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1、放射性废物处理与处置,花 榕核工楼1205室13767658741,第一节 环境问题一、全球气候变暖二、核冬天的威胁三、臭氧层破坏四、光化学烟雾和大气污染五、酸雨六、生物多样性锐减七、森林的破坏八、荒漠化,第一章 绪论,美国科幻影片后天描述了“明天之后”的未来世界：北半球冰川融化，地球进入第二冰河期，龙卷风、海啸在全球肆虐，整个纽约陷入冰河的包围中。,一、全球气候变暖,美国科幻影片后天描述了“明天之后”的未来世界：北半球冰川融化，地球进入第二冰河期，龙卷风、海啸在全球肆虐，整个纽约陷入冰河的包围中。,这一切都起源于温室效应，全球变暖,高温使多国进入“灾难状态”欧洲2003年夏天热死人,二氧化碳
2、的温室效应,全球变暖的主要原因,燃烧化石燃料,大量森林被砍伐,排放大量二氧化碳,二氧化碳消耗减少,大气中二氧化碳浓度增加,二氧化碳强烈吸收红外线,全球变暖,大气温室气体的浓度变化,1850年的280ppm上升到1998年的365ppm.,面对如此局面，我们不禁思索：人类何以应对全球气候变暖？我们每个地球人都应该做些什么？能做些什么来维护我们的生存环境？,当核爆炸时，巨大的能量将大量的烟尘注入大气，有的还高达12公里以上进入平流层。由于核爆炸所产生的烟尘微粒有相当大部分直径小于1微米，它们能在高空停留数天乃至一年以上，因为它们的平均直径小于红外波长(约10微米)，它们对从太阳来的可见光辐射有较强
3、吸收力，而对地面向外的红外光辐射的吸收力较弱，导致高层大气升温，地表温度下降，产生了与温室效应相反的作用，使地表呈现出如严寒冬天般的景观，称为核冬天。,二、核冬天的威胁,过去人们以为核大战仅仅使核爆炸地区造成大量伤亡和破坏，1988年5月23日联合国警告世界，核大战不仅可以直接杀伤数亿人的生命，而且严重地破坏地球气候和生态环境，有的地质学家认为恐龙就是由于宇宙物体撞击地球造成森林大火，碳灰弥漫空中，犹如核爆炸，使地表气温下降，气候恶化，导致恐龙无法适应而灭绝。核冬天理论的基本观点是，大规模核爆炸掀起的微尘和因大火产生的滚滚浓烟，会长时间遮挡住阳光，造成全球性气候变化，使地球处于黑暗和严寒之中，
4、动植物濒临灭绝，人类生存面临严重威胁。,科学家计算，如果在一场核战争中使用50亿吨以上当量的核武器，不仅将有20多亿人成为直接受害者，而且会使世界上的气候发生重大变化，地面温度平均下降低至10以下，并持续数周以上。最后，地球上的相当一部分生命，包括人类在内，将在一场核大战中消失。据历史记载，1815年4月，印尼的一座火山爆发，喷出数以万吨计的火山灰，升入高空，悬浮于空气之中弥月不散，结果使世界上许多地方出现异常的冬天，美国的纽约州竟下了一场六月雪。据科学家考证，大约在六七十万年以前，一颗小行星突然撞击地球爆炸，顿时地球上山崩地裂，火焰冲天，烟尘升向高空，遮天蔽日，久而不散，地球处于一片昏暗之中
5、。由于大量烟尘持久地遮挡阳光，使地球气温陡然下降，进入了一个漫长而寒冷的冬天，茂密的植被大部枯死，恐龙等生物和动物遭到灭顶之灾。,目前，世界上有5万多个核弹头，约达200亿吨梯恩梯当量的核武器，一旦发生核战争，地球上会不会出现类似的核冬天呢？这个问题引起五位美国科学家的注意。得出这样的推论：在一场50亿吨当量的核大战中，可将9.6亿吨微尘和2.25亿吨黑烟掀入空中，射向地球的阳光被这些黑烟的微粒吸收而变热，变热后的黑烟又产生一股上升气流，将黑色微粒子推向30公里高的同温层，使臭氧层遭到破坏。这样，整个地球就会变成暗无天日的灰色世界，厚厚的烟云遮盖着天空，终日不散，陆地再也见不到阳光，白天和夜晚
