大气与园林植物.ppt

大气与园林植物第一页，共108页。第二页，共108页。n大气指从地球表面到高空大气指从地球表面到高空1100km1100km范围的空气层。大气层范围的空气层。大气层中空气密度是不均匀的，越住高走，空气越稀薄。中空气密度是不均匀的，越住高走，空气越稀薄。第三页，共108页。q大气是由多种成分组成的混合气体，大气是由多种成分组成的混合气体，（一）洁净大气：大气组成的最初气体：氮气、氧大气组成的最初气体：氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等。气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等。n其中其中二氧化碳、水蒸气二氧化碳、水蒸气等该类气体的含量由于受地区、季节、等该类气体的含量由于受地区、季节、气象以及人类活动等外界因素影响会有所变化，其变化对环境产气象以及人类活动等外界因素影响会有所变化，其变化对环境产生重要影响。生重要影响。第四页，共108页。 1、有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氟化氢、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氟化氢、硫化氢等。硫化氢等。 2、颗粒污染物：如灰尘、烟雾、煤尘、金属粉尘等。如灰尘、烟雾、煤尘、金属粉尘等。大气污染：在空气的正常成分之外，增加了新的成分，或者原有成分大量增加而对人类健康或动植物生长产生危害。第五页，共108页。q硫氧化物：主要成分：大多是二氧化硫，部分是三氧化硫。在气体污染物中，二大多是二氧化硫，部分是三氧化硫。在气体污染物中，二氧化硫在城市中分布很广、影响较大。氧化硫在城市中分布很广、影响较大。来源：主在来自于燃煤。主在来自于燃煤。危害：在稳定的天气条件下，二氧化硫聚集在低空，与水生成亚硫在稳定的天气条件下，二氧化硫聚集在低空，与水生成亚硫酸，当它氧化为三氧化硫时其毒性更大。危害十分严重。酸，当它氧化为三氧化硫时其毒性更大。危害十分严重。第六页，共108页。主要成分：一氧化氮和二氧化氮，一氧化氮和二氧化氮，来源：城市地区主要是城市地区主要是二氧化氮二氧化氮，绝大部分来自工业生产（，绝大部分来自工业生产（4646）和交通运输（和交通运输（5151），），汽车尾气汽车尾气是二氧化氮的主要来源。是二氧化氮的主要来源。危害：一氧化氮不溶于水，危害不大，但当它转化为二氧一氧化氮不溶于水，危害不大，但当它转化为二氧化氮时就具有和二氧化硫相似的腐蚀与生理刺激作用。化氮时就具有和二氧化硫相似的腐蚀与生理刺激作用。第七页，共108页。主要成分：COCO和和COCO2 2在自然情况下浓度很小，在污染地在自然情况下浓度很小，在污染地区浓度可高达数倍。区浓度可高达数倍。来源：主要是汽车尾气所致。主要是汽车尾气所致。危害：COCO与血红蛋白结合能力比氧化强与血红蛋白结合能力比氧化强200200倍。倍。第八页，共108页。来源：来源：为无色有毒气体，具有强烈的刺激性和腐蚀性，为无色有毒气体，具有强烈的刺激性和腐蚀性，大气中的氟化氢主要来自于大气中的氟化氢主要来自于冶金工业冶金工业。氟自污染源排出后很。氟自污染源排出后很迅速地与大气中的水汽反映生成氟化氢。迅速地与大气中的水汽反映生成氟化氢。危害：危害：氟化氢数量多，毒性大。一般以它为大气污染的代表。氟化氢数量多，毒性大。一般以它为大气污染的代表。第九页，共108页。降尘：粒径粒径1010100um100um的颗粒的颗粒飘尘：粒径粒径1 110um10um的颗粒的颗粒气溶胶：粒径粒径1um 阔叶植物阔叶植物 针叶树。针叶树。第二十七页，共108页。第二十八页，共108页。在研究环境污染问题时在研究环境污染问题时,一般用理化仪器和生物方法一般用理化仪器和生物方法生物方法：主要是主要是植物监测植物监测，即利用一些对有毒气体特别敏感，即利用一些对有毒气体特别敏感的植物来监测大气中有毒物质，这些植物在受到毒气危害时会表的植物来监测大气中有毒物质，这些植物在受到毒气危害时会表现一定的伤害症状，从而推断出环境污染的范围与污染物的种类现一定的伤害症状，从而推断出环境污染的范围与污染物的种类和浓度。和浓度。如：紫花苜蓿在紫花苜蓿在SOSO2 2浓度为浓度为0.3ul/L0.3ul/L时就会表现出受害症状。时就会表现出受害症状。第二十九页，共108页。通过指示植物（敏感植物）对污染的反应来通过指示植物（敏感植物）对污染的反应来了解污染的现状和变化。