全球性环境问题多媒体课件文本19085.docx

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1、校级教研研项目：20001xjj11全球环境境问题多多媒体课课件环境与与可持续续发展课课程组二三三年四月月目录第一章 全全球性环环境问题题多媒体体课件文文本第一节 臭臭氧层破破坏第二节 酸酸雨第三节 水水污染第四节 荒漠化化第五节 生物多多样性锐锐减第二章 全球性性环境问问题多媒媒体课件件制作与与使用第一节 功能介绍绍第二节 使用环境境第三节 使用说明明第三章 全全球环境境问题多多媒体课课件技术术文档第一章 全全球性环环境问题题多媒体体课件文文本第一节 臭臭氧层破破坏 一、臭臭氧层的的概念 平流层层中最重重要的化化学组分分就是臭臭氧，它它保存了了大气中中90的臭氧氧，我们们将这一一层高浓浓度的

2、臭臭氧称为为“臭氧层层”。 平流层层臭氧的的生成和和消耗机机制，在在相当长长的一段段历史时时期内，被被认为是是Chaapmaan于119300年提出出的纯氧氧体系的的光化学学反应机机制。CChappmann认为，来来自太阳阳的高能能紫外辐辐射可使使高空中中的氧气气分子分分解为两两个氧原原子。氧氧原子与与大气中中的氧气气发生反反应，生生成O33即臭氧氧。大气气中形成成了一个个较为稳稳定的臭臭氧层，这这个臭氧氧层的高高度大约约在距离离地球表表面155-255km处处。生成成的臭氧氧对太阳阳的紫外外辐射有有很强的的吸收作作用，有有效地阻阻挡了对对地表生生物有伤伤害作用用的短波波紫外线线。因此此，实际

3、际上可以以说直到到臭氧层层形成之之后，生生命才有有可能在在地球上上生存、延延续和发发展，臭臭氧层是是地表生生物的“保护伞伞”。 二、臭臭氧层破破坏 平流层层臭氧对对地球生生命具有有如此特特殊重要要的意义义，但其其在大气气中只是是极其微微少和脆脆弱的一一层气体体。如果果在摄氏氏零度的的温度下下，沿着着垂直于于地表的的方向将将大气中中的臭氧氧全部压压缩到一一个标准准大气压压，那么么臭氧层层的总厚厚度只有有3 mmm左右右。这种种用从地地面到高高空垂直直柱中臭臭氧的总总层厚来来反映大大气中臭臭氧含量量的方法法叫做柱柱浓度法法，采用用多布森森单位(Dobbsonn uunitt简称DDU)来表表示，正

4、正常大气气中臭氧氧的柱浓浓度约为为3000DUU.。 近300年来，人人们逐渐渐认识到到平流层层大气中中的臭氧氧正在遭遭受着越越来越严严重的破破坏。许许多科学学家很早早就开展展了对平平流层中中臭氧的的来源与与去除过过程的研研究。 19885年，英英国科学学家Faarmeen等人人总结他他们在南南极哈雷雷湾观测测站(HHallley Bayy)自 19775年的的观测结结果，发发现从119755年以来来，那里里每年早早春(南南极100月份)总臭氧氧浓度的的减少超超过300，如如此惊人人的臭氧氧减弱引引起了全全世界极极大的震震动。臭臭氧层破破坏的问问题也从从此开始始受到不不仅来自自科学界界，同时时

5、来自世世界各国国政府、企企业和社社会各界界的广泛泛重视。 进一步步的测量量表明，在在过去11015年年间，每每到春天天南极上上空的平平流层臭臭氧都会会发生急急剧的大大规模的的耗损，极极地上空空臭氧层层的中心心地带，近近95的臭氧氧被破坏坏。从地地面向上上观测，高高空的臭臭氧层已已极其稀稀薄，与与周围相相比象是是形成了了一个“洞”，直径径上千公公里，“臭氧洞洞”就是因因此而得得名的。卫卫星观测测表明，臭臭氧洞的的覆盖面面积有时时甚至比比美国的的国土面面积还要要大。 臭氧洞洞被定义义为臭氧氧的柱浓浓度小于于2000DUU，即臭臭氧的浓浓度较臭臭氧洞发发生前减减少超过过30的区域域。臭氧氧洞可以以用

6、一个个三维的的结构来来描述，即即臭氧洞洞的面积积、深度度以及延延续的时时间。119877年100月，南南极上空空的臭氧氧浓度降降到了119577 19978年年间的一一半，臭臭氧洞面面积则扩扩大到足足以覆盖盖整个欧欧洲大陆陆。19994年年10月月 177日观测测到的臭臭氧洞曾曾一度蔓蔓延到了了南美洲洲最南端端的上空空。近几几年臭氧氧洞的深深度和面面积等仍仍在继续续扩展，119955年观测测到的臭臭氧洞发发生期间间是777d，到到19996年南南极平流流层的臭臭氧几乎乎全部被被破坏，臭臭氧洞发发生期间间增加到到80dd。19997年年至今，科科学家进进一步观观测到臭臭氧洞发发生的时时间也在在提

