部门推算出污染物的最大排放量，并将其分割成若干规定的排放量即排污权。政府

可以选择不同方式分配这些权利，如公开拍卖、定价出售或无偿分配等，并通过建立排污权交易市场使这些权利能合法买卖；排污者从其利益出发，自主决定其污染治理程度，从而买入或卖出排污权。

? 排污交易的好处主要有：费用有效性；管理成本低；有利于达标；促进经济发展；有助于实施总量控制。

3、 臭氧层破坏

（1）臭氧层破坏的机理和原因

? 臭氧消除的催化剂，其中最为重要的是H、OH、NO、Cl， ? 氟利昂己成为臭氧层破坏的主要原因。

? 臭氧的消耗反应还可通过溴原子来进行，这些溴原子是从作为灭火剂使用的哈龙中排放出来的。

? HCl和ClONO2（硝酸氯）被称为贮库化合物，因为它们本身不会与臭氧反应，但在某些状况下却可以释放出能破坏臭氧的氯。 （2）南极臭氧空洞

? 南极臭氧空洞是指在春季南极臭氧异常减少的倾向在逐年加重，并且臭氧总量异常变小的区域覆盖南极大陆的

相当部分，形如洞穴的现象。

? 氯会形成不破坏臭氧的贮库化合物质，为什么还会有臭氧洞？

「PSCs」(polar stratospheric clouds,极地平流层云)中所含的冰粒,不仅会使氯贮存物质释放出氯,更会进一步妨碍氯贮存物质的生成,而加速臭氧的破坏。

? CFCl主要是由北半球工业国家所排出，在北半球大气中的CFCl浓度也高于南半球，那么为什么至今最大的臭

氧洞是出现在南极而不是在其它地方？

在极夜涡内由于在ClO增加的同时贮库化合物和氮氧化物、水汽浓度减少，可造成臭氧层的破坏，以至于在特定的高度臭氧几乎完全消失。随着夏季的到来，臭氧空洞在极夜涡破坏的同时消失，但臭氧减少的空气可以传输到南半球的中纬度，造成全球规模的臭氧减少。

北极没有发生臭氧空洞，主要原因是北极不能形成像南极那样稳定的极夜涡。北极的极夜涡小，它不断地随着被称为行星波的大气波动而变形， 一到春季即完全瓦解。同时，能形成PSCs的低温区域有限。但是近几年北极的臭氧也在减少。 （3）破坏臭氧层的物质 ? 氟氯碳化物( CFCl)：汽车和冰箱等冷冻空调的冷媒、电子和光学组件的清洗溶剂、化妆品等喷雾剂，以及PU、

PS、PE的发泡剂等等

? 蒙特利尔议定书中称能对臭氧层产生破坏的CFC 11、CFC l2、CFC 113 、CFC 114、CFC 115 等 5 种 CFC 物

质为“特定氟里昂”。 ? 特定氟利昂的性质

①极难发生化学反应 ②无腐蚀性

③具有热稳定性、难分解、不燃、没有导火性和爆炸性 ④几乎无毒性 ⑤热传导性低

⑥具有挥发性且易被气化

⑦加压后易液化 ⑧表面张力小

⑨具有一定的溶解性 ⑩ 无色、无臭

? 破坏平流层臭氧层物质还包括有其他CFC： 三氯乙烷、四氯化碳等有机氯化物和特定哈龙(哈龙1211、1301、

2402)等有机溴化物。 （4）臭氧破坏对健康的影响 ? 皮肤癌

? 紫外线能导致白内障 ? 破坏免疫系统

（5）臭氧破坏对生态系统的影响 ? 光合作用速率将降低

? 由于浮游植物生长趋缓，将造成食物链中断的危机。

? 光合速率降低亦表示二氧化碳吸收量会减少，使地球温室效应恶化。 （6）保护臭氧层为全球共识 ? 《维也纳协议》

? 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》

二、 思考题 1、 什么是温室效应？近代气候变暖的原因是什么？ 2、 防止气候变暖应采取哪些措施？你能做些什么？ 3、 什么是酸雨？如何控制酸雨？ 4、 我国北方燃煤也较多，甚至多于南方（如冬天燃煤取暖），为什么我国大部分酸雨区却分布在南方？ 5、 氟利昂是如何破坏臭氧层的？ 6、 臭氧层破坏会对地球产生什么影响？ 7、 南极的臭氧空洞是如何形成的？ 8、 我们可以采取哪些措施来保护臭氧层？

