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1、全球环境变化,人类生存的危机和科学的挑战全球气候变暖（Global Warming）戈尔“难以忽视的真相”“An Inconvenient Truth”,“Ultimately,this is really not a political issue,so much as a moral issue”,I believe this is a moral issue.“Each one of us is a cause of global warming,but each of us can make choice to change that.We just have to have the
2、determination to make them happen”,Action,Are you ready to change the way you live?The Climate crisis can be solved!,水资源与水环境,地球蓝色的星球,地球水球（太阳系中独一无二?）,火星：水？生命？,美国由百余名科学家们组成的科研小组在对“勇气号”和“机遇号”两个火星地面探测器发回的资料进行详细分析后表示，他们发现“不容置辩的证据”证明火星上确实存在水。他们在美国专业杂志科学上发表了共11篇文章来阐述这一观点。（2004）2005年2月25消息，欧洲航天局扫描火星表面的太空探测计
3、划发现，这一行星的赤道附近似乎存在一片巨大的冰封海,土卫？,天文学家2007年3月12日在美国得克萨斯州举办的“月球与行星科学年会”上提出，土星卫星土卫二内核的放射物衰变可能为这颗卫星提供了持续热能。如获证实，这意味着土卫二已具备产生生命的三大条件：地下热源、有机物和液态水。去年3月，飞过土卫二附近的美国“卡西尼”号探测器发回照片显示，土卫二上有类似间歇泉的冰屑和水蒸气喷发景象，表明这颗天体上可能存在液态水。,卡西尼号发现土星最大卫星存在海洋（2007313）,新华网华盛顿3月13日电(记者 张忠霞)美国宇航局卡西尼项目小组13日报告说，卡西尼飞船上几部高科技观测仪器最新拍摄发回的土卫六图像都
4、显示，土星最大卫星土卫六上存在“海洋”。科学家们分析后猜测，这些海洋中很可能充满了液态甲烷或乙烷。土卫六是土星最大的一颗卫星，也是整个太阳系中第二大卫星。,一、地球的水资源,水是地表物质和能量转化的重要介质，以及生态与环境系统中最为活跃和影响最深刻的因素。水圈的形成和演化（自生假说、外生假说）,1.地球水圈的组成,地球表面71；14.59Km3;2860m;95.95存在于海洋；极地冰川2.97%;）地下水1.05%河流、湖泊、沼泽，大气水、生物水=0.03%,地球水圈与其他圈层的相互作用,大气,岩石,土壤,生物,水圈,2、全球水循环与水量平衡,水循环（hydrologic cycle）,全球
5、水量平衡,陆地,海洋,太阳,陆地年降水量119000km3,陆地年蒸发量72000km3,海洋年蒸发量505000km3,海洋年降水量458000km3,年径流入海量47000,45800011900050500072000,风,全球水量平衡方程：P海+P陆=E海+E陆,水量平衡原理:对于任意选择的区域(或水体),在任意时间段内,其收入的水量与支出的水量的差额必等于该区域或水体蓄水量的变化值,即水在循环过程中收支平衡.,全球气候变化对水循环的影响,导致海平面升高和海洋热容量增加（20世纪平均升高12mm）雪盖和冰面积减少了北半球大陆中高唯独地区降水增加了510；而许多副热带地区平均降水可能减少
6、3,3、地球水资源,水资源的内涵自然界各种形态的天然水（广义）水资源指人类能够可以利用的淡水水是一种可更新的资源。地球水资源在时间上和空间上分配极不均匀水环境污染持续恶化，改善水环境质量是当前我国急需解决的关键问题之一。,全球水资源危机,适宜人类享用淡水的仅为0.01%。20世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机：12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施，每年有300万到400万人死于和水有关的疾病。到2025年，水危机将蔓延到48个国家，35亿人为水所困。水资源危机带来的生态系统恶化和生物多样性破坏，也将严重威胁人类生存。,世界水日,为了缓解世界范围