了解污染的现状和变化。在污染区内观察植物可见症在污染区内观察植物可见症状。状。第三十页，共108页。第三十一页，共108页。（一）城市绿地的碳氧平衡效益1 1、园林植物吸收、园林植物吸收COCO2 2效应效应 不同类型的森林在进行光合作用时，每生产不同类型的森林在进行光合作用时，每生产ltlt干物质可固定约干物质可固定约1 163t CO63t CO2 2 ，同时释放，同时释放1 12t02t02 2 第三十二页，共108页。据统计：据统计：1hm1hm2 2常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林每年可常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林每年可分别释放氧气分别释放氧气22t22t、10t10t和和16t16t。一成年人每天吸入一成年人每天吸入0.75kg0.75kg氧气，排出氧气，排出0.9kg0.9kg二氧化碳。则需二氧化碳。则需10m10m2 2的森林面积，或的森林面积，或25m25m2 2的草坪的草坪。城市中城市中碳一氧平衡的好坏主要取决于绿色植物的总量。碳一氧平衡的好坏主要取决于绿色植物的总量。应应按城市主要树种的按城市主要树种的( (尽量全面一些尽量全面一些) )吸碳放氧量的平均值吸碳放氧量的平均值来估算城市合理的绿化面积。来估算城市合理的绿化面积。第三十三页，共108页。第三十四页，共108页。1 1、滞尘效应的概念、滞尘效应的概念 n园林植物对空气中的颗粒污染物有吸收、阻滞、过滤园林植物对空气中的颗粒污染物有吸收、阻滞、过滤等作用，使空气中的灰尘含量下降，从而起到净化空等作用，使空气中的灰尘含量下降，从而起到净化空气的作用。气的作用。 第三十五页，共108页。第一、第一、园林植被覆盖自然地表，可减少空气中灰尘的园林植被覆盖自然地表，可减少空气中灰尘的出现和移动，有效地杜绝二次扬尘。出现和移动，有效地杜绝二次扬尘。第二、第二、由于园林植物有降低风速的作用，随着风速的由于园林植物有降低风速的作用，随着风速的降低，空气中携带的大颗粒灰尘便下降到树木的叶降低，空气中携带的大颗粒灰尘便下降到树木的叶片或地面而产生滞尘效应。片或地面而产生滞尘效应。第三十六页，共108页。第四，第四，植物叶片在光合作用和呼吸作用的过程中通过气植物叶片在光合作用和呼吸作用的过程中通过气孔、皮孔等吸收一部分包含一些重金属的粉尘等。孔、皮孔等吸收一部分包含一些重金属的粉尘等。第三十七页，共108页。叶片宽大、平展、硬挺而且不易被风抖动、叶面粗糙的植物叶片宽大、平展、硬挺而且不易被风抖动、叶面粗糙的植物吸滞粉尘的能力较强。吸滞粉尘的能力较强。植物叶片的刺毛、绒毛和粗糙的树皮以及树脂、粘液等植物叶片的刺毛、绒毛和粗糙的树皮以及树脂、粘液等是吸滞粉尘的典型特征。是吸滞粉尘的典型特征。叶量大、生长旺盛的夏季滞尘能力强叶量大、生长旺盛的夏季滞尘能力强 植物的滞尘效应随所滞尘量的增加有所下降。植物的滞尘效应随所滞尘量的增加有所下降。第三十八页，共108页。透风的稀疏森林允许较多的灰尘进入，能被植物较好透风的稀疏森林允许较多的灰尘进入，能被植物较好的吸收，随着尘源距离加大，滞尘效应以比较稳定的比的吸收，随着尘源距离加大，滞尘效应以比较稳定的比率逐渐减少。率逐渐减少。而较密森林允许进入的灰尘较少，速度较大的风可掠过密而较密森林允许进入的灰尘较少，速度较大的风可掠过密林，并将携带质轻的微尘越过森林，通过密林后尘量迅速上林，并将携带质轻的微尘越过森林，通过密林后尘量迅速上升。升。 因此，因此，滞尘效应没有稀疏森林明显。滞尘效应没有稀疏森林明显。第三十九页，共108页。1、园林植物吸收有害气体途径 以气态的形式在植物本身的气体交换过程中通过叶片以气态的形式在植物本身的气体交换过程中通过叶片上的上的气孔气孔等进入植物体等进入植物体; ;以液态的形式进入，即大气中的污染物遇到水分或叶面上以液态的形式进入，即大气中的污染物遇到水分或叶面上的湿气后溶解再以渗透等形式被叶片、枝条等吸收。的湿气后溶解再以渗透等形式被叶片、枝条等吸收。第四十页，共108页。主要表现为通过吸收大气中的有害物质，再经光合作用主要表现为通过吸收大气中的有害物质，再经光合作用形成有机物质；形成有机物质；经氧化还原过程使其变为无毒物质；经氧化还原过程使其变为无毒物质；经根系排出体外；经根系排出体外；积累于某一器官，最终化害为利，使空气中的有害气体浓度降低。积累于某一器官，最终化害为利，使空气中的有害气体浓度降低。 