三、 课间小论文

1.NOx的来源、危害及防治办法初探

（11月底之前交稿，发到李影的信箱即可，不要忘了写上您的大名和学号）。

《环境科学概论》第三章全球环境问题辅导材料之二

一 内容提要 1、海洋污染

（1）海洋污染问题：海产品资源的枯竭、有害化学物质、漂浮的废弃物、原油污染等。 （2）海洋污染物种类

? 石油及其产品——海上油井管道泄漏、油轮事故、船舶排污。 ? 重金属和酸碱

? 农药——进入海洋经海洋生物体的富集作用，通过食物链进入人体。 ? 有机物质和营养盐类——造成海水的富营养化，易形成赤潮。

? 放射性核素——海洋生物通过体表吸附或通过食物进入消化系统，并逐渐积累在器官中，通过食物链作用传递

给人类。

? 固体废物——严重损害近岸海域的水生资源和破坏沿岸景观。

? 废热——局部海域，如有比原正常水温高出4摄氏度以上的热废水常年流入时，就会产生热污染，将破坏生态

平衡和减少水中溶解氧。 （3）海洋生态系统

? 在海域中碳元素非常充分，故氮、磷、硅及铁的某一个将成为限制因素。 ? 每当营养级增高，就会发生有害化学物质的生物体富集现象。 （4）污染物质进入海洋的三种途径

? 第一种途径是由陆地通过河川流入海中，如工业污水和生活污水排入河流，随河水流入海洋。

? 其次是污染物质先扩散到大气中，再被带入海水，如农药(DDT、BHC、狄氏杀虫剂等)、核试验的放射性物质等，

这种途径会使局部海域的海水污染在较短的时间内扩展为全球规模的污染。

? 第三种途径是工业废水或生活废弃物直接向海水中排放或投弃，或由航行中的船舶排弃或海底管道发生事故泄

露排放等，其中以油污染和废热污染尤其严重。 （5）生物泵

? 浮游生物等的尸体从有光层向下沉降，在下层细菌的作用下分解。从此时到完全分解变回无机营养盐为止，其

中大部分作为可溶性有机物长时间存在。象这样海洋中的生物活动即为物质由上层向下层单方向的输送运动，这种运动又可称之为生物泵。由于生物泵作用，外洋表层的营养盐枯竭的现象较多。 （6）海洋作为环境资源的机能

? 海洋不仅具有水产资源和埋藏在地下的资源。还具有筛分和缓冲 两个重要的机能。由于原始生命发生于海洋，

故还可以说海洋具有生殖机能。

? 地下资源由以前的海洋筛分机能所生成的（海洋地质作用）。

? 海洋的缓冲机能不仅使地球稳定化，还有对污染物的扩散、沉降机能。 （7）“厄尔尼诺 ”现象

? 从太平洋东部的秘鲁海域到太平洋中部的赤道区域，每隔2-7年海面水温较往年增加1-2度，有时2-5度，这

一现象要持续一年至一年半左右，尔后又恢复正常，这一现象称为“厄尔尼诺”现象。

? 另一种与所谓厄尔尼诺现象相反的现象，即在广阔海域海平面水温低于往年的现象被称作“拉尼娜”现象。 （8）赤潮

? 赤潮是水中浮游生物量增大，使海水变色的现象。 ? 赤潮颜色与生物种类有关

? 引起赤潮的原因——赤潮的发生主要是生物、化学和物理等因素综合作用造成的。 ① 在生物因素方面：赤潮生物“种子”群落是赤潮发生最基本的生物因子。 ② 在化学因素方面：水体中的营养盐，主要是氮和磷、微量元素（如铁和锰）、特殊有机物（如某些维生素和蛋白