7、前，连连续两年年南极臭臭氧洞从从每年的的冬初即即开始，119988年臭氧氧洞的持持续时间间超过了了1000 d，是是南极臭臭氧洞发发现以来来的最长长记录，而而且臭氧氧洞的面面积比119977年增大大约155，几几乎可以以相当于于3个澳澳大利亚亚。这一一切迹象象表明，南南极臭氧氧洞的损损耗状况况仍在恶恶化之中中。 进一一步的研研究和观观测还发发现，臭臭氧层的的损耗不不只发生生在南极极，在北北极上空空和其它它中纬度度地区也也都出现现了不同同程度的的臭氧层层损耗现现象。实实际上，尽尽管没有有在北极极发现类类似南极极洞的臭臭氧损失失，但科科学研究究发现，北北极地区区在一月月至二月月的时间间，16620

8、 km高高度的臭臭氧损耗耗约为正正常浓度度的100，北北纬600度770度范范围的臭臭氧柱浓浓度的破破坏约为为58。因因此，与与南极的的臭氧破破坏相比比，北极极的臭氧氧损耗程程度要轻轻得多，而而且持续续时间相相对较短短。 三、臭臭氧层破破坏的原原因 南极臭臭氧洞一一经发现现，立即即引起了了科学界界及整个个国际社社会的高高度重视视。最初初对南极极臭氧洞洞的出现现有过33种不同同的解释释，一种种认为，南南极臭氧氧洞的发发生是因因为对流流层中低低臭氧浓浓度的空空气传输输到达平平流层，稀稀释了平平流层臭臭氧的浓浓度；第第二种解解释认为为，南极极臭氧洞洞是由于于宇宙射射线导致致高空生生成氮氧氧化物的的结

9、果；此外， Mollinaa和Roowlaand提提出，人人工合成成的一些些含氯和和含溴的的物质是是造成南南极臭氧氧洞的元元凶，最最典型的的是氟氯氯碳化合合物即氟氟里昂(CFCCs)和和含溴化化合物哈哈龙(HHaloons)。 越越来越多多的科学学证据否否定了前前两种观观点，而而证实氯氯和溴在在平流层层通过催催化化学学过程破破坏臭氧氧是造成成南极臭臭氧洞的的根本原原因。 那么，氟氟里昂和和哈龙是是怎样进进入平流流层，又又是如何何引起臭臭氧层破破坏的呢呢? 我我们知道道，就重重量而言言，人为为释放的的CFCCs和HHaloons的的分子都都比空气气分子重重，但这这些化合合物在对对流层几几乎是化化

10、学惰性性的，自自由基对对其的氧氧化作用用也可以以忽略。因因此，它它们在对对流层十十分稳定定，不能能通过一一般的大大气化学学反应去去除。经经过一两两年的时时间，这这些化合合物会在在全球范范围内的的对流层层分布均均匀，然然后主要要在热带带地区上上空被大大气环流流带入到到平流层层，风又又将它们们从低纬纬度地区区向高纬纬度地区区输送，从从而在平平流层内内混合均均匀。在在平流层层内，强强烈的紫紫外线照照射使CCFCss,和HHaloons分分子发生生解离，释释放出高高活性原原子态的的氧和溴溴，氧和和溴原子子也是自自由基。氯氯原于自自由基和和溴原子子自由基基就是破破坏臭氧氧层的主主要物质质，它们们对臭氧氧

11、的破坏坏是以催催化的方方式进行行的。 据估算算，一个个氯原子子自由基基可以破破坏1004105个臭氧氧分子，而而由Haalonn释放的的溴原子子自由基基对臭氧氧的破坏坏能力是是氯原子子的30060倍倍。而且且，氯原原子自由由基和溴溴原子自自由基之之间还存存在协同同作用，即即二者同同时存在在时，破破坏臭氧氧的能力力要大于于二者简简单的加加和。实实际上，上上述的均均相化学学反应并并不能解解释南极极臭氧洞洞形成的的全部过过程。深深入的科科学研究究发现，臭臭氧洞的的形成是是有空气气动力学学过程参参与的非非均相催催化反应应过程。当当CFCCs和HHatoons进进入平流流层后，通通常是以以化学惰惰性的形

12、形态(CClONN02和和HCll)而存存在，并并无原予予态的活活性氯和和溴的释释放。但但南极冬冬天的极极低温度度造成两两种非常常重要的的过程，一一是极地地的空气气受冷下下沉，形形成一个个强烈的的西向环环流，称称为“极地涡涡旋”(poolarr vvorttex)。该涡涡旋的重重要作用用是使南南极空气气与大气气的其余余部分隔隔离，从从而使涡涡旋内部部的大气气成为一一个巨大大的反应应器。另另外，尽尽管南极极空气十十分干燥燥，极低低的温度度使该地地区仍有有成云过过程，云云滴的主主要成分分是三水水合硝酸酸 (HHN0333H220)和和冰晶，称称为极地地平流层层云(ppolaar sstraatos