第四十一页，共108页。植物种类不同对污染物的吸收能力不同植物种类不同对污染物的吸收能力不同 银杏、国槐对硫的同化能力强；桑树、枣树吸氟银杏、国槐对硫的同化能力强；桑树、枣树吸氟量高。量高。老叶、成熟叶对硫和氯的吸收能力高于嫩叶，春夏季老叶、成熟叶对硫和氯的吸收能力高于嫩叶，春夏季其吸毒能力较大。其吸毒能力较大。大气中的污染浓度升高，植物体对其的积累量也会相应增加；低大气中的污染浓度升高，植物体对其的积累量也会相应增加；低浓度下的慢性污染，植物的持久净化功效较显著。浓度下的慢性污染，植物的持久净化功效较显著。结构复杂的植物群体对污染物的吸收比单株强得多。结构复杂的植物群体对污染物的吸收比单株强得多。第四十二页，共108页。1 1、减菌效应的含义、减菌效应的含义一方面，空气中的尘埃是细菌等的生活载体，园林植一方面，空气中的尘埃是细菌等的生活载体，园林植物的滞尘效应可减少空气中的细菌总量物的滞尘效应可减少空气中的细菌总量另一方面，许多园林植物分泌的杀菌素如酒精、有机另一方面，许多园林植物分泌的杀菌素如酒精、有机酸和萜类等能有效地杀灭细菌、真菌和原生动物等。酸和萜类等能有效地杀灭细菌、真菌和原生动物等。 如：香樟、柏树、桉树、松树等。如：香樟、柏树、桉树、松树等。第四十三页，共108页。1 1、噪声：、噪声：一种特殊的空气污染一种特殊的空气污染n被认为不需要的，使人厌烦并对人们生活和生产有妨被认为不需要的，使人厌烦并对人们生活和生产有妨碍的声音。碍的声音。n影响身心健康如头痛、耳、多梦、失眠、心慌，记忆力影响身心健康如头痛、耳、多梦、失眠、心慌，记忆力衰退等。衰退等。第四十四页，共108页。静：30 30 59dB 59dB（室内噪声应小于（室内噪声应小于50dB50dB，夜间应小于，夜间应小于45dB45dB）中等噪声： 6089dB（85dB是保护听力的一般要求）是保护听力的一般要求）很闹的噪声：90109dB 显著损害神经系统显著损害神经系统不舒服的噪声：110dB第四十五页，共108页。噪声遇到重叠叶片，改变直射方向，形成乱反射，噪声遇到重叠叶片，改变直射方向，形成乱反射，仅使一部分透过枝叶的空隙达到减弱噪声的目的仅使一部分透过枝叶的空隙达到减弱噪声的目的噪声作为一种波在遇到植物的叶片、枝条等时，会引起振荡噪声作为一种波在遇到植物的叶片、枝条等时，会引起振荡而消耗一部分能量，从而减弱噪声。而消耗一部分能量，从而减弱噪声。第四十六页，共108页。具有重叠排列、大而健壮的坚硬叶子的植物减噪效应最好具有重叠排列、大而健壮的坚硬叶子的植物减噪效应最好分枝和树冠都低的树种比分枝和树冠都高的减噪效应好。分枝和树冠都低的树种比分枝和树冠都高的减噪效应好。阔叶树的树冠能吸收其上面声能的阔叶树的树冠能吸收其上面声能的26%，反射和散射，反射和散射74%森林能更强烈地吸收和优先吸收对人体危害最大的噪声。森林能更强烈地吸收和优先吸收对人体危害最大的噪声。第四十七页，共108页。片林：城市公园中成片树木可把噪音减低到城市公园中成片树木可把噪音减低到2643dBdB。行道树：减噪效果为减噪效果为5.5dBdB攀缘植物：当其覆盖房屋时，屋内噪声强度可减少当其覆盖房屋时，屋内噪声强度可减少50%绿篱绿墙：两行绿篱总的减噪效果为两行绿篱总的减噪效果为3.5dBdB草坪：50米（米（100米）的草坪，衰减量为米）的草坪，衰减量为11dBdB（17dB17dB）第四十八页，共108页。适当密植，特别是常绿树的密植能有效地适当密植，特别是常绿树的密植能有效地减弱噪声。减弱噪声。 （常绿乔灌木密植）（常绿乔灌木密植）n人工整枝修剪使枝叶密集形成绿色的墙，其减噪效果较好。人工整枝修剪使枝叶密集形成绿色的墙，其减噪效果较好。（高篱）（高篱）第四十九页，共108页。1 1、概念、概念 空气负离子就是带负电荷的单个气体分子和轻离子空气负离子就是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称；团的总称；空气中负离子有许多种，其中以负氧离子含量最多，空气中负离子有许多种，其中以负氧离子含量最多，对人体作用最明显，因此空气中负离子常以空气中负对人体作用最明显，因此空气中负离子常以空气中负氧离子为代表。氧离子为代表。第五十页，共108页。空气负离子能增强人体的抵抗力，抑制葡萄球菌、沙门氏菌空气负离子能增强人体的抵抗力，抑制葡萄球菌、沙门氏菌等细菌的生长速度，并能杀死大肠杆菌等细菌的生长速度，并能杀死大肠杆菌。