6、难以区分，气温急剧下降，绿色植被枯死，海洋河流冻结，地球生态遭到严重破坏，人类生存条件被毁于一旦。这就是核冬天和核冬天效应所带来的悲惨世界。,三、臭氧层破坏,南极臭氧洞的变化,南极哈雷湾站观测的10月份平均气柱O3总量,1970年的一天，保罗格森教授发现肥料和超音速飞机释放的氮氧化物可能对臭氧层造成破坏。他的研究提醒人类开始关注头顶上那根本看不着的臭氧层的变化。4年后，罗兰德和简莫里纳教授也证实了氟里昂在大气中分裂并释放出破坏臭氧层的氯原子，灭火剂中的哈龙也在破坏臭氧层。这3位科学家因发现了危及人类生存的重大问题，而获得1995年的诺贝尔化学奖。,变化的原因,自然原因：大气动力学太阳黑子活动
7、NO2+O3 NO3+O2人类活动（汽车、喷气式飞机尾气、工农业生产）NOX（NO、NO2、N2O）O+NO2 NO+O2 O3+NO NO2+O2总反应：O+O3 2O2,人为原因：人们使用冰箱、空调时释放出的氟氯烃化合物，通过光化学反应大量消耗臭氧。Farman（1985)提出氯催化化学反应能破坏南极O3层：Cl+O3 ClO+O2 ClO+NO NO2+Cl O+NO2 NO+O2 O+O3 2O2,对于大气臭氧层破坏的原因，科学家中间有多种见解。但是大多数人认，人类过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCs表示）是破坏臭氧层的主要原因。臭氧空洞不但造成温室效应，还导致氧气泄漏，地球的大气正
8、在源源不断地从臭氧层上的空洞泄漏出去，如果大气泄漏保持现在的速度，那么地球上的全人类将在短短8年内由于窒息而缓慢、痛苦地死去这个令人恐惧万分的消息是由一些南非顶尖的地球物理学家们发出的。,四、光化学烟雾和大气污染,光化学烟雾主要是由汽车废气引起的一种大气污染现象，通常是棕色的，会剌激眼睛。最初出现在美国洛杉矶市，因此也称为洛杉矶烟雾。阳光的照射，悬浮粒子的催化，大量污染物的存在，都是构成光化学烟雾的理想条件。废气中的二氧化氮吸收阳光，转化为一氧化氮和活泼的氧原子，氧原子继而与汽车废气中的烃及大气中的氧进行一连串的复杂反应，生成臭氧、醛类和催泪性物质如过乙酰硝酸酯等。所以光化学烟雾的成份比较复杂
9、，是由众多污染物混合而成的，包括悬浮粒子、氮的氧化物、臭氧、醛类、过乙酰硝酸酯和烃等。其中有害物质不仅是直接从污染源排放出来的污染物，而且更重要的有二级污染物。光化学烟雾对眼睛的剌激作用特别强，浓度大约0.1ppm时，短时间的接触就能使人流泪不止。当浓度增加至1ppm时，眼睛发痛难睁，并有头痛和呼吸困难征状。长期吸入，会引起咳嗽和气喘。光化学烟雾浓度达50ppm 时，人将有死亡危险。前面提到的洛杉矶光化学烟雾，当时浓度过0.65ppm，两天内死亡400余人。光化学烟雾还能使橡胶和纤维变质，令农作物失收。,1、概念：PH值小于5.6的雨水2、成因：人类向大气中排放(SO2、NO等)酸性气体 3、
10、我国的酸雨（1）类型：硫酸型（2）地区分布：我国东南部的大部分地区重酸雨区（PH4.5）:我国南方（3）危害：使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖 使土壤酸化，危害森林和农作物生长腐蚀建筑物及文物古迹，危及人体健康4、保护、防治措施（1）最根本途径：减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放（2）有效措施：研究煤炭中硫资源的综合开发与利用,五、酸雨,西南,珠江三角洲及其北部,杭州湾,工厂排放的废气,酸雨危害,酸雨的危害,1.生物多样性的概念,生物多样性包括地球上所有植物、动物、微生物和它们 拥有的基因以及由这些生物和环境构成的生态系统。遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性,生物多样性是地球上40亿年生物进化