13、spheericc cclouuds)。南扳扳的科学学考察和和实验室室研究都都证明，CCIONN02和和HCII在平流流层云表表面会发发生以下下化学反反应： ClOONO22十HCCl-CCl2十十HNOO3 CIOON022十H220-HHOCII十HNNO3 生成的的HN003被保保留在云云滴中。当当云滴成成长到一一定的程程度后将将会沉降降到对流流层，与与此同时时也使HHN033从平流流层去除除，其结结果是CCl2和和HOCCI等组组分的不不断积累累。 C122和HOOCI是是在紫外外线照射射下极易易光解的的分子，但但在冬天天南极的的紫外光光极少，CC12和和HOCCI的光光解机会会很小。

14、当当春天来来临时，CC12和和HOCCI开始始发生大大量的光光解，产产生前述述的均相相催化过过程所需需的大量量原子氯氯，以致致造成严严重的臭臭氧损耗耗。氯原原子的催催化过程程可以解解释所观观测到的的南极臭臭氧破坏坏的约770，氧氧原子和和溴原子子的协同同机制可可以解释释大约220。当当更多的的太阳光光到达南南极后，南南极地区区的温度度上升，气气象条件件发生变变化，南南极涡旋旋逐渐消消失，南南极地区区臭氧浓浓度极低低的空气气传输到到地球的的其他高高纬度和和中纬度度地区，造造成全球球范围的的臭氧浓浓度下降降。 北极也也发生与与南极同同样的空空气动力力学和化化学过程程。研究究发现，北北极地区区在每年

15、年的一月月至二月月生成北北极涡旋旋，并发发现有北北极平流流层云的的存在。在在涡旋内内活性氯氯(CIIO)占占氯总量量的855以上上，同时时测到与与南极涡涡旋内浓浓度相当当的活性性溴 (BrOO)的浓浓度。但但由于北北极不存存在类似似南极的的冰川，加加上气象象条件的的差异，北北极涡旋旋的温度度远较南南极高，而而且北极极平流层层的云量量也比南南极少得得多。因因此，目目前北极极的臭氧氧层破坏坏还没有有达到出出现又一一个臭氧氧洞的程程度。 由上可可见，南南极臭氧氧洞的形形成是包包含大气气化学、气气象学变变化的非非均相的的复杂过过程，但但其产生生根源是是地球表表面人为为活动释释放的氟氟里昂和和哈龙，曾曾

16、经是一一个谜团团的臭氧氧洞得到到了清晰晰的定量量的科学学解释。令令科学家家和社会会各界忧忧虑的是是，CFFCs和和Hallonss具有很很长的大大气寿命命，一旦旦进入大大气就很很难去除除，这意意味着它它们对臭臭氧层的的破坏会会持续一一个漫长长的过程程，臭氧氧层正受受到来自自人类活活动的巨巨大威胁胁。为了评估估各种臭臭氧层损损耗物质质对全球球臭氧破破坏的相相对能力力，可以以采用“臭氧损损耗潜势势”(ozzonee deepleetioon pottenttiall，ODDP)的的参数。臭臭氧损耗耗潜势是是指在某某种物质质的大气气寿命期期间内，该该物质造造成的全全球臭氧氧损失相相对于相相同质量量的

17、CFFC-111排放放所造成成的臭氧氧损失的的比值。在在大气化化学模式式计算中中，某物物质X的的ODPP值可以以表示为为：ODP=单位物物质X引引起的全全球臭减减少/单单位质量量的CFFC-111引起起的全球球臭减少少臭氧损耗耗物质的的大气浓浓度分布布及参与与的大气气化学过过程是影影响其OODP值值的主要要因素。由由于对这这些因素素的处理理方式不不同，不不同研究究者得到到的臭氧氧损耗物物质的OODP值值存在一一定的差差异。 各类类臭氧层层损耗物物质的OODP值值的次序序大体一一致，含含氢的氟氟氧碳化化合物的的ODPP值远较较氟里昂昂低，而而许多哈哈龙类化化合物对对平流层层的破坏坏能力大大大超过

18、过氟里昂昂。这些些研究为为决策者者制定臭臭氧层损损耗物质质的淘汰汰战略和和替代方方案提供供了有力力的科学学依据。但但是，目目前使用用的许多多替代产产品(如如HCFFC类化化合物)具有较较高的GGWP值值，是重重要的温温室气体体。因此此，还不不是理想想的臭氧氧层损耗耗物质的的替代物物。在选选择臭氧氧层损耗耗物质的的替代产产品时，除除了必须须考虑该该物质的的ODPP值外，还还必须考考虑它的的GWPP值，及及其经过过大气化化学过程程后的最最终产物物的环境境效应，在在这一方方面还有有许多工工作有待待完成。 四、臭臭氧层破破坏的后后果 来自太太阳的紫紫外辐射射根据波波长分为为3个区区，波长长为3115-

