1、第一章 能量與能源,第一節(jié) 能量 第二節(jié) 能源的分類與評價 第三節(jié) 能源與人類文明 第四節(jié) 能源資源生產(chǎn)與消費(fèi) 第五節(jié) 能源與環(huán)境 第六節(jié) 能源的可持續(xù)發(fā)展,返回總目錄,物質(zhì)和能量是構(gòu)成客觀世界的基礎(chǔ)。 科學(xué)史觀認(rèn)為，世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，沒有物質(zhì)，世界便虛無飄渺；運(yùn)動是物質(zhì)存在的方式，是物質(zhì)固有的屬性，能量則是物質(zhì)運(yùn)動的度量。,宇宙間一切運(yùn)動著的物體，都具有能量，人類的一切活動都與能量及其使用緊密相關(guān)。 所謂能量，也就是“產(chǎn)生某種效果（變 化）的能力”。反過來說，產(chǎn)生某種效果（變化），必然伴隨能量的消耗和轉(zhuǎn)換。,第一節(jié) 能 量,人類所認(rèn)識的六種能量形式,機(jī)械能 熱 能 電 能 輻射能 化學(xué)能

2、核 能,機(jī)械能,機(jī)械能是與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動或空間狀態(tài)相關(guān)的能量，前者稱為動能，后者稱為勢能。,機(jī)械能,如果質(zhì)量為m的物體的運(yùn)動速度為v則該物體的動能Ek可以用下式計算： 重力勢能Ep可以用下式計算：,機(jī)械能,彈性勢能 的計算式為： 表面能 可用下式計算：,熱能,構(gòu)成物質(zhì)的微觀分子運(yùn)動的動能和勢能總和稱為熱能。這種能量的宏觀表現(xiàn)是溫度的高低，它反映了分子運(yùn)動的激烈程度。通常熱能Eq可表述成如下的形式：,電能,電能是和電子流動與積累有關(guān)的一種能量，通常由電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換而來，或是通過發(fā)電機(jī)由機(jī)械能轉(zhuǎn)換得到；反之，電能也可以通過電動機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而顯示出電做功的本領(lǐng)。,輻射能,輻射能是物體以電

3、磁波形式發(fā)射的能量。 物體的輻射能Er可由下式計算：,化學(xué)能,化學(xué)能是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種，即原子核外進(jìn)行化學(xué)變化時放出的能量。 按化學(xué)熱力學(xué)定義，物質(zhì)或物系在化學(xué)反應(yīng)過程中以熱能形式釋放的內(nèi)能稱為化學(xué)能。,核能,核能是蘊(yùn)藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能。 輕質(zhì)量的原子核（氘、氚等）和重質(zhì)量的原子核（鈾等）核子之間的結(jié)合力比中等質(zhì)量原子核的結(jié)合力小，這兩類原子核在一定的條件下可以通過核聚變和核裂變轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤绺€(wěn)定的中等質(zhì)量原子核，同時釋放出巨大的結(jié)合能。這種結(jié)合能就是核能。,能量的性質(zhì),狀態(tài)性 可加性 傳遞性 轉(zhuǎn)換性 做功性 貶值性,能量的轉(zhuǎn)換,能量在空間上的轉(zhuǎn)移，即能量的傳輸。 能量在時間上的轉(zhuǎn)移

4、，即能量的儲存。,能量的轉(zhuǎn)換,能量的傳遞,能量傳遞過程的特點(diǎn),能量傳遞是有條件的，即在有能量密度差的條件下，能量總是從能量密度大的物質(zhì)或能量集中的地方，向能量密度小的物質(zhì)或地方傳遞；總是從集中到分散并逐步達(dá)到平衡。,能量傳遞過程的特點(diǎn),能量傳遞遵循一定的規(guī)律，即能量傳遞的速率正比于傳遞的動力而反比于傳遞的阻力。,能量傳遞過程的特點(diǎn),能量的傳遞包括轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)換兩種形式。轉(zhuǎn)移是某種形態(tài)的能量從一地轉(zhuǎn)移到另一地，從一物轉(zhuǎn)移到另一物；轉(zhuǎn)換則是能量由一種形態(tài)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)。,能量傳遞過程的特點(diǎn),能量傳遞的途徑主要有兩條：由物質(zhì)交換和質(zhì)量輸運(yùn)而攜帶的能量稱為攜帶能；在體系邊界面上的能量交換稱為交換能。,能量傳