（空气维生素、长寿素） 当负离子浓度大于或等于正离子浓度时，才能使人感当负离子浓度大于或等于正离子浓度时，才能使人感到舒适，并对多种疾病有辅助治疗作用。到舒适，并对多种疾病有辅助治疗作用。 空气负离子浓度达到空气负离子浓度达到700700个个/cm/cm3 3以上时有益于人体健康，当浓以上时有益于人体健康，当浓度达到度达到1 1万个万个/cm/cm3 3 以上时可以治病。以上时可以治病。 第五十一页，共108页。除尘作用。（吸附、聚集、沉降飘尘）除尘作用。（吸附、聚集、沉降飘尘） 具有抑菌、除菌作用。（负离子与超氧化物自由具有抑菌、除菌作用。（负离子与超氧化物自由基具有相似的生物活性）基具有相似的生物活性） 具有除异味作用。具有除异味作用。 （氧化作用）（氧化作用）具有改善室内环境的作用。（不良建筑综合症）具有改善室内环境的作用。（不良建筑综合症） 不良建筑综合症不良建筑综合症(sick building syndrome,SBS)，亦称为病态建筑物综合症，是近年来国外有关专家提出的某些建筑物内由于空气污染、空气交换率很低，以致在该建筑物内活动的人群产生了一系列自觉症状，而离开了该建筑物后，症状即可消退。这种建筑物被称为不良(或病态)建筑物，产生的系列症状被称为不良建筑综合症。第五十二页，共108页。太阳光照射到植物枝叶上发生光电效应，且植物释放出芳香类太阳光照射到植物枝叶上发生光电效应，且植物释放出芳香类挥发物，促进空气发生电离；加上园林植物在减少尘埃作用，挥发物，促进空气发生电离；加上园林植物在减少尘埃作用，使林区和绿地空气中小离子浓度大大提高。使林区和绿地空气中小离子浓度大大提高。n通过通过增加园林植物量、改善群落结构和适当增加喷泉增加园林植物量、改善群落结构和适当增加喷泉等等途径可增加环境中的空气负离子浓度。途径可增加环境中的空气负离子浓度。第五十三页，共108页。q吸收吸收COCO2 2，释放，释放O O2 2，增加室内空气湿度，吸收有毒气体、除，增加室内空气湿度，吸收有毒气体、除尘等。尘等。虎尾兰和吊兰：有极强的吸收甲醛的能力虎尾兰和吊兰：有极强的吸收甲醛的能力常春藤、铁树、菊花可减少室内苯污染，常春藤、铁树、菊花可减少室内苯污染，一些叶片硕大的观叶植物如龟背竹、一叶兰等可吸收建一些叶片硕大的观叶植物如龟背竹、一叶兰等可吸收建筑物内筑物内80%80%以上的有害气体。以上的有害气体。第五十四页，共108页。第五十五页，共108页。一、风对园林植物的生态作用一、风对园林植物的生态作用1、适度的风是园林植物生长发育的必要因素、适度的风是园林植物生长发育的必要因素n适度的风可以保持园林植物的光合作用和呼吸作用适度的风可以保持园林植物的光合作用和呼吸作用n适度的风促进地面蒸发和植物蒸腾，降温，提高植物对养适度的风促进地面蒸发和植物蒸腾，降温，提高植物对养分、水分的吸收效率。分、水分的吸收效率。n风有助于花粉或种子扩散风有助于花粉或种子扩散n风能保持植物群落内，枝叶间适宜的相对湿度，抑制病虫害发生。风能保持植物群落内，枝叶间适宜的相对湿度，抑制病虫害发生。第五十六页，共108页。风能传播一些病原菌等造成植物受害，风能传播一些病原菌等造成植物受害，风速过大会对植物形态、发育等方面产生不利影响，也会导致风速过大会对植物形态、发育等方面产生不利影响，也会导致茎叶枯损等。茎叶枯损等。山地或沿海的大风，常使树干向主风方向弯曲，形成偏山地或沿海的大风，常使树干向主风方向弯曲，形成偏冠、树木矮化、长势衰弱等。冠、树木矮化、长势衰弱等。其它环境因子与强风重叠，可对园林植物造成复合伤害。其它环境因子与强风重叠，可对园林植物造成复合伤害。沙尘暴对植物具有严重的破坏作用，造成机械损伤沙尘暴对植物具有严重的破坏作用，造成机械损伤的同时，污染物质加重其伤害的程度。的同时，污染物质加重其伤害的程度。第五十七页，共108页。第五十八页，共108页。v概念：因城市热源、城市建筑和地形等因素因城市热源、城市建筑和地形等因素引起的城市辐合气流和不规则乱流，不同城引起的城市辐合气流和不规则乱流，不同城市其表现形式各不相同。市其表现形式各不相同。第五十九页，共108页。城市风速小（与郊区相比）城市风速小（与郊区相比）城市局部风变化不定城市局部风变化不定不同地点所获得的不同地点所获得的太阳辐射不同太阳辐射不同，局部形成的热力环流使，局部形成的热力环流使城市内部产生不同的风向和风速城市内部产生不同的风向和风速下垫面阻碍摩擦下垫面阻碍摩擦产生不同的升降气流、涡流和绕流等，使产生不同的升降气流、涡流和绕流等，使风的局地变化更为复杂。风的局地变化更为复杂。第六十页，共108页。 