11、留下来的宝贵财富，是人类赖以生存和发展的基础。,因此，我们的保护也要从基因、物种和生态系统三个层次着手。,六、生物多样性锐减,2.生物多样性的价值,直接使用价值间接使用价值潜在使用价值,对于人类来说，生物多样性具有巨大的价值，包括以下三个方面。,2.1直接使用价值,许多野生动、植物具有药用价值；,生物多样性具有科学研究价值,生物多样性还有美学价值,李时珍的本草纲目,野生生物为杂交育种提供基因库,陶冶人们的情操，美化生活人们的休憩、旅游激发文学艺术创作灵感,许多野生生物是重要工业原料。,霍霍巴,2.2 间接使用价值,指生物多样性具有重要的生态功能每一种野生生物都对生态系统的稳定性作出了贡献。一旦
12、减少，人类的生存环境将受影响。,分解者，起什么作用？,2.3 潜在使用价值,对大量的野生生物，我们目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在使用价值。,一种不起眼的野草（过去）,可用于各类疟疾。尤其适用于抗氯喹、抗喹哌恶性疟疾和凶险型脑型疟的救治。（现在）,双氢青蒿素,3.生物多样性面临的威胁,生物多样性受到严重破坏。我国已有至的动植物种类受到威胁，高于世界的平均水平。,中国：已经灭绝 濒临灭绝,灭绝、濒临灭绝：现在每年全世界物种灭绝速度加快，据专家估算，每小时约有3个物种灭绝。,物种多样性和遗传多样性减少,野马、新疆虎、毛脉蕨,大熊猫、金丝猴、银杉、人参等,目前全国草地退化速度加剧，
13、平均每年以200万公顷的速度增加，16.7的国土已被风蚀沙化。,那么，生态系统的多样性情况又如何？,号称“千湖之省”的湖北省，解放初有大小湖泊1066个，现仅100多个，水域面积仅为原来的30%。,生态系统的多样性也面临着严重的威胁！,4.生物多样性的合理利用,我们强调保护生物多样性，绝不是禁止开发利用，而是反对盲目、掠夺式的开发利用，我们应该合理利用。,竹的最佳利用年龄是68年，超过这个年限，又逐渐减弱、丧失利用价值,总之，只要对生物多样性保护和利用得当，它就将可持续的为人民造福。,七、森林的破坏,表现：一方面在林业工作上重采伐、轻抚育，造林多、存活少；另一方面毁林开荒、森林火灾和病虫害时有
14、发生。,森林对调节大气中二氧化碳的含量有重要作用，世界森林总体上每年净吸收大约15亿吨二氧化碳，相当于化石燃料燃烧释放的二氧化碳的 14。森林砍伐减少了森林吸收二氧化碳的能力，把原本贮藏在生物体及周围土壤里的碳释放了出来。据联合国粮农组织估计；由于砍伐热带森林；每年向大气层释放了15亿吨以上的二氧化碳。世界森林每年减少1 000万到2 000万公顷，亚非拉发展中地区，特别是亚非拉热带地区（主要是中美洲、南美的巴西、中非、东南亚等）减少的速度最快。全世界每年仅热带森林就有11万平方千米在斧头、锯子和烈火中消失。据世界野生生物基金会（1995）统计，20世纪80年代在赤道周围，每年毁掉的森林面积就
15、相当于原联邦德国的国土面积（24.8万平方千米），如果照此速度下去的话,30年内，地球上除自然保护区外，就不会有原始热带森林了。中国森林破坏现象也是十分严重的，近年来，全国每年超限额采伐3 400多万立方米，天然森林面临严重威胁。,森林覆盖率低，森林蓄积量少,资料：1.1995年世界森林覆盖率26.0%，1997年中国森林覆盖率为13.9%，居世界121位；2.1995年世界森林总蓄积量为3100亿立方米，1997年中国森林蓄积量101.4亿立方米，只占世界人均森林蓄积量的14%。,我国与部分国家森林覆盖率的比较表1991年,流淌泥浆的河流,陕西黄陵县街道的泥层,热带雨林的消失,我国森林营造中
16、的败笔人工针叶纯林后果：生态功能低下病虫害问题经济效益有限,联合国有关部门的最新统计显示，地球表面面临荒漠化威胁，非洲的土地和.亿人口已受到荒漠化影响，亚洲一半以上的干旱地区也受到荒漠化的影响，土地荒漠化每年给全球造成亿美元的经济损失。土地荒漠化后就成为不毛之地，而且正以每年万至万平方公里的速度扩大，相当于每年吞噬一个比利时加丹麦。目前全球的饥饿人口居住在发展中国家的农村地区，其中一半生活在土地荒漠化地区，由于土壤贫瘠、农作物产量低下，人们处在饥饿与贫困之中，可以说，荒漠化与贫困密不可分。,八、荒漠化,我国是世界上荒漠化面积较大、分布较广、受害严重的国家之一，荒漠化类型多样、程度严重。受风蚀、