5、遞過程的特點(diǎn),在體系邊界面上的能量交換通常以兩種方法進(jìn)行：傳熱由溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的微觀形式；做功由非溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的宏觀形式。,能量傳遞過程的特點(diǎn),通過能量交換而實(shí)現(xiàn)的能量傳遞，即傳熱和做功，其具體方式為：傳熱的三種基本方式是熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射；做功（這里指機(jī)械功）的三種基本方式是容積功、轉(zhuǎn)動軸功和流動功（推動功）。,能量傳遞過程的特點(diǎn),能量傳遞的結(jié)果主要體現(xiàn)在兩方面，即能量使用過程中所起的作用以及能量傳遞的最終去向。 能量傳遞的最終去向通常只有兩條：或轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品，或散失于環(huán)境，包括直接損失和用于過程后再進(jìn)入環(huán)境這兩種情況。,能量傳遞過程的特點(diǎn),能量傳遞的

6、實(shí)質(zhì)實(shí)際上就是能量利用的實(shí)質(zhì)。如果把產(chǎn)品的使用也包括在內(nèi)，能量的最終去向只能是唯一的，即最終進(jìn)入環(huán)境。,第二節(jié) 能源的分類與評價,能源的分類,所謂能源，是指能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)換而獲取某種能量的自然資源。 自然資源包括煤、石油、天然氣、太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能等?為了便于運(yùn)輸和使用，上述資源經(jīng)加工可得到一些更符合使用要求的能量來源，如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等。,能源的分類,由于可被人類利用的能源多種多樣，因此有以下六種不同的分類方法： （1）按地球上的能量來源分； （2）按被利用的程度分； （3）按獲得的方法分； （4）按能否再生分； （5）按能源本身的性質(zhì)分； （6）按對環(huán)

7、境的污染情況分。,按地球上的能量來源分,來自于地球本身，如核能、地?zé)崮艿龋?來自于地球外天體，如宇宙射線及太陽能，以及由太陽引起的水能、風(fēng)能、波浪能、海洋溫差能、生物質(zhì)能、光合作用等； 來自于地球和其他星體的相互作用，如潮汐能。,按被利用的程度分,常規(guī)能源，如煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等； 新能源，如太陽能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等，另外還有核能。,按獲得的方法分,一次能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等； 二次能源，即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等，它們使用方便，是高品質(zhì)的能源。,按能源能否再生分,可再生能源，即不會隨其本身

8、的轉(zhuǎn)化或人類的利用而越來越少的能源，如水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽能等； 非再生能源，它隨人類的利用而越來越少，如石油、煤、天然氣、核燃料等。,按能源本身的性質(zhì)分,含能體能源（燃料能源），如石油、煤、天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接儲存?過程性能源（非燃料能源），如風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等，它們無法直接儲存。,按對環(huán)境的污染情況分,清潔能源，即對環(huán)境無污染或污染很小的能源，如太陽能、水能、海洋能等； 非清潔能源，即對環(huán)境污染較大的能源，如煤、石油等。,能源的評價,能源多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了正 確選擇和使用能源，必須對各種能源 進(jìn)行正確的評價。,能源的評

9、價,儲量 能量密度 儲能的可能性與供能的連續(xù)性 能源的地理分布 開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用 運(yùn)輸費(fèi)用與損耗 能源的可再生性 能源的品位 對環(huán)境的影響,第三節(jié) 能源與人類文明,能源更迭與社會發(fā)展,人類利用能源的歷史，也就是人類認(rèn)識和征服自然的歷史。 (1)火的發(fā)現(xiàn)和利用； (2)畜力、風(fēng)力、水力等自然動力的利用； (3)化石燃料的開發(fā)和熱的利用； (4)電的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用； (5)原子核能的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用。,能源更迭與社會發(fā)展,人類社會已經(jīng)歷了三個能源時期： 薪柴時期； 煤炭時期； 石油時期。,薪柴時期,主要以薪柴等生物質(zhì)燃料為主要能源的 時代，生產(chǎn)和生活水平極低，社會發(fā)展 緩慢。,煤炭時期,