在出现较强的城市热岛时，显示出气流由郊区向市区复合流场。第六十一页，共108页。第六十二页，共108页。（一）、园林植物对风的影响园林植物在冬季能降低风速的园林植物在冬季能降低风速的20%，可减缓冷空气的侵袭；，可减缓冷空气的侵袭；夏季，园林植物降温效应可使绿地与周围非绿地之间产生温度夏季，园林植物降温效应可使绿地与周围非绿地之间产生温度差，可形成有益的峡谷效应，获得良好的通风。差，可形成有益的峡谷效应，获得良好的通风。第六十三页，共108页。n个体防风效果：乔木个体防风效果：乔木灌木灌木草本草本;常绿阔叶常绿阔叶落叶阔落叶阔叶叶针叶树。针叶树。n群落结构：群落结构：根据林带的透风系数与疏透度分为紧密结构、根据林带的透风系数与疏透度分为紧密结构、疏透结构、通风结构。疏透结构、通风结构。n透风系数：透风系数：林带背面林带背面1m1m处林带高度范围内平均风速与空旷处林带高度范围内平均风速与空旷地相应高度范围内平均风速之比地相应高度范围内平均风速之比n疏透度：疏透度：林带纵断面透光空隙的面积与纵断面积之比的百林带纵断面透光空隙的面积与纵断面积之比的百分数。分数。第六十四页，共108页。n结构：结构：由主要树种、辅助树种和灌木树种组成由主要树种、辅助树种和灌木树种组成3层林冠。层林冠。n特点：特点：透风系数透风系数0.3，疏透度，疏透度100%，20-30倍处高风速区。倍处高风速区。n有效防风距离为树高的有效防风距离为树高的1015倍（相对风速倍（相对风速80%）第六十五页，共108页。v结构：结构：由主要树、辅佐树种或灌木组成的由主要树、辅佐树种或灌木组成的3层或层或2层林层林冠。冠。v特点：特点：上下部结构不太紧密，透光孔隙分布均匀。上下部结构不太紧密，透光孔隙分布均匀。透风系数透风系数0.40.5，疏透度为，疏透度为30%50%，有有50%的气流从林带内部透过。最小弱风区在背风面的气流从林带内部透过。最小弱风区在背风面310倍倍树高处。树高处。有效防风距离为树高的有效防风距离为树高的25倍左右。倍左右。第六十六页，共108页。结构：结构：由主要树种、辅佐树种或灌木树种组成由主要树种、辅佐树种或灌木树种组成2或或1层林冠。层林冠。v特点：特点：透风系数透风系数0.6，疏透度，疏透度60%。一部分从下层通过，一部分从林带上面绕行。下层一部分从下层通过，一部分从林带上面绕行。下层风速有时比旷野还大。风速有时比旷野还大。最小弱风区出现在背风面最小弱风区出现在背风面35倍树高处。防风效能不强。倍树高处。防风效能不强。第六十七页，共108页。 林带上下均匀，能使大部分气流穿过，使气流的能量大量消林带上下均匀，能使大部分气流穿过，使气流的能量大量消耗掉。耗掉。气流受到阻力小，防风效能低。气流受到阻力小，防风效能低。第六十八页，共108页。林带的防风距离与林带树高呈正相关。林带的防风距离与林带树高呈正相关。紧密结构的林带防风效能随其宽度减少而增加，但防风紧密结构的林带防风效能随其宽度减少而增加，但防风距离相应减少。距离相应减少。稀疏结构林带的防风效能是窄林带的效果好于宽林带。稀疏结构林带的防风效能是窄林带的效果好于宽林带。第六十九页，共108页。第七十页，共108页。n紧密结构：有害气体、烟尘基本不能透过林带，可翻有害气体、烟尘基本不能透过林带，可翻越。越。n稀疏结构：有害烟尘多数被阻滞吸收。有害烟尘多数被阻滞吸收。n透风结构：阻滞能力较差，有害气体和烟尘的很大部分阻滞能力较差，有害气体和烟尘的很大部分可通过可通过。第七十一页，共108页。第七十二页，共108页。n靠污染源一侧，选用抗污染能力强的树木。第七十三页，共108页。q树冠紧密、材质坚硬、根系发达的园林树木抗风能力强。第七十四页，共108页。一、概念：是空气污染的另外一种表现形式。通常将是空气污染的另外一种表现形式。通常将PH5.6PH5.6的大气降水的大气降水( (雪、霜、雾、雨雪、霜、雾、雨水等水等) )称为酸雨。称为酸雨。二、酸雨的形成n主要是工业排放的主要是工业排放的硫氧化物硫氧化物和和氮氧化物氮氧化物与大气中的氧和水分子发生化学反应生成有酸性的物质的过与大气中的氧和水分子发生化学反应生成有酸性的物质的过程。程。第七十五页，共108页。v主要是燃煤、石油等化石燃料的燃烧产生主要是燃煤、石油等化石燃料的燃烧产生硫化物硫化物和和氮氧化物氮氧化物。v估计全球估计全球7070年代每年硫化物的排放量稳定在年代每年硫化物的排放量稳定在1 14 4一一1 15 5亿亿吨，吨，8080年代大约在年代大约在2 2亿吨，亿吨，9090年代估计在年代估计在3 33 3亿吨。