17、水蚀、盐碱化、冻融等因素影响，我国干旱的沙漠边缘和绿洲、半干旱和半湿润地区、黄淮海平原、南方湿润地区和青藏高原等地都有分布。其中以西北地区土地荒漠化发展最为严重。,1.区域特征,范围,西北内陆，包括新疆、宁夏、甘肃北部、内蒙古大部分地区。,2.荒漠化的成因,自然原因,土质疏松，大风日数多且集中；气候干旱，促进土地荒漠化进程。,人为原因,荒漠化90%以上是由于人类活动不当引起的：,过度放牧过度放牧过度开垦,过度放牧,3.荒漠化的防治,整治措施,生物固沙,沙地飞播造林种草，恢复植被,4.沙坡头治沙经验,沙障固沙,选择植被,沙拐枣,梭梭,第二节 资源问题,日常生活离不开能源过去依靠煤工业革命开始支持
18、了60年1948年石油使用开始增大人口在增加，20世纪人口翻3倍，能源30倍今年年底人口将超过70亿，而到2020年人口将超过90亿石油：20-50年消耗80%，可开采39年煤：221年；天然气：60年,能源是人类社会的生命线,常规的化石能源面临枯竭！,今天的国际原油价格已经超过117美元/桶,海湾战争,利比亚战争,我国的能源状况如何？,一、能源问题,第二节 资源问题,石油的生产和消费,我国从1993开始成为石油进口国后，石油进口逐年以4%左右的速度上升。到2005年我国的石油依存度已经达到 47.3%，仅次于美国成为世界第二大石油进口国。石油的供需矛盾越发突出，石油资源将成为我国经济发展的瓶
19、颈。,煤炭资源及其使用状况,煤炭在中国一次性能源消费中占70%左右，而全国煤炭回收率仅为40%,我国能源探明储量表明煤炭占94%，石油占5.4%，天然气占0.6%,我国利用的能源物质的数量比图示,煤炭资源及其使用状况,同时带来的污染物（如粉尘、二氧化硫、二氧化碳等）将给环境保护带来巨大的压力。,清洁能源利用的状况,一些新型的清洁能源（如太阳能、风能、生物能）都还处于小规模应用阶段或者仅在较发达地区使用较为普及,清洁能源所占有的比例小，可再生能源开发不够。,国家对能源问题高度重视,温总理强调：“资源环境土地关系到国家的长远利益，是民族生存的根基”。政府考察政绩不再看GDP，而是将侧重点转向了“能
20、耗指标，减排指标，耕地指标”上,我国能源问题的出路？,我国能源问题的出路,坚持开发与节约并重,充分利用全球资源，大力推进节能降耗,提高能源利用效率；大力发展替代能源,特别是积极发展可再生能源(如太阳能、风能、生物质能等),改善能源生产和消费结构。,太阳能应用前景广阔,太阳能应用是有极强生命力的新兴产业，加速太阳能利用的产业化,风能应用的巨大潜力,培育风力发电成为电力工业的新增长点。从理论上讲,开发地球上1%的风能就能满足全世界能源需求,我国的风电发展已由过去的试验阶段逐步进入产业化发展阶段,正在实施“乘风计划”,加速发展风电,风能应用的巨大潜力,加快生物质能源的开发,我国农业生物质能源资源丰富
21、,分布广泛,发展潜力巨大,加快生物质能源的开发,我国农作物秸杆资源丰富,具备大规模进行生物质能发电建设的条件。大量收购秸杆可增加农民收入,是典型的支农项目,建立更加完备的石油储备制度,美、日等发达国家很早就建立了自己的石油储备体系。我国的石油储备基地为国家的石油储备建设和应急能力贡献了巨大力量。,目前，核电是已经成熟而且最有希望替代化石燃料，解决能源危机的一种能源,人类对新能源的探索,沉默观望的欧洲雄心勃勃的俄罗斯准备复兴的美国曙光乍现的亚洲,全世界都越来越关注核电的发展！,核能开发的必经流程,核能开发遗留的放射性污染问题,前往辐射地区处理事故的英雄们,即将随着核电站一同进入石棺的直升机,使用过的防毒面具,灾难过后的切尔诺贝利已经变成鬼城,据说，苏联的解体很大程度上是因为这事,再后来。在未来的几十年中人类还将花费数百亿美元去治理切尔诺贝利所遗留的问题,