19、4000 nmm的紫外外光称为为UVA区，该该区的紫紫外线不不能被臭臭氧有效效吸收，但但是也不不造成地地表生物物圈的损损害；波波长为22803155nm的的紫外光光称为UUVB区，该该波段的的紫外辐辐射对人人类和地地球其他他生命造造成危害害最严重重；波长长为2000-2280nnm的紫紫外光称称为UVVC区，该该区紫外外线波长长短，能能量高，并并能被平平流层大大气完全全吸收。 臭氧层层的破坏坏，会使使其吸收收紫外辐辐射的能能力大大大减弱，导导致到达达地球表表面 UUVB区强强度明显显增加，给给人类健健康和生生态环境境带来严严重的危危害。由由紫外辐辐射增加加可能导导致的后后果有以以下几方方面。

20、(一)对人体体健康的的影响 阳光紫紫外线UUVB的增增加对人人类健康康有严重重的危害害作用。潜潜在的危危险包括括引发和和加剧眼眼部疾病病、皮肤肤癌和传传染性疾疾病。对对有些危危险如皮皮肤癌已已有定量量的评价价，但其其他影响响如传染染病等目目前仍存存在很大大的不确确定性。 实验证证明紫外外线会损损伤角膜膜和眼晶晶体，如如引起白白内障、眼眼球晶体体变形等等。据分分析，平平流层臭臭氧减少少1，全全球白内内障的发发病率将将增加006-08，全全世界由由于白内内障而引引起失明明的人数数将增加加10 0000-155 0000人；如果不不对紫外外线的增增加采取取措施，从从现在到到20775年，UUVB辐射

21、射的增加加将导致致大约11 8000万例例白内障障病例的的发生。 紫外线线UVB段的的增加能能明显地地诱发人人类常患患的3种种皮肤疾疾病。这这3种皮皮肤疾病病中，巴巴塞尔皮皮肤瘤和和鳞状皮皮肤瘤是是非恶性性的。利利用动物物实验和和人类流流行病学学的数据据资料得得到的最最新的研研究结果果显示，若若臭氧浓浓度下降降10，非恶恶性皮肤肤瘤的发发病率将将会增加加26。另外外的一种种恶性黑黑瘤是非非常危险险的皮肤肤病，科科学研究究也揭示示了UVVB段紫紫外线与与恶性黑黑瘤发病病率的内内在联系系，这种种危害对对浅肤色色的人群群，特别别是儿童童尤其严严重。 动物实实验发现现紫外线线照射会会减少人人体对皮皮肤

22、癌、传传染病及及其他抗抗原体的的免疫反反应，进进而导致致对重复复的外界界刺激丧丧失免疫疫反应。人人体研究究结果也也表明暴暴露于UUVB中会会抑制免免疫反应应，人体体中这些些对传染染性疾病病的免疫疫反应的的重要性性目前还还不十分分清楚。但但在世界界上一些些传染病病对人体体健康影影响较大大的地区区以及免免疫功能能不完善善的人群群中，增增加的UUV-BB辐射对对免疫反反应的抑抑制影响响相当大大。 已有研研究表明明，长期期暴露于于强紫外外线的辐辐射下，会会导致细细胞内的的DNAA改变，人人体免疫疫系统的的机能减减退，人人体抵抗抗疾病的的能力下下降。这这将使许许多发展展中国家家本来就就不好的的健康状状况

23、更加加恶化，大大量疾病病的发病病率和严严重程度度都会增增加，尤尤其是包包括麻疹疹、水痘痘、疱疹疹等病毒毒性疾病病，疟疾疾等通过过皮肤传传染的寄寄生虫病病，肺结结核和麻麻风病等等细菌感感染以及及真菌感感染等疾疾病。 (二)对陆生生植物的的影响 臭氧层层损耗对对植物的的危害的的机制目目前尚不不如其对对人体健健康的影影响清楚楚，但在在已经研研究过的的植物品品种中，超超过500的植植物有来来自UVV-B的的负影响响，比如如豆类、瓜瓜类等作作物，另另外某些些作物如如土豆、番番茄、甜甜菜等的的质量将将会下降降。 植植物的生生理和进进化过程程都受到到UV-B辐射射的影响响，甚至至与当前前阳光中中UVB辐射射

24、的量有有关。植植物也具具有一些些缓解和和修补这这些影响响的机制制，在一一定程度度上可适适应UVVB辐射射的变化化。当植植物长期期接受UUVB的辐辐射时，可可能会造造成植物物形态的的改变，植植物各部部位生物物质的分分配，各各发育阶阶段的时时间及二二级新陈陈代谢等等。对森森林和草草地，可可能会改改变物种种的组成成，进而而影响不不同生态态系统的的生物多多样性分分布。目目前，这这方面的的研究工工作尚处处起步阶阶段。 (三)对水生生生态系系统的影影响 世界上上30以上的的动物蛋蛋白质来来自海洋洋，满足足人类的的各种需需求。在在许多国国家，尤尤其是发发展中国国家，这这一百分分比往往往还要高高。 海洋浮浮游