10、18世紀(jì)，以煤炭取代薪柴作為主要能源，蒸汽機(jī)成為生產(chǎn)的主要動力，工業(yè)迅速發(fā)展，勞動生產(chǎn)力增長很快。 19世紀(jì)，電力成為工礦企業(yè)的主要動力，成為生產(chǎn)和生活照明的主要來源。但這時的電力工業(yè)主要是依靠煤炭作為主要燃料。,石油時期,石油資源的發(fā)展，開始了能源利用的新時期。近30年來，世界上許多國家依靠石油和天然氣，創(chuàng)造了人類歷史上空前的物資文明。 進(jìn)入21世紀(jì)，核能將成為世界能源的主角，清潔能源的時代也將隨之到來。,能源與國民經(jīng)濟(jì),能源是發(fā)展社會生產(chǎn)和提高人民生活 水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是推動國民經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動力。,能源與國民經(jīng)濟(jì),經(jīng)濟(jì)的增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高都需要能源來支撐，因此，能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)

11、發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。從世界能源消費(fèi)的增長趨勢看，能源消費(fèi)與世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢是一致的。,能源與國民經(jīng)濟(jì),世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐證明，在經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展的情況下，能源消耗總量和能源消耗增長速度與國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值和國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值增長率成正比例關(guān)系。,能源與國民經(jīng)濟(jì),世界經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展的歷史顯示，處于工業(yè)化初期的國家，經(jīng)濟(jì)的增長主要依靠能源密集型工業(yè)的發(fā)展，能源效率也較低，因此能源彈性系數(shù)多大于1。,能源與人民生活,人們的日常生活處處離不開能源，不僅衣、食、住、行，而且文化娛樂、醫(yī)療衛(wèi)生等都與能源密切相關(guān)。,能源與人民生活,目前我國一次能源消費(fèi)量已超過俄羅斯，居世界第二位，但由于人口過多，人均能耗

12、水平仍很低，全面建設(shè)小康社會仍然是我國人民面臨的重要任務(wù)。,第四節(jié) 能源資源生產(chǎn)與消費(fèi),1994年,世界化石燃料探明可采儲量,1996年世界前七位國家的煤炭儲量,1973年和2002年世界硬煤產(chǎn)量的地區(qū)分布圖,1973年和2002年世界石油產(chǎn)量的地區(qū)分布圖,1973年和2002年世界天然氣產(chǎn)量的地區(qū)分布圖,1971年和2001年世界一次能源供應(yīng)量的地區(qū)分布圖,能源消費(fèi),當(dāng)今世界的能源消費(fèi)仍以石油為主。,1973年和2001年世界能源終端總消費(fèi)量的構(gòu)成,1973年和2001年世界煤炭消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成,1973年和2001年世界石油消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成,1973年和2001年世界天然氣消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成,第五

13、節(jié) 能源與環(huán)境,全球環(huán)境狀況,聯(lián)合國最新公布的研究結(jié)果顯示，在過去30年中，雖然國際社會在環(huán)保領(lǐng)域取得了一定成績，但全球整體環(huán)境狀況持續(xù)惡化。國際社會普遍認(rèn)為，貧困和過度消費(fèi)導(dǎo)致人類無節(jié)制地開發(fā)和破壞自然資源，這是造成環(huán)境惡化的罪魁禍?zhǔn)住?全球環(huán)境狀況,世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類賴以生存的環(huán)境是不協(xié)調(diào)的，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長給環(huán)境造成了巨大的壓力，對發(fā)展中國家這種情況尤為突出。,全球環(huán)境狀況,全球環(huán)境惡化主要表現(xiàn)在大氣和江海污染加劇、大面積土地退化、森林面積急劇減少、淡水資源日益短缺、大氣層臭氧空洞擴(kuò)大、生物多樣性受到威脅等多方面，同時溫室氣體的過量排放導(dǎo)致全球氣候變暖，使自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度大幅增