7、内的水资源供需矛盾，根据联合国21世纪议程原则，1993年1月18日，联合国第四十七次大会通过了193号决议，决定从1993年开始，确定每年的？月？日为“世界水日”。决议提请各国政府根据自己的国情，在这一天举办一些具体的宣传活动，以提高公众节水意识。1996年，由水问题专家学者和相关国际机构组成的世界水理事会成立，并且决定在世界水日前后每隔3年举行一次大型国际会议，这就是世界水论坛会议。,历年世界水日的主题为：,1994年，关心水资源是每一个人的责任；1995年，女性和水；1996年，为干渴的城市供水；1997年，水的短缺；1998年，地下水正在不知不觉衰减的资源；1999年，每人都生活在下游
8、；2000年，卫生用水；2001年，21世纪的水；2002年，水为发展服务；2003年，未来之水。2004年：水与灾害。2005年:生命之水，十年计划（20052015）2006年:水与文化,2007年“世界水日”和“中国水周”,2007年3月22日是第十五届“世界水日”，联合国确定今年“世界水日”的宣传主题是“应对水短缺”。2007 3月2228日是第二十届“中国水周”。年我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“水利发展与和谐社会”。,我国水资源特点：,水资源总量不少，但按人口、耕地平均，占有水平低；水资源在地区上分布不均匀，水土资源的组合不平衡；(南水北调)降水及河川径流年
9、内分配集中，年际变化大和连风和连枯的表先突出。全球气候变化导致的区域性异常气候（洪涝和干旱）现象频发。水资源水灾害,淮河流域遭遇50多年来最大洪涝灾害！,水：从资源灾害天灾？！人祸？！淮河污染的大转移，熟喜熟忧？,水资源、人类活动与环境的相互作用,水资源与人口的关系水资源与经济社会发展工业用水和城市生活用水量增长较快工业和城镇生活用水要求供水保证率较高，生活用水要求质量较高工业和城镇生活用水的污水排放对地表水和地下水的污染严重；我国工业尚处于工业化的初级阶段，粗放型工业，资源消耗大，环境污染严重，影响区域水资源水环境质量。水资源与生态环境,水资源的可持续利用原则1）代际公平原则2）区域公平原则
10、3）需求管理原则4）可持续利用原则,二、水环境,1、陆地水环境,1）天然水的化学性质2）水环境的污染点源非点（面）源污染水环境中主要污染物（*POPs）的分布、存在形态及生物效应3）水环境的自净4）水环境容量,5）水环境质量评价水环境质量标准（地面水、生活饮用水、农田灌溉水、渔业水域）水污染的排放标准,2、海洋环境,1）海洋与大气的相互作用海洋对大气环境的影响厄尔尼诺（Einion）和拉尼娜（La Nina）南方涛动（Southern Oscillation）-用以描述热带东太平洋地区与热带印度洋地区气压场反相变化的跷跷板现象。,2）海水的CO2平衡系统3）海洋陆地相互作用（河口海岸带）4）海
11、洋环境污染石油污染赤潮,保护地球、保护海洋、保护我们的家园,污染海洋，就是危害人类自己！保护海洋，就是保护人类自己！,3、冰冻圈全球环境变化响应的灵敏指示器,冰冻圈（Cryoshere）-低温固态水构成的特殊圈层冰冻圈对全球和区域环境变化的响应对全球气候变化的响应和反馈对海平面波动的影响对生态环境的影响和响应冰冻圈的演变和动态监测（动态遥感，珠峰科考）冰芯记录全球环境变化信息（O,H同位素、尘埃、微量成分和气体）,我国的水环境概况,淡水环境（2005）,1）七大水系水质 2005年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河等七大水系总体水质与上年基本持平。国家环境监测网（简称国控网）七大水系