亿吨。第七十六页，共108页。v空间分布不均衡：表现在南方比北方严重，尤其表现在南方比北方严重，尤其是以烧高硫煤的西南城市为重，如近年来重庆和贵是以烧高硫煤的西南城市为重，如近年来重庆和贵阳的降雨阳的降雨PHPH平均值均小于平均值均小于4 45;5;v时间分布上季节性较强 春天比冬天严重，如厦春天比冬天严重，如厦门地区春雨的酸化最为严重，其门地区春雨的酸化最为严重，其PHPH值在值在4 40 0一一4 47 7范围内，范围内，并以并以4 45 5居多，酸性降雨的频率也很高，在居多，酸性降雨的频率也很高，在60%60%一一94%94%之间。之间。第七十七页，共108页。v酸雨有逐年严重的趋势 如广东地区雨水酸化现如广东地区雨水酸化现象逐年严重，以韶关为例，象逐年严重，以韶关为例，19821982年年PHPH为为5 51111，19841984年为年为4.94.9，19851985年为年为4.744.74。v中国酸雨以硫酸型为主，如青岛地区降水中如青岛地区降水中S0S04 42-2-占占总离子含量的总离子含量的37376%6%。第七十八页，共108页。1、大气颗粒物v大气颗粒物普遍处于较高的水平，对酸雨的形成起着不可大气颗粒物普遍处于较高的水平，对酸雨的形成起着不可忽视的作用。一些大气颗粒物具有很强的酸性，不但对低忽视的作用。一些大气颗粒物具有很强的酸性，不但对低酸度降雨没有综合作用，反而会加剧降水的进一步酸化。酸度降雨没有综合作用，反而会加剧降水的进一步酸化。第七十九页，共108页。v地形、地貌和气象条件，如各种环流、风速、风向等对大气地形、地貌和气象条件，如各种环流、风速、风向等对大气污染物的沉降、扩散、输送等都有着密切关系。污染物的沉降、扩散、输送等都有着密切关系。v盆地及低压地区不利于污染物的扩散，加剧了污染盆地及低压地区不利于污染物的扩散，加剧了污染物的聚集，在有降水的过程时则会形成酸雨。如四物的聚集，在有降水的过程时则会形成酸雨。如四川盆地、重庆、贵阳等地。重庆地区酸雨的出现频川盆地、重庆、贵阳等地。重庆地区酸雨的出现频率已达率已达80%80%。第八十页，共108页。v空气中的颗粒物有一半左右来自土壤。酸雨区恰好与空气中的颗粒物有一半左右来自土壤。酸雨区恰好与土壤低土壤低PHPH区重叠。区重叠。v说明土壤的酸碱性是影响酸性降水形成的一个基本因素。说明土壤的酸碱性是影响酸性降水形成的一个基本因素。第八十一页，共108页。1 1、对人类社会、对人类社会n酸雨引起水域的酸化，导致水质污染，大量酸雨引起水域的酸化，导致水质污染，大量ALAL3+3+溶入径流，溶入径流，提高了提高了ALAL3+3+的浓度，结果是导致人和牲畜软骨病，危害人的浓度，结果是导致人和牲畜软骨病，危害人类健康。类健康。n另外对建筑物和金属的腐蚀，导致经济损失。另外对建筑物和金属的腐蚀，导致经济损失。第八十二页，共108页。（1 1）直接影响）直接影响: :n酸雨会损伤植物酸雨会损伤植物叶片表皮结构叶片表皮结构，损害保卫细胞，使植物，损害保卫细胞，使植物光合效率降低，导致光合作用功能下降，影响生态系统的光合效率降低，导致光合作用功能下降，影响生态系统的生产者的生产，最后是整个系统功能的降低。生产者的生产，最后是整个系统功能的降低。n造成造成叶子细胞中毒直到坏死叶子细胞中毒直到坏死，引起蒸发、蒸腾作用增强，对，引起蒸发、蒸腾作用增强，对外界不利因素的敏感性增大外界不利因素的敏感性增大; ;第八十三页，共108页。n改变土壤酸碱度，改变土壤酸碱度，使土壤酸化，土壤酸中和能力下，土壤酸中和能力下降。土壤酸化的结果是使土攘中的活性降。土壤酸化的结果是使土攘中的活性ALAL3+3+大量溶大量溶出。大量铝离于积累到一定程度，植物根系会受到严重出。大量铝离于积累到一定程度，植物根系会受到严重伤害，根的吸收水分及养分的能力下降，不利于生长发伤害，根的吸收水分及养分的能力下降，不利于生长发育育; ;第八十四页，共108页。n土壤酸化的结果是大量的盐基离子的淋失，土壤酸化的结果是大量的盐基离子的淋失，(PH(PH小，小，K K+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+的吸附能力下降的吸附能力下降););导致导致土壤肥力下降，肥力下降，肥力下降的结果是影响植被生态系统的生产力下降。下降的结果是影响植被生态系统的生产力下降。n土壤酸化对土壤中的一些土壤酸化对土壤中的一些微生物的酶的活性具有抑制作的酶的活性具有抑制作用，从而改变了微生物区系的种类、强度等，不利于系用，从而改变了微生物区系的种类、强度等，不利于系统中植物的生长。