14、加。,1999年發(fā)現(xiàn)的臭氧空洞是有史以來觀測到的最大一次，達(dá)到2600萬km2的面積。,天空正在塌陷,全球正在變暖,海平面上升與陸地淹沒； 氣候帶的移動； 颶風(fēng)的加劇 ； 植被的遷徙與物種滅絕 ； 洋流的變化與厄爾尼諾現(xiàn)象； 雨型的改變。,地球森林覆蓋量正在減少,大氣環(huán)境的三大問題,20世紀(jì)80年代中期，在南極上空發(fā)現(xiàn)了臭氧空洞，它與地球變暖及所謂的溫室效應(yīng)和酸雨沉降問題構(gòu)成全球性的大氣環(huán)境問題，明顯地危及全人類的生存和繁衍，引起了國際社會的高度關(guān)注，使當(dāng)今的世界環(huán)境問題具有明顯的時代特征。,因二氧化硫排放， 每年經(jīng)濟(jì)損失1126億元 (世界銀行統(tǒng)計超過5000億元),我國的污染現(xiàn)狀,我國城市

15、空氣污染綜合指數(shù)的比較,北 石 重 濟(jì) 天 廣 杭 上 南 珠 三 大 昆 泉 龍 深 楊 廈 莆 桂 章 南 寧 海 京 家 慶 南 津 州 州 海 昌 海 陰 連 明 州 巖 圳 州 門 田 林 州 平 港 口 莊,我國城市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況對比,我國城市空氣中主要污染物濃度變化趨勢,年份,我國大氣SO2濃度最高的城市狀況,中日兩國部分城市SO2濃度比較,酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分圖,我國SO2可能排放情況的預(yù)測,溫室效應(yīng),我們的地球,最近幾十年來，地球日益變暖。 地球?yàn)槭裁磿兣?是由于人類大量使用能源而 放出的熱量使地球變暖的嗎？,我們的地球,人類一年使用的全部能源為80億t

16、石油，相當(dāng)于331016 kJ的熱量 如果把這些熱量全部用于加熱海洋，僅僅可以使海水溫度上升610-5，即加熱1萬年，海水溫度也只上升到1。,地球變暖的原因到底是什么？,人類使用能源一天所放出的熱量 0.1 1016kJ； 地球一天從太陽獲得的熱量 1500 1016kJ。,地球變暖的原因到底是什么？,太陽射向地球的光約1/3被云層、冰粒和空氣分子反射回去； 約25穿過大氣層時暫時被大氣吸收起到增溫作用，但以后又返回到太空； 其余的大約37則被地球表面吸收。這些被吸收的太陽輻射能大部分在晚間又重新發(fā)射到天空。,地球變暖的原因到底是什么？,如果這部分熱量遇 到了阻礙，不能全 部被反射出去，地 球

17、表面的溫度就會 升高。,溫室效應(yīng),溫室氣體,CO2不吸收短波，只吸收長波，于是，地球表面吸收的太陽輻射就散不出去，從而使地表溫度升高，地球變暖。 像CO2這類會使地球變暖的氣體就稱為溫室氣體，溫室氣體還包括水蒸氣、SO、甲烷、氟利昂等。,溫室氣體的來源,主要溫室氣體的含量與來源,結(jié)論,由于人類大量使用化石燃料，其排放出的CO2等溫室氣體對輻射的選擇 性和吸收特性是地球變暖的主要原因。,CO2與全球變暖,Parts per million/10-6,Temp. anomary/C,氣候變化對環(huán)境的影響,地球表面變暖，在遠(yuǎn)離赤道的地方變化最顯著。 雖然某些地區(qū)由于蒸發(fā)迅速和風(fēng)型改變會變得更干燥，但

18、全球降雨量增加。 沿海岸的亞熱帶出現(xiàn)更潮濕的季風(fēng)。 在高海拔和高緯度地區(qū)更頻繁地出現(xiàn)更大的風(fēng)雪。 在內(nèi)地，大陸中部地區(qū)出現(xiàn)較早的雪融和潮濕的春季，夏季漫長且來得早，干旱更加頻繁。,氣候變化對環(huán)境的影響,在高緯度地區(qū)，農(nóng)業(yè)條件會更好些。 由于海水的邊界向北移動，因此海洋冰量減少。 沿海海平面每世紀(jì)上升幾英尺。 颶風(fēng)更頻繁、更強(qiáng)大，并向高緯度地區(qū)擴(kuò)展。 森林火災(zāi)更頻繁、更嚴(yán)重。 大量物種迅速滅絕。 由于氣候的原因，人口死亡率增加。,解決溫室效應(yīng)的對策,提高能源的利用率，減少化石燃料的消耗量，大力推廣節(jié)能新技術(shù)； 開發(fā)不產(chǎn)生CO2的新能源，如核能、太陽能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽埽?推廣植樹綠化，限制森林砍伐