25、植物物并非均均匀分布布在世界界各大洋洋中，通通常高纬纬度地区区的密度度较大，热热带和亚亚热带地地区的密密度要低低10到到1000倍。除除可获取取的营养养物，温温度，盐盐度和光光外，在在热带和和亚热带带地区普普遍存在在的阳光光UVB的含含量过高高的现象象也在浮浮游植物物的分布布中起着着重要作作用。 研究人人员已经经测定了了南极地地区UVVB辐射射及其穿穿透水体体的量的的增加，有有足够证证据证实实天然浮浮游植物物群落与与臭氧的的变化直直接相关关。对臭臭氧洞范范围内和和臭氧洞洞以外地地区的浮浮游植物物生产力力进行比比较的结结果表明明，浮游游植物生生产力下下降与臭臭氧减少少造成的的UVB辐射射增加直直

26、接有关关。一项项研究表表明在冰冰川边缘缘地区的的生产力力下降了了6一一12。由于于浮游生生物是水水生生态态系统食食物链的的基础，浮浮游生物物种类和和数量的的减少会会影响鱼鱼类和贝贝类生物物的产量量。据另另一项科科学研究究的结果果，如果果平流层层臭氧减减少255，浮浮游生物物的初级级生产力力将下降降10，这将将导致水水面附近近的生物物减少335。 此外，研研究发现现UV-B辐射射对鱼、虾虾、蟹、两两栖动物物和其他他动物的的早期发发育阶段段都有危危害作用用。最严严重的影影响是导导致其繁繁殖力下下降和幼幼体发育育不全。即即使在现现有的水水平下，UUVB已是是限制因因子。因因而，当当其照射射量略有有增

27、加就就会导致致消费者者生物的的显著减减少。 尽管已已有确凿凿的证据据证明UUVB辐射射的增加加对水生生生态系系统是有有害的，但但目前还还只能对对其潜在在危害进进行粗略略的估计计。 (四)对生物物化学循循环的影影响 阳光紫紫外线的的增加会会影响陆陆地和水水体的生生物地球球化学循循环，从从而改变变地球大气系系统中一一些重要要物质在在地球各各圈层中中的循环环。例如如：温室室气体和和对化学学 反应应具有重重要作用用的其他他微量气气体的排排放和去去除过程程，包括括二氧化化碳(CCO2)、一氧氧化碳(CO)、氧硫硫化碳(SO)及033等。这这些潜在在的变化化将对生生物圈和和大气圈圈之间的的相互作作用产生生

28、影响。 对陆生生生态系系统，紫紫外线增增加会改改变植物物的生成成和分解解，进而而改变大大气中重重要气体体的吸收收和释放放。例如如在强强烈UVVB照射射下，地地表落叶叶层的降降解过程程被加速速；而当当主要作作用是对对生物组组织的化化学反应应而导致致埋在下下面的落落叶层光光降解过过程减慢慢时，降降解过程程被阻滞滞。植物物的初级级生产力力随着UUVB辐射射的增加加而减少少，但对对不同物物种和某某些作物物的不同同栽培品品种来说说影响程程度是不不一样的的。 UVB辐射射对水生生生态系系统也有有显著的的作用。这这些作用用直接造造成水生生生态系系统中碳碳循环、氮氮循环和和硫循环环的影响响。UVVB对水水生生

29、态态系统中中碳循环环的影响响主要体体现于UUVB对初初级生产产力的抑抑制。在在几个地地区的研研究结果果表明，现现有UVVB辐射射的减少少可使初初级生产产力增加加，由南南极臭氧氧洞的发发生导致致全球UUVB辐射射增加后后，水生生生态系系统的初初级生产产力受到到损害。除除对初级级生产力力的影响响外，UUVB还会会抑制海海洋表浮浮游细菌菌的生长长，从而而对海洋洋生物地地球化学学 循环环产生重重要的潜潜在影响响。UVVB促进进水中的的溶解有有机质(DOMM)的降降解，同同时形成成溶解无无机碳(DICC)、CCO以及及可进一一步矿化化或被水水中微生生物利用用的简单单有机质质等。UUVB增加加对水中中的氮

30、循循环也有有影响，它它们不仅仅抑制硝硝化细菌菌的作 用，而而且可直直接光降降解象硝硝酸盐这这样的简简单无机机物种。UUVB对海海洋中硫硫循环的的影响可可能会改改变COOS和二二甲基硫硫(DMMS)的的海气释放放，这两两种气体体可分别别在平流流层和对对流层中中被降解解为硫酸酸盐气溶溶胶。 (五)对材料料的影响响 UVB的增增加会加加速建筑筑、喷涂涂、包装装及电线线电缆等等所用材材料，尤尤其是高高分子材材料的降降解和老老化变质质。特别别是在高高温和阳阳光充足足的热带带地区，这这种破坏坏作用更更为严重重。由于于这一破破坏作用用造成的的损失估估计全球球每年达达到数十十亿美元元。 UUV-BB无论是是对