统中植物的生长。第八十五页，共108页。酸雨会导致酸雨会导致动物多样性减少，影响系统的生态平衡。，影响系统的生态平衡。第八十六页，共108页。植被系统平衡破坏，人们健康受损、环境恶化、人类生存受到植被系统平衡破坏，人们健康受损、环境恶化、人类生存受到危机等危机等重庆重庆: :酸雨严重，该区降雨己经全面酸化，出现频率达酸雨严重，该区降雨己经全面酸化，出现频率达80%80%以上，南山风景区的马尾松林的灾害被视为全球以上，南山风景区的马尾松林的灾害被视为全球大气污染对森林植被造成毁灭性灾难的典型。大气污染对森林植被造成毁灭性灾难的典型。据资料：据资料：全国因酸雨造成的直接经济损失在全国因酸雨造成的直接经济损失在140140亿亿元以上。元以上。 第八十七页，共108页。改变和加强法规，改变和加强法规，鼓励低排放。有效控制有效控制S0S02 2等硫化物的排放等硫化物的排放量是防止酸雨的根本对策。对量是防止酸雨的根本对策。对S0S02 2点源污染必须进行消烟、点源污染必须进行消烟、除尘、脱硫等措施，严禁超标排放。除尘、脱硫等措施，严禁超标排放。改变能源结构，集中供暖（如乌鲁木齐有报道用液化，集中供暖（如乌鲁木齐有报道用液化气取暖）气取暖）改进燃烧技术，提高燃烧率（脱硫率提高燃烧率（脱硫率70%70%），一方面可减少燃烧），一方面可减少燃烧废物的排放；另一方面可减少能源消耗。废物的排放；另一方面可减少能源消耗。第八十八页，共108页。第八十九页，共108页。第九十页，共108页。n全球气候变暖：是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升的现象。年际间缓慢上升的现象。 据联合国环境署和世界气候组织的研究表明：从最后一次据联合国环境署和世界气候组织的研究表明：从最后一次冰河期到现在，大约冰河期到现在，大约每千年每千年才升高才升高0.50.50 0C C。 2020世纪，地球表世纪，地球表面温度大约以面温度大约以每每1010年升温年升温0 03 30 0C C的速度上升；的速度上升；第九十一页，共108页。第九十二页，共108页。n在构成大气层的众多气体中，有温室效应的只是某些微量在构成大气层的众多气体中，有温室效应的只是某些微量气体，温室气体主要指气体，温室气体主要指COCO2 2，CHCH4 4、N N2 2O O。0 03 3、CFC(CFC(氟里昂氟里昂) )。当这些气体在大气中的浓度增加时，就会加剧当这些气体在大气中的浓度增加时，就会加剧“温室效温室效应应”，使地球表面和近地大气层温度逐渐升高。，使地球表面和近地大气层温度逐渐升高。n温室气体能捕捉大约温室气体能捕捉大约90%90%的外逃热辐射，并能长时间的外逃热辐射，并能长时间保留住。保留住。 第九十三页，共108页。是大气中浓度最高的温室气体，它的浓度的升高对是大气中浓度最高的温室气体，它的浓度的升高对全球气候变暖的全球气候变暖的贡献是最大的贡献是最大的。工业革命后大气中二氧化碳含量连续而迅速地增长，工业革命后大气中二氧化碳含量连续而迅速地增长，二氧化碳含量的变化与气温变化呈完全相同的变化趋势。二氧化碳含量的变化与气温变化呈完全相同的变化趋势。第九十四页，共108页。是大气中含量是大气中含量最高的有机气体最高的有机气体，其主要来源是沼气、，其主要来源是沼气、沼泽地、稻田、牲畜的反刍、生活污水等。沼泽地、稻田、牲畜的反刍、生活污水等。稻田是重要来源，亚洲占世界稻田是重要来源，亚洲占世界90%90%的稻田，而中的稻田，而中国和印度占亚洲的国和印度占亚洲的60%60%。大气中甲烷的体积分数与工业革命前相比，增加了约大气中甲烷的体积分数与工业革命前相比，增加了约145%145%。 第九十五页，共108页。N N2 2O O是大气中数量为第三的温室气体，是是大气中数量为第三的温室气体，是高效温室气体高效温室气体。增温的潜力是。增温的潜力是COCO2 2的的300300倍。倍。主要来自生物源。主要来自生物源。大气中氧化氮的体积分数与工业革命前相大气中氧化氮的体积分数与工业革命前相比，增加了比，增加了15%15%。 第九十六页，共108页。第九十七页，共108页。极地的冰会融化，海洋会因热而膨胀，海平面上升，最终导致极地的冰会融化，海洋会因热而膨胀，海平面上升，最终导致全球气候的大规模变化。