19、，制止對熱帶森林的破壞；,解決溫室效應(yīng)的對策,減慢世界人口增長速度，在農(nóng)村發(fā)展“能源農(nóng)場”，一方面利用種植薪柴樹木通過光合作用固定CO2，另一方面燃燒薪柴比燃用化石燃料產(chǎn)生的CO2要少得多； 采用天然氣等低含碳燃料，大力發(fā)展氫能。,酸 雨,何謂酸雨,簡單地說，酸雨就是酸性的雨。 被大氣中存在的酸性氣體污染,pH小于5.65的雨叫酸雨。 pH小于5.65的雪叫酸雪。 在高空或高山(如峨眉山)上彌漫的霧,pH小于5.65時叫酸霧。,酸雨的pH范圍,酸雨的形成,現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通排放更大量，種類更多的污染物(包括酸堿性物質(zhì)),且與塵埃一起升到高空，與天上的水蒸氣相遇，就會形成硫酸或硝酸液滴，使雨水

20、酸化。這時，落到地面的雨水就成了酸雨。 高硫煤和石油燃燒產(chǎn)生的SO2和NOx是造成酸雨的主要禍?zhǔn)住?酸雨污染來源,造成雨水酸化之污染物很多，其污染來源大致可分為兩類： 一類為自然物質(zhì)，另一類為人為物質(zhì)。前者如火山爆發(fā)噴出的大量硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放的硫化氫，動植物分解產(chǎn)生的有機(jī)酸，土壤微生物及海藻釋放的硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會使雨水的pH降至5.0左右。,酸雨污染來源,后者則為工業(yè)化后，燃料的大量使用，燃燒過程中產(chǎn)生CO、 HCl、SO2、NOx及懸浮固體物，排放至大氣環(huán)境中，經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水的pH降低，形成酸雨。,酸雨污染來源,酸雨的危害,導(dǎo)

21、致森林成片死亡，因?yàn)樗嵊陼p壞植物葉面和根部。 使湖泊酸化，湖中魚蝦絕跡。 破壞農(nóng)田的土壤成分，使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡。 造成地下水酸化，引起對人體的危害。 腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。 對露天文物起腐蝕作用，加速文物資源的破壞甚至毀滅。,酸雨對湖泊的影響,酸雨因pH太低，造成泥土及巖石中的有毒金屬元素溶解，流入地下水及河流中，使水中動物如魚類等大量死亡。水生植物和以河水灌溉的農(nóng)作物，因累積有毒金屬，將經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體，影響人類的健康，這就是累積作用（concentration effect）。,酸雨對湖泊的影響,在歐洲和北美洲，酸雨所引起的湖泊酸化情形十分嚴(yán)重。瑞典85000g

22、個湖泊，其中約20000個已受到酸雨的影響。挪威有265個湖泊已經(jīng)沒有魚蝦；而加拿大已有400個“死湖”，以前有鮭魚的河川，現(xiàn)在都看不到鮭魚的蹤影了。,pH對于湖中生物的影響,酸雨對農(nóng)作物的影響,酸雨會影響農(nóng)作物的葉片，酸可以溶解葉表皮上的臘質(zhì)，使植物的水分更易流失；同時土壤中的金屬礦物因被酸雨溶解，造成礦物質(zhì)流失，植物無法獲得足夠的養(yǎng)分。,受到酸雨危害的農(nóng)作物,左圖為葉子受酸雨危害的情形； 右圖為顯微鏡觀察到的葉子內(nèi)部的組織,酸雨對森林的影響,酸雨除危害農(nóng)作物之外，也危害森林，如阿爾卑斯山和西德黑森林，瑞士、英國等的森林中，半數(shù)以上的樹木呈枯黃，枝葉凋落。在加拿大魁北克，在受損嚴(yán)重的山區(qū)，絕