31、人工工聚合物物，还是是天然聚聚合物以以及其他他材料都都会产生生不良影影响，加加速它们们的光降降解，从从而限制制了它们们的使用用寿命。研研究结果果已证实实UVB辐射射对材料料的变色色和机械械完整性性的损失失有直接接的影响响。 在在聚合物物的组成成中增加加现有光光稳定剂剂的用量量可能缓缓解上述述影响，但但需要满满足下面面三个条条件：在阳光光的照射射光谱发发生了变变化即UUV-BB辐射增增加后，该该光稳定定剂仍然然有效；该光稳稳定剂自自身不会会随着UUV-BB辐射的的增加被被分解掉掉； 经济济可行。目目前，利利用光稳稳定性更更好的塑塑料或其其他材料料替代现现有材料料是一个个正在研研究中的的问题。然然

32、而，这这些方法法无疑将将增加产产品的成成本。而而对于许许多正处处在用塑塑料替代代传统材材料阶段段的发展展中国家家来说，解解决这一一问题更更为重要要和迫切切。 (六)对对流流层大气气组成及及空气质质量的影影响 平流层层臭氧的的变化对对对流层层的影响响是一个个十分复复杂的科科学问题题。一般般认为 平流层层臭氧减减少的一一个直接接结果是是使到达达低层大大气的UUVB增加加。由于于UV-B的高高能量，这这一变化化将导致致对流层层的大气气化学更更加活跃跃。 首先，在在污染地地区(如如工业和和人口稠稠密的城城市)，UUVB的增增加会促促进对流流层臭氧氧和其他他相关的的氧化剂剂如过氧氧化氢(H2OO2)等等

33、的生成成，使得得一些城城市地区区的 臭臭氧超标标率大大大增加。而而与这些些氧化剂剂的直接接接触会会对人体体健康、陆陆生植物物和 室室外材料料等产生生各种不不良影响响。在那那些较偏偏远的地地区，NNOx的的浓度较较低，臭臭氧的增增加较少少甚至还还可能出出现臭氧氧减少的的情况。但但不论是是污染较较严重的的地区还还是清洁洁地区，HH2022和OHH自由基基等氧化化剂的浓浓度都会会增加。其其中H22O2浓浓度的变变化可能能会对酸酸沉降的的地理分分布带来来影响，结结果是污污染向郊郊区蔓延延，清洁洁地区的的面积越越平越少少。 其次，对对流层中中一些控控制着大大气化学学反应活活性的重重要微量量气体的的光解速

34、速率将提提高，其其直接的的结果是是导致大大气中重重要自由由基浓度度如OHH基的增增加。OOH自由由基浓度度的增加加意味着着整个大大气氧化化能力的的增强。由由于OHH自由基基浓度的的增加会会使甲烷烷和CFFCs替替代物如如HCFFCs和和HFCCs的浓浓度成比比例的下下降，从从而对这这些温室室气体的的气候效效应产生生影响。 此外，对对流层反反应活性性的增加加还会导导致颗粒粒物生成成的变化化。例如如，云的的凝结核核，由来来自人为为源和天天然源的的硫(如如氧硫化化碳和二二甲基硫硫)的氧氧化和凝凝聚形成成。尽管管目前对对这些过过程了解解的还不不十分清清楚，但但平流层层臭氧的的减少与与对流层层大气化化学

35、及气气候变化化之间复复杂的相相互关系系正逐步步被揭示示。第二节酸酸雨 酸沉降降是指大大气中的的酸通过过降水(如雨、雾雾、雪)等迁移移到地表表，或在在含酸气气团气流流的作用用下直接接迁移到到地表。前前者即是是湿沉降降，后者者即是干干沉降。酸酸沉降的的研究开开始于酸酸雨的研研究。酸酸雨已成成为当今今世界上上最严重重的区域域性环境境问题之之一。酸酸雨是指指雨水的的PH值值小于55.6的的降水。 一一、世界界酸雨发发展状况况 酸雨早早在199世纪中中叶就在在英国发发生过，然然而酸雨雨真正被被作为一一种国际际性环境境问题正正式提上上议事日日程，则则是从119722年在斯斯德哥尔尔摩召开开的联合合国人类类

36、环境会会议开始始的。瑞瑞典政府府提交给给大会的的研究报报告(跨跨越国境境的空气气污染：大气和和降水中中的硫对对环境的的影响)标志着着政府开开始关注注致酸物物的越境境迁移。现现在酸沉沉降已经经与臭氧氧层破坏坏、全球球气候变变化一起起成为全全球性大大气环境境问题中中最为突突出的三三个热点点。 最早欧欧洲的酸酸雨多发发生在挪挪威、瑞瑞典等北北欧国家家，后来来扩展到到东欧和和中欧，直直至几乎乎覆盖整整个欧洲洲。在酸酸雨最严严重的时时期，挪挪威南部部约5 0000个湖泊泊中有 1 7750个个由于ppH过低低而使鱼鱼虾绝迹迹；瑞典典的9万万个湖泊泊中有115已已受到酸酸雨的侵侵害。据据估算，在在斯堪的的