12、的411个地表水监测断面中，类、类和劣类水质的断面比例分别为41、32和27。其中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类。,2005年七大水系水质类别比例比较,2）湖泊、水库水质,2005年，28个国控重点湖（库）中，满足类水质的湖（库）2个，占7；类水质的湖（库）6个，占21；水质的湖（库）3个，占11；类水质的湖（库）5个，占18；劣类水质湖（库）12个，占43。其中，太湖、滇池和巢湖水质均为劣类。主要污染指标为总氮和总磷。,湖库水体富营养化污染形势严峻,废水和主要污染物排放量,2005年，全国废水排放
13、总量为524.5亿吨（其中，工业废水排放量为243.1亿吨，生活污水排放量为281.4亿吨）；化学需氧量排放量为1414.2万吨（其中，工业排放量为554.8万吨，生活排放量为859.4万吨）；氨氮排放量为149.8万吨（其中，工业排放量为52.5万吨，生活排放量为97.3万吨）。2005年，全国工业废水排放达标率为91.2%，比上年提高0.5个百分点。其中，重点企业工业废水排放达标率为92.8%，比上年提高0.9个百分点；非重点企业工业废水排放达标率为80.6%，与上年持平。企业达标排放？无污染排放,水环境污染的新趋势 农村环境污染加剧,美丽的乡村田园风光在那里？不少农村，“一条街，两排房，
14、后面臭水塘，到处垃圾场”。“垃圾围村庄、臭水满河塘、室内现代化、室外脏乱差、进门换拖鞋、出门穿胶鞋”成了农民生活的写照。农民痛说水变化：60年代饮用灌溉，70年代淘米洗菜，80年代水质变坏，现在是黑臭难耐,不可忽视的农村环境问题！,中国农村还有3亿多人喝不上干净的水；1.5亿亩耕地遭到污染；每年1.2亿吨的农村生活垃圾露天堆放；每年产生的超过2500万吨的农村污水几乎全部直排；中国化肥年用量4637万吨，按播种面积计算，化肥使用量达40吨/平方公里，远远超过发达国家22.5吨/平方公里的安全上限。乡镇企业布局不当、治理不够产生的工业污染也很严重。农村环保设施几乎为零。农业面源污染、生活污染、工
15、业污染，这三类污染不仅影响了数亿农村人口的生活和健康，而且通过水、大气和食品等渠道最终影响到城市人口的生活和健康。农村环境保护非常薄弱。由于我国农村污染治理体系尚未建立，环境污染不仅将迅速由“小污”变成“大污”，而且已经由“小污”变成大害。,新农村建设中农民真正受益了吗？,07“湿地使者”行动饮水当思源,呵护水水源地!关注水源地农村的生态环境保护问题！,我国海水环境质量,我国海域总体污染形势依然严峻。近岸海域污染状况仍未得到改善；近海大部分水域水质良好；远海海域水质持续保持良好状态。全海域未达到清洁海域水质标准的面积约14.9万平方公里，比2005年增加约1.0万平方公里，其中较清洁海域、轻度
16、污染海域、中度污染海域和严重污染海域面积分别约为5.1、5.2、1.7和2.9万平方公里。轻度污染海域面积比2005年有较大幅度增加，其他各类污染海域面积与上年基本持平。一、二、三、四和劣四类水质的站位数占全部监测站位数的比例分别为37.5%、11.7%、23.5%、10.7%和16.6%。,2005 年污染海域分布示意图,严重污染海域依然主要分布在辽东湾、渤海湾、长江口、杭州湾、江苏近岸、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。,渤黄海近岸海域水质分布图,东海近岸海域水质,南海海域水质,海水中的主要污染物是无机氮、活性磷酸盐和石油类。,无机氮,无机磷,石油类含量,入海排污现状（人类活动影响）,1）
17、入海排污口分布：2006年，全国实施监测的入海排污口609个，渤海、黄海、东海和南海沿岸分别占17.1%、31.8%、21.5%和29.6%。上述排污口中，工业和市政排污口占77.2%，排污河和其他排污口占22.8%。设置在海水增养殖区的排污口占33.3%，旅游区（度假和风景旅游区）的占11.2%，海洋自然保护区的占1.3%，港口航运区的占33.8%，排污区的占5.6%，其他海洋功能区的占14.8%。监测结果显示，2006年实施监测的入海排污口中，约81.4%的排污口超标排放污染物，主要超标污染物（或指标）为化学需氧量（CODCr）、磷酸盐、氨氮、石油类和粪大肠菌群等。,2006年各省超标排放