23、大部分的樹木已經(jīng)枯萎。另外，美國的針葉林也遭受傷害。,酸雨對樹木和土壤的影響,酸雨對建筑物的影響,酸雨腐蝕建筑物、公共設(shè)施、古跡和金屬物質(zhì)，造成人類經(jīng)濟(jì)、財物及文化遺產(chǎn)的損失。酸雨對希臘神殿，羅馬遺跡和西德大教堂等歷史性建筑遺跡也有很大影響。,酸雨對建筑的影響,酸雨對人類的影響,酸雨對人體也有不良的影響。如可引起眼睛和皮膚疼痛，甚至脫發(fā)。 酸雨污染對人類最嚴(yán)重的 影響就是導(dǎo)致呼吸方面 問題。二氧化硫和二氧 化氮會引起呼吸系統(tǒng)的 疾患，如哮喘、干咳、 鼻子和咽喉過敏等。,我國酸雨分布,在我國覆蓋四川、貴州、廣東、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū)， 面積達(dá)200多萬平方千米的

24、酸雨區(qū)是世界三大酸雨區(qū)之一。,酸雨控制對策,制訂酸雨和SO2污染控制區(qū)綜合防治規(guī)劃。 限制高硫煤，洗煤，型煤。 調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，削減SO2排放總量。 做好SO2排污收費(fèi)工作，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)治理。 強(qiáng)化控制區(qū)環(huán)境監(jiān)督管理。,臭氧層的破壞,臭氧層的破壞,根據(jù)最新的衛(wèi)星和地面觀測網(wǎng)的資料，今年臭氧空洞的面積已經(jīng)達(dá)到2千500萬km2，預(yù)計可能達(dá)到或超過去年創(chuàng)紀(jì)錄的2千800萬km2 。,臭氧層的破壞,近幾十年來，由于人類大量使用含氯、氟等元素的化學(xué)合成物質(zhì)作為制冷劑，導(dǎo)致臭氧空洞的出現(xiàn)和不斷擴(kuò)大。,臭氧空洞的產(chǎn)生,氯氟烴釋放到大氣中，再上升到高空時，會分解出氯原子。自由的氯原子遇上臭氧分子后，會奪走

25、臭氧分子O3中的一個氧原子，使之變成為普通的氧分子O2。每一個氯原子可以把上萬個臭氧分子變成普通氧分子。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，平均每一個氯原子可以消滅1萬個臭氧分子，其威力驚人。,臭氧空洞的產(chǎn)生,其結(jié)果是高空中由臭氧分子組成的臭氧層就被大大損耗，導(dǎo)致了臭氧層變薄，甚至出現(xiàn)臭氧空洞。,臭氧空洞人類的威脅,根據(jù)調(diào)查顯示，自 1978年開始的10年內(nèi)，全球各緯度平流層的 臭氧含量降低約 1.2%至10%不等，南極上空則是臭氧被破壞最嚴(yán)重的區(qū)域，甚至在春季期間更會出現(xiàn)所謂的“臭氧空洞”。,臭氧空洞人類的威脅,南極上空的臭氧層是在20億年的漫長歲月中形成的，可是僅在一個世紀(jì)里就被破壞了60。 目前全球臭氧層削減

26、率正以每年2%至3%的速度在進(jìn)行，如果任其發(fā)展，在21世紀(jì)末，平流層臭氧含量將降至目前的一半以上，屆時，人類將會面臨一場空前的浩劫 !,歷年的南極臭氧,臭氧層被破壞的后果,地球上的生物能在陸地上生活，是因?yàn)榧性谄搅鲗又械某粞鯇τ陉柟庵械淖贤饩€具有隔除的作用，如果沒有臭氧層，進(jìn)入大氣層的紫外線就很容易被細(xì)胞核吸收，破壞生物的遺傳物質(zhì)DNA ，陸地上的生物便無法存在了。而這個臭氧層目前正受到人類持續(xù)不斷的破壞。,臭氧層被破壞的后果,據(jù)科學(xué)研究，臭氧減少10%，紫外線可能增加20%，皮膚癌患者可能增加30%，此外還會產(chǎn)生下列幾種現(xiàn)象:(1)白內(nèi)障罹患率增加；(2)免疫系統(tǒng)受到抑制；(3) 谷物的收

27、成減少，品質(zhì)降低，植物和 浮游生物減少，破壞自然界的生物鏈；,臭氧層被破壞的后果,(4)塑料、橡膠制品加速老化；(5)紫外線直射會引起對流層臭氧的增 加，致使產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，造成空 氣污染。,臭氧層變薄對健康的危害,保護(hù)臭氧層,目前，最早使用CFCs的24個發(fā)達(dá)國家已于1985年和1987年分別簽署了限制使用CFCs的維也納公約和蒙特利爾議定書。1993年2月，中國政府批準(zhǔn)了中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰方案，確定在2010年完全淘汰消耗臭氧層物質(zhì)。,保護(hù)臭氧層,人類尚未找到對已被破壞的臭氧層進(jìn)行補(bǔ)救的措施，但全世界正努力限制和停止對消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。另一方面，人類正努力開發(fā)無害的制冷劑