37、纳维亚亚半岛，由由于酸雨雨的影响响，于220世纪纪80年年代初就就已有11万个湖湖泊完全全酸化，另另有1万万个受到到严重威威胁。在在中欧，被被认为是是酸雨发发生源的的德国约约有13的森森林受到到酸雨不不同程度度的危害害；在巴巴伐利亚亚每4株株云杉就就有一株株死亡；在瑞士士，森林林受害面面积已达达50以上。220世纪纪80年年代初，整整个欧洲洲的降水水pH在在400500之间，雨雨水中硫硫酸盐含含量明显显升高。 酸雨在在美国东东部和加加拿大南南部同样样是棘手手的环境境问题。在在美国南南部的115个州州曾达到到降水平平均pHH值在442455之间。美美国曾报报道至少少有1 2000个湖泊泊已酸化化

38、，占可可能酸化化地区中中全部湖湖泊的44%，在在这些湖湖泊中，生生物无法法生存；此外，还还有5的湖泊泊酸度正正在上升升，虽未未完全酸酸化，但但已严重重到威胁胁某些生生物生存存的程度度；酸雨雨已损伤伤了东部部约3550000个历史史性建筑筑物和110 0000座座纪念碑碑。有人人估计美美国每年年花费在在修茸这这些文化化古迹上上的费用用就已达达50亿亿美元。加加拿大抽抽样调查查的8 5000个湖泊泊已全部部酸化。 二、中中国酸雨雨现状 从200世纪880年代代以采，中中国的酸酸雨污染染呈加速速发展趋趋势。在在80年年代，中中国的酸酸雨主要要发生在在以重庆庆、贵阳阳和柳州州为代表表的高硫硫煤使用用地

39、区及及部分长长江以南南地区，酸酸雨区面面积约为为1700x1004km22。到990年代代中期，酸酸雨已发发展到青青藏高原原以东及及四川盆盆地的广广大地区区，酸雨雨面积扩扩大了1100xx1044km22。以长长沙、赣赣州、南南昌、怀怀化为代代表的华华中酸雨雨区，现现在已成成为全国国酸雨污污染最严严重的地地区，其其中心区区年均降降水pHH低于440，酸酸雨频率率高于990%，已已到了几几乎“逢雨必必酸”的程度度。北起起青岛、南南至厦门门，以南南京、上上海、杭杭州、福福州和厦厦门为代代表的华华东沿海海地区也也成为我我国主要要的酸雨雨地区，年年均降水水pH低低于56的区区域面积积已占全全国面积积的

40、300左右右。 除除pH外外，酸沉沉降的另另一种表表征量为为临界负负荷。临临界负荷荷是指不不会对生生态系统统的结构构和功能能产生长长期有害害影响的的酸性物物质的最最大量。临临界负荷荷的概念念被用于于欧洲酸酸雨谈判判中。亚亚洲酸雨雨模型也也采用临临界负荷荷来分析析酸雨的的影响。研研究表明明，我国国东南部部、西南南和华北北的硫沉沉降量已已经超过过临界负负荷，几几乎占国国土面积积的14。其其中长江江下游地地区、西西南重庆庆一带、中中原地区区、山东东半岛和和珠江三三角洲的的硫沉降降超临界界负荷更更为严重重。 我国酸酸雨的化化学特征征是pHH低、离离子浓度度高，硫硫酸根、铵铵和钙离离子浓度度远远高高于欧

41、美美，而硝硝酸根浓浓度则低低于欧美美，属硫硫酸型酸酸雨。硫硫酸根与与硝酸根根浓度之之比平均均为64。 酸沉沉降对水水体、森森林和土土壤具有有重要影影响，因因酸沉降降引起的的经济损损失相当当可观。据据研究估估算，酸酸沉降对对江苏、浙浙江、安安徽、福福建、江江西、湖湖北、湖湖南、广广东、广广西、四四川、贵贵州等111个省省、自治治区造成成的森林林生态损损失已达达5100亿元年左右右，造成成的农作作物经济济损失约约为433911亿元年。酸酸沉降已已成为制制约地方方经济发发展的主主要因素素之一。削削减SOO2的排排放，控控制酸沉沉降污染染的发展展，已刻刻不容缓缓。为此此国务务院已于于19998年划划定

42、我国国的“酸雨污污染控制制区”和“SO22排放控控制区”国家家两控区区规划已已经编制制完成，即即将付诸诸实施。三、酸雨雨形成的的机制酸雨的形形成是一一个复杂杂的问题题，包括括物理，化化学和物物理化学学过程，而而这些过过程又受受人为和和自然等等诸多因因素的影影响。对对酸雨形形成机制制目前还还没有完完全弄清清楚。一一般认为为，酸雨雨是由SSO：、NOOx和氯氯化物等等大气污污染物，在在一定条条件下通通过化学学反应而而生成HH2SOO4，HN003和HCII并随雨雨、雪等等降落到到地面酸雨的的主要成成分是HH2SOO4和HNOO3，它它们占酸酸雨总酸酸量的990以以上酸酸雨中HH2SOO4与HNOO