质）的存在形式和浓度，直接影响着赤潮的生长、繁殖与代谢，它们是赤潮形成和发展的物质基础。 ③ 在物理因素方面：水体相对稳定、水体交换率低 、适宜的水温和盐度

? 携带各种有机物和无机营养盐的城市生活污染和工业废水大量排放入海，导致海区富营养化，是引发赤潮的基

本原因

? 赤潮的防治：主要是利用化学药物(硫酸铜)杀灭赤潮生物，但效果欠佳，费用昂贵，经济效益和环境效益均不

太好。从发展趋势看，生物控制法即分离出对赤潮藻类合适的控制生物，以调节海水中的富营养化环境将是较好的选择。

? 控制氮、磷和其他有机物的排放量，避免海区的富营养化，是防范赤潮发生的一项根本措施。 （10）黑潮

? 海面出现黑白或黑绿白色的混浊现象，这一海水变色现象称为黑潮。 ? 黑潮是由存在于底层的缺氧水团向沿岸涌升所致。 （11）海洋的原油污染 ? 原油污染的影响

首先是海水浴场、游艇基地及自然公园等舒适的环境遭到破坏。 其次是短期的生物损害。

第三是 中长期的“油臭鱼”。 （12）海洋漂浮物(塑料类)污染 ? 对海洋漂浮物的集积机理：（1）海洋漂浮物在由偏西风与贸易风所生成的埃克曼流作用下，向30?-40? N区域

集积；（2）在暖流或北太平洋海流的作用下，向东运送到东太平洋；（3）最后，在伴随亚热带高气压的埃克曼流的影响下，集积至夏威夷的东北部形成高密度漂浮物集积区。在这样的集积区域，人为漂浮物以外的浮游生物等微小生物集积的可能性也很高。

? 由于浮游植物是形成生物系统底层的重要因素，所以位于其上层的捕食者很可能主动地向该海域集积——这正

是在海鸟或鱼类体内发现有多种塑科类物质的一个重要原因。 （13）海洋污染的监测

? 具有代表性的海洋污染是：油和塑料等飘浮物的海洋表面污染；营养物质流入海水破坏生态系；有害物质混人

海洋产生生态毒性及通过食物链的蓄积污染危害高级动物等

? 海洋污染的监测对象有：海水、海底底质、海洋生物

? 监测方法有：目测、利用人造卫星的遥感技术、化学分析技术。 （14）对海洋污染的国际性行动 ? 1954年国际防止海上油污公约

? 1982年4月30日通过《联合国海洋法公约》

? 马波尔73/78公约——为了防止船舶排放油和有害物质污染海洋制定，1983生效。 ? 1972 伦敦公约 ? 0PRC公约 2、热带雨林减少

（1）热带雨林对人类多方面的重要功能：

? 为地球半数以上的生物物种提供了栖息和生存地。 ? 为人类提供了丰富的原料 ? 热带雨林是一座天然药库

? 能够帮助减少温室效应，具有维护地球气候平衡的功能。

? 能大量吸收降雨，储存淡水资源，防止水土流失，防止洪水的发生。 ? 为地球上近一亿人口提供着生活资源和生存基础。 （2）热带林的类型

? 区分它们的最重要的环境要素是：温度、水资源条件。

? 根据降雨类型不同、外观和构造的不同，把热带低洼地的森林分成三大类： 热带雨林、热带季雨林、热带稀

树草原。

? 热带雨林分布在东南亚、亚马孙河流域、及以非洲赤道为中心的地区，其面积现在约占全世界剩余热带林面积

的72%。

（3）全球及中国的森林

? 全球植被大体上根据气温和降水量来划分，能成为森林的是从热带到亚寒带的地区（最暖月平均气温10℃以上)，

年降水量丰富（400－500mm以上)的地区 。 ? 旱季的长短是决定森林类型的重要因素。

? 热带雨林分布在旱季为2—3个月以内的地区。 ? 热带季雨林分布在旱季为6—8个月以内的地区。

? 热带稀树草原、草原、沙漠植被旱季更长，超过8个月。 ? 根据不同气温条件，温带林大体分为硬叶林和常绿林。

? 寒温带落叶林以山毛榉林为代表，主要分布在北半球，南半球较少。 ? 亚寒带针叶林(北方林)的分布也只限于北半球。

? 热带林的生态特征：森林结构复杂、构成生态系统的物种丰富、现存量大、初级生产速度快、 生态系统内的

物质循环快

? 森林的价值：涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气、减少噪音、减少污染、美化环境、保护

生物多样性。

（4）热带林减少的原因：

? 森林砍伐——主要是发达国家的需求增长。

? 人口增长——为满足粮食供应，将森林变作耕地。 ? 炊事薪柴的使用 ? 大规模放牧 （5）热带林的劣化

? 有用物种和粗径树减少 ? 蓄积量降低 ? 更新树缺乏

（6）热带林的减少和全球环境

? 对气候的影响：如果没有森林，水从地表的蒸发量将显著增加，将会产生异常气候，异常气候将导致干旱、半

干旱地区的农田荒漠化

? 对二氧化碳浓度的影响：热带雨林减少会引起二氧化碳浓度的上升，使全球气温变暖。