28、、發(fā)泡劑等。任何關(guān)心保護(hù)臭氧層的普通人都可以通過選擇對臭氧層無害的消費(fèi)品，來參與保護(hù)臭氧層行動。,熱 污 染,何謂熱污染,熱污染是指日益現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中排放的各種廢熱所造成的環(huán)境污染。 熱污染可以污染大氣和水。 火力發(fā)電廠、核電站和鋼鐵廠的冷卻系統(tǒng)排出的熱水以及石油、化工、造紙等工廠排出的生產(chǎn)性廢水中均含有大量廢熱。,熱污染對水生生物的影響,熱污染首當(dāng)其沖的受害者是水生生物。由于水溫升高，使水中溶解氧減少，水體處于缺氧狀態(tài)，同時又使水生生物代謝率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在熱效力作用下發(fā)育受阻或死亡，從而影響環(huán)境和生態(tài)平衡。,熱污染對人體健康的影響,河水水溫上升給一些致

29、病微生物造成一個人工溫床，使它們得以滋生、泛濫，引起疾病流行，危害人類健康。,熱污染對人體健康的影響,隨著人口和耗能量的增長，城市排入大氣的熱量日益增多。按照熱力學(xué)定律，人類使用的全部能量終將轉(zhuǎn)化為熱，傳入大氣，逸向太空。,熱污染對大氣的影響,使地面反射太陽熱能的反射率增高，吸收太陽輻射熱減少，沿地面空氣的熱減少，上升氣流減弱，阻礙云雨形成，造成局部地區(qū)干旱，影響農(nóng)作物生長，使土壤沙化。,熱污染對大氣的影響,近一個世紀(jì)以來，地球大氣中的二氧化碳不斷增加，氣候變暖，冰川積雪融化，使海水水位上升，一些原本十分炎熱的城市，變得更熱。,熱污染對大氣的影響,專家們預(yù)測，如按現(xiàn)在的能源消耗的速度計算，每1

30、0年全球溫度會升高0.10.26；一個世紀(jì)后即為1.02.6，而兩極溫度將上升37，對全球氣候會有重大影響。,造成熱污染的根本原因,造成熱污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人口的不斷增長，環(huán)境熱污染將日趨嚴(yán)重。,如何減少大氣熱污染?,提高熱效率可減少熱污染； 利用廢熱也可減少熱污染； 利用降溫冷卻減少大氣熱污染。,放射性污染,放射性污染,放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，核能的開發(fā)帶給人類的另一巨大福利是核技術(shù)在科研、教育、醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，這種應(yīng)用也伴隨著現(xiàn)實(shí)的或潛在的放射性污染。,放射性污染,在和平利用核能的過程中，放射性污染主要是在核電廠等核設(shè)施

31、營運(yùn)、放射性同位素和射線裝置應(yīng)用等過程中產(chǎn)生的。 管理嚴(yán)格、設(shè)計良好的核電廠在正常運(yùn)行時，產(chǎn)生的放射性污染很小。,放射性污染,但是，核電廠等核設(shè)施從建設(shè)、運(yùn)營及退役全過程中都存在著潛在的放射性危害。若不加強(qiáng)管理，核電廠在任何環(huán)節(jié)發(fā)生事故時，都會造成嚴(yán)重的放射性污染，威脅公眾健康。,放射性污染,從污染物對人和生物的危害程度看，放射性物質(zhì)污染要比其他污染嚴(yán)重得多。 正因?yàn)槿绱?，從核能開發(fā)以來，人們就對放射性污染的防治極其重視，采取了一系列嚴(yán)格的措施，并將這些措施以法律的形式明確下來。,能源對人體健康的影響,能源對人體健康的影響,化石燃料燃燒時排放的大量粉塵、SO2、H2S、Nox等除了污染環(huán)境外，還會影響人體健康。,Emission Trend of SO2 and Dust,TSP年均濃