如：如：厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象是指东太平洋洋面在赤道处的海水偶尔是指东太平洋洋面在赤道处的海水偶尔变暖的现象变暖的现象如：如：拉尼娜现象拉尼娜现象是指东太平洋洋面在赤道附近的海水偶尔变冷的是指东太平洋洋面在赤道附近的海水偶尔变冷的现象现象 第九十八页，共108页。如：如：我国亚热带北界可能移到黄河以北，垂直气候带将上升我国亚热带北界可能移到黄河以北，垂直气候带将上升200200一一400m400m，结果将使我国总降水量大大减少，有可能在，结果将使我国总降水量大大减少，有可能在我国东部形成较强的沿南北向分布的少雨带，尤其是长江我国东部形成较强的沿南北向分布的少雨带，尤其是长江中下游和淮海平原，天气变得干热，水源紧缺，农林牧业中下游和淮海平原，天气变得干热，水源紧缺，农林牧业生产将受到严重影响。生产将受到严重影响。第九十九页，共108页。第一百页，共108页。全球变暖会引起全球变暖会引起生物的迁移，这种迁移或者是为寻求适宜的，这种迁移或者是为寻求适宜的温度，或者是为适应变化的环境，或者是面临灭绝的反应。温度，或者是为适应变化的环境，或者是面临灭绝的反应。 第一百零一页，共108页。n减缓全球变暖的关键在于控制温室气体的排放减缓全球变暖的关键在于控制温室气体的排放改进能源结构（开发（开发非化石能源，如水能、核能、太非化石能源，如水能、核能、太阳能和地热）阳能和地热）提高能源效率n应该提倡应该提倡植树种草植树种草，保护和发展森林资源，提高森林，保护和发展森林资源，提高森林覆盖面积。覆盖面积。 第一百零二页，共108页。n雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。多出现于秋冬季节（这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一），是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）。n霾（mi），也称灰霾（烟雾） 空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊。将目标物的水平能见度在100010000米的这种现象称为轻雾或霭（Mist）。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。第一百零三页，共108页。n雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。n中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。第一百零四页，共108页。n一是具备生成颗粒性扬尘的物理基源。我国有世界上最大的黄土高原地区，其土壤质地最易生成颗粒性扬尘微粒。n二是运动差造成扬尘。例如，道路中间花圃和街道马路牙子的泥土下雨或泼水后若有泥浆流到路上，一小时干涸后，被车轮一旋就会造成大量扬尘，即使这些颗粒性物质落回地面，也会因汽车不断驶过，被再次甩到城市上空。n三是扬尘基源和运动差过程集聚在一定空间范围内，颗粒最终与水分子结核集聚成霾。目前来看，在我国黄土高原地区350多座城市中，雾霾构造三要素存量相当丰裕。第一百零五页，共108页。n第一：是汽车尾气。使用柴油的大型车是排放PM10的“重犯”，包括大公交、各单位的班车，以及大型运输 卡车等。城市有毒颗粒物来源：首先是汽车尾气。使用柴油的车子是排放细颗粒物的“重犯”。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物，比如氮氧化物等，但碰上雾天，也很容易转化为二次颗粒污染物，加重雾霾。n机动车的尾气是雾霾颗粒组成的最主要的成分，最新的数据显示，北京雾霾颗粒中机动车尾气占22.2%，燃煤占16.7%，扬尘占16.3%，工业占15.7%。但随着汽车技术进步以及油品质量的上升，环境管理者发现机动车尾气对雾霾天气形成并不起决定性作用，但作为一些汽车拥有量较大的城市，管理者依旧需要控制机动车排放标准，避免雾霾天气的形成。第一百零六页，共108页。n第二：北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气。n第三：工业生产排放的废气。比如冶金、窑炉与锅炉、机电制造业，还有大量汽修喷漆、建材生产窑炉燃烧排放的废气。n第四：建筑工地和道路交通产生的扬尘。n第五：可生长颗粒，细菌和病毒的粒径相当于PM0.1-PM2.5，空气中的湿度和温度适宜时，微生物会