43、3之比比，与燃燃料的结结构和燃燃烧温度度有很大大关系。在在发达国国家与地地区，酸酸雨中HH2S004与HN003之比比一般为为3：222：1，我国国为100：1。大气中的的SO,和NOxx既来自自人为污污染，也也来自天天然释放放。天然然源的SSO：主主要来自自陆地和和海洋生生物残体体的腐解解，据119722年联合合国人类类环境会会议所提提供的数数字，天天然源排排放的硫硫大约为为每年11.5-20亿吨。此此外，火火山爆发发也释放放出大量量的SOO：，例例如19982年年墨西哥哥ElCChiccon火火山爆发发，把多多达20000万万吨的SSO2气气溶胶烟烟云喷发发到平流流层中去去。人为为源的SS

44、O2主主要是化化石燃料料的燃烧烧，其总总量与自自然释放放量相当当，并主主要来自自占地球球总面积积不到55的工工业化地地区，欧欧洲、北北美东部部和中国国、日本本。个别别大型冶冶炼厂的的拌硫量量之大是是惊人的的，如加加拿大安安大略省省的Suudbuury一一家钢镍镍冶炼厂厂通过其其4000米的超超高烟囱囱的捧硫硫量占全全世界天天然与人人为排硫硫总量的的l，相相当于全全世界火火山一年年的排硫硫量。在人为因因素中有有的来自自本国或或本地区区，也有有的来自自邻国或或地区。也也就是说说，城市市排放的的各种污污染物不不仅造成成局部地地区的污污染，而而且可随随气流输输送到很很远距离离，污染染广大地地区。例例如

45、，美美国采用用高烟囱囱排放，将将SO22输送到到加拿大大，英国国、德国国和前苏苏联捧放放的sOO2有一一部分降降落到瑞瑞典和芬芬兰。酸酸雨的“越境”转移已已引起新新的国际际争议为了解大大气污染染物的扩扩散、传传输及沉沉降过程程，科学学工作者者采用了了多种模模式进行行运算但现有有的各种种模式都都有其局局限性，因因为大气气污染物物的传输输、沉降降过程非非常复杂杂，受很很多因素素的影响响，包括括其物理理、化学学性质，风风速、大大气紊流流等气象象条件因此，要要确切地地描述污污染物在在不同时时间、空空间的浓浓度分布布与沉降降是很困困难的，各各种模式式的计算算结果只只能视作作一种科科学预测测。用于大气气污

46、染物物扩散、传传输和沉沉降的模模式较多多，按尺尺度可分分为短距距离模式式、中距距离模式式和远距距离模式式三种。四、酸雨雨的危害害酸雨对环环境和人人类的影影响是多多方面的的。天然然降雨具具弱酸性性，可溶溶解适量量的地壳壳矿物质质供植物物吸收，这这对生态态环境是是有利的的但如如果酸性性过强，就就会给生生态环境境带来种种种危害害，其危危害程度度，除与与降水酸酸度有关关外，还还与土壤壤和水体体的敏感感度有很很大关系系。敏感感度高的的地区，酸酸雨容易易造成伤伤害。在在敏感度度低的地地区，酸酸雨可能能在很长长时期内内都不显显现有害害后果。 (1)对对水生生生态系统统的危害害：在酸酸化的水水体中，鱼鱼卵不能

47、能孵化或或成长，致致使鱼类类减少或或绝迹另外，土土壤酸化化后失去去了中和和能力，有有毒的铝铝离子和和其它重重金属离离子从土土壤和底底质中溶溶出，造造成鱼类类中毒死死亡。 (2)对陆生生生态系系统的危危害：主主要表理理在酸雨雨使土壤壤酸化，危危害作物物和森林林生态系系统在在其酸化化过程中中，Caa、Mg、K等营养养元素被被淋失，微微生物固固氮和分分解有机机质的活活动受抑抑制，从从而使土土壤贫瘠瘠化有有毒重金金属(AAl、cd等)的溶解解流动，则则伤害植植物根系系，或者者进入江江向湖泊泊与地下下水中，引引起水质质污染。酸雨对森林的危害比较明显，一是直接伤害树的叶子，二是使森林土壤酸化根据Ulrich的研究，酸雨对森林的危害可分为四个阶段；第一阶段段，由于于酸雨增增加了硫硫和氮，同同时使土土壤中营营养元素素加速释释放，树树木生长长变化较较为迅速速，呈现现受益的的倾向。这这个阶段段常常可可在短期期的研究究中观察察到第二阶段段，随着着硫和氮氮的长期期降落，土土壤不断断进行着着离于交交换，养养分被淋淋失，致致使土壤壤的中和和能力以以及养分分的供应应能力大大大减弱弱。第三阶段段，这是是一个不不稳定时时期