18、入海排污口统计,人类排污的海洋环境效应,排污口邻近海域生态环境监测与评价结果显示，由于工业和生活污水的大量排海，特别是部分排污口的连续超标排放，致使排污口邻近海域生态环境持续恶化，超过60%的排污口邻近海域生态环境质量处于极差状态；海水污染程度加重，80%以上的监测区域海水质量为四类和劣四类，43%的排污口邻近海域全部为劣四类水质；底栖环境恶劣，沉积物质量大都劣于三类国家标准，底栖生物群落结构退化，耐污种增多，大部分排污口邻近海域底栖经济贝类难以生存，甚至出现了30多平方公里的无底栖生物区。,排污口邻近海域监测结果显示，近150亿吨污水排入海水增养殖区，海域营养盐超标严重，水体呈富营养化状态，
19、70%的监测海域水质不能满足其功能要求，四类和劣四类水质的面积超过55%，适于养殖的水域面积持续缩减，养殖生物体内有毒、有害物质的残留量增高，食用安全性降低。排污导致福建三都湾牡蛎体内铅、镉和粪大肠菌群含量超二类海洋生物质量标准，小清河口海域贝类体内的石油烃、总汞、镉、铅、砷和滴滴涕普遍超标，鳌山湾贝类体内的总汞超标率高达，87.5%。设置在海洋自然保护区沿岸的排污口87.5%向海超标排放污水，保护区局部环境受损，陆源排污对保护对象的威胁加剧。近20亿吨的污水排入滨海旅游区海域，海水粪大肠菌群和病原体含量升高，海域环境遭到污染，健康风险增加。海面漂浮物增多，透明度下降，景观美学受损，娱乐、观光
20、、休闲指数降低。,近岸生态系统健康状况,长江口、杭州湾生态环境状况：,长江口生态监控区 生态系统处于亚健康状态。水体富营养化严重，营养盐失衡，60%水域无机氮含量劣于四类海水水质标准；8月，40%海域活性磷酸盐含量劣于四类海水水质标准。沉积环境总体质量良好。部分生物体内铜、锌、砷、镉和铅含量偏高。长江口栖息地状况一般，全年滩涂围垦4.13平方公里。生物群落结构状况较差杭州湾生态监控区 生态系统处于不健康状态。水体呈严重富营养化状态，营养盐失衡，全部水域无机氮含量劣于四类海水水质标准；4月，近40%水域活性磷酸盐含量超三类海水水质标准，8月，近80%水域活性磷酸盐含量超三类海水水质标准，其中，3
21、0%水域劣于四类海水水质标准；4月，近90%水域石油类含量超一类海水水质标准，8月，近40%水域石油类含量超一类海水水质标准。沉积环境总体质量良好。部分生物体内石油类和铅含量略高。栖息地面积缩减。,(Gao,2000-2005),野外采样,海洋赤潮,2006年，全海域赤潮发生次数较上年增加，累计面积减少。有毒藻类引发赤潮的次数和面积与上年相当。东海为我国赤潮的高发区。大面积赤潮集中在渤海湾、长江口外和浙江中南部海域。赤潮主要影响到沿岸鱼类和贝类养殖。,20052006年各海区赤潮发生情况对比,全年共发现赤潮93次，较2005年增加约13%；赤潮累计发生面积约19 840平方公里，较2005年减
22、少约27%。全海域共发生100平方公里以上的赤潮31次，其中，面积超过1 000平方公里的赤潮为7次。赤潮高发区集中在东海海域，赤潮发生次数和累计发生面积分别占全海域的68%和76%。,2006年我国海域发生的大面积赤潮,东海赤潮,赤潮发生次数较上年增加24%，累计面积减少21%。赤潮高发期集中在56月，其中，超过1 000平方公里的赤潮6次，累计面积近10 000平方公里。大面积赤潮集中在长江口外、舟山、渔山列岛和南麂列岛等海域。主要赤潮生物为具毒害作用的米氏凯伦藻和无毒性的具齿原甲藻、夜光藻和中肋骨条藻等。七年来，东海区首次在1月、3月和11月发生赤潮。,海岸带侵蚀现状：,海岸侵蚀原因：海岸带地质岩性相对脆弱、海平面上升和频繁风暴潮影响等自然因素外，海滩和海底采砂对海底自然平衡的破坏，海岸工程修建对环境动力条件的改变，以及上游泥沙拦截使得入海泥沙量的减少等人类活动是导致海岸侵蚀速率增加的主要原因。,“水资源水环境”选题讨论：,上海水资源水环境问题探讨长江三峡工程及其生态环境影响；南水北调及其环境影响黄河断流等问题及其影响：华北地区地下水资源危机江南水网水资源水环境中国海洋资源与环境保护与开发,
