人类进步与环境代价绿色化学关注的问题地球科学概论地球与空间科学共讲.pptx

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1、会计学1人类进步与环境代价绿色化学关注的问题人类进步与环境代价绿色化学关注的问题地球科学概论地球与空间科学共讲地球科学概论地球与空间科学共讲一、引言一、引言从绿色革命到绿色科技从绿色革命到绿色科技20世纪世纪60年代年代“绿色革命绿色革命”的结果：的结果：农作物高产农作物高产高产水稻品种高产水稻品种化肥大量使用化肥大量使用烈性农药烈性农药水土污染、水土污染、肥力降低肥力降低水荒水荒第1页/共38页1987198719871987年年年年联联联联合合合合国国国国环环环环境境境境与与与与发发发发展展展展大大大大会会会会发发发发表表表表了了了了著著著著名名名名的的的的布布布布伦伦伦伦特特特特兰兰兰兰

2、报报报报告告告告(Brundtland Brundtland Brundtland Brundtland ReportReportReportReport)可持续发展：可持续发展：可持续发展：可持续发展：“在满足当代人需要的同时，不损害人类在满足当代人需要的同时，不损害人类后代的满足其自身需要的能力。后代的满足其自身需要的能力。”第2页/共38页导导导导致致致致1.1.19921992年年年年巴巴巴巴西西西西里里里里约约约约联联联联合合合合国国国国环环环环发发发发大大大大会会会会将将将将清清清清洁洁洁洁生生生生产产产产纳纳纳纳入入入入“廿廿廿廿一一一一议议议议程程程程”，各各各各国国国国政政政

3、政府府府府首首首首脑会议脑会议脑会议脑会议;导导导导致致致致2.2.环环环环境境境境科科科科学学学学思思思思维维维维的的的的划划划划时时时时代代代代转转转转变变变变：从从从从单单单单纯纯纯纯的的的的环环环环境境境境防防防防护护护护到到到到可可可可持持持持续续续续发发发发展展展展，到到到到原原原原子子子子经经经经济济济济性，从源头上控制污染物来源。性，从源头上控制污染物来源。性，从源头上控制污染物来源。性，从源头上控制污染物来源。第3页/共38页二、从绿色化学角度重新审视传统概念二、从绿色化学角度重新审视传统概念二、从绿色化学角度重新审视传统概念二、从绿色化学角度重新审视传统概念 资源资源n传传

4、统统：生生产产资资料料或或生生活活资资料料的的天天然然来来源源，包包含含矿矿产产资资源源、能能源源、水水资资源源、生生物物资资源源、土土壤壤和大气资源。和大气资源。n绿绿色色化化学学：“资资源源也也是是废废弃弃物物、污染物的来源。污染物的来源。”第4页/共38页污染物污染物污染物污染物传传传传统统统统：指指指指人人人人类类类类直直直直接接接接或或或或间间间间接接接接的的的的生生生生产产产产活活活活动动动动产产产产生生生生的的的的导导导导致致致致破破破破坏坏坏坏生生生生物物物物资资资资源源源源、危危危危害害害害人人人人体体体体健健健健康康康康、降降降降低低低低大大大大气气气气、水土使用量的那部分

5、物质。水土使用量的那部分物质。水土使用量的那部分物质。水土使用量的那部分物质。绿绿绿绿色色色色化化化化学学学学：污污污污染染染染物物物物是是是是尚尚尚尚待待待待利利利利用用用用的的的的宝宝宝宝贵贵贵贵资资资资源源源源与与与与能能能能源源源源，每每每每一一一一个个个个垃垃垃垃圾圾圾圾场场场场都都都都是是是是一一一一个个个个资资资资源源源源和和和和能能能能源源源源的的的的富富富富矿。矿。矿。矿。第5页/共38页“绿绿色色科科技技”承承担担着着完完成成这这个个转转变变的任务。的任务。回收回收回收回收 13001300万吨垃圾万吨垃圾万吨垃圾万吨垃圾/年年年年150150万吨可利用废料万吨可利用废料万

6、吨可利用废料万吨可利用废料 有机废料有机废料有机废料有机废料Au、Ag、Cu（纯度（纯度999%）沼气沼气第6页/共38页资源评价：以矿床评价为例资源评价：以矿床评价为例资源评价：以矿床评价为例资源评价：以矿床评价为例 传传传传统统统统的的的的要要要要领领领领是是是是：矿矿矿矿床床床床的的的的储储储储量量量量、品品品品位位位位、矿矿矿矿床床床床形形形形态态态态、深度是矿床评价的基本因素。深度是矿床评价的基本因素。深度是矿床评价的基本因素。深度是矿床评价的基本因素。绿绿绿绿色色色色科科科科技技技技的的的的角角角角度度度度来来来来看看看看：还还还还是是是是要要要要考考考考虑虑虑虑，可可可可综综综综

7、合合合合利利利利用用用用的的的的元元元元素素素素，暂暂暂暂时时时时不不不不可可可可利利利利用用用用的的的的有有有有害害害害、有有有有用用用用和和和和无无无无害害害害元元元元素素素素的的的的种种种种类类类类和和和和数数数数量量量量以以以以及及及及它它它它们们们们作作作作为为为为开开开开采采采采废废废废弃弃弃弃物对环境的破坏程度。物对环境的破坏程度。物对环境的破坏程度。物对环境的破坏程度。中国矿产资源的分布和开发问题。中国矿产资源的分布和开发问题。中国矿产资源的分布和开发问题。中国矿产资源的分布和开发问题。第7页/共38页矿渣、脉石中元素的综合利用：矿渣、脉石中元素的综合利用：矿渣、脉石中元素的综

8、合利用：矿渣、脉石中元素的综合利用：进步与代价进步与代价进步与代价进步与代价 新疆的小煤窑；新疆的小煤窑；新疆的小煤窑；新疆的小煤窑；塞里木湖的污染；塞里木湖的污染；塞里木湖的污染；塞里木湖的污染；攀枝花的铬铁矿；攀枝花的铬铁矿；攀枝花的铬铁矿；攀枝花的铬铁矿；铜陵铜矿铜陵铜矿铜陵铜矿铜陵铜矿第8页/共38页工程决策的科学性和必要性工程决策的科学性和必要性工程决策的科学性和必要性工程决策的科学性和必要性 扭转扭转扭转扭转“北煤南运北煤南运北煤南运北煤南运”1966196619661966年年年年1987198719871987年年年年长长长长江江江江以以以以南南南南小小小小型型型型煤煤煤煤矿矿

9、矿矿产产产产量量量量达达达达1 1 1 1亿亿亿亿吨吨吨吨，1993199319931993年年年年发发发发现现现现为为为为了了了了保保保保证证证证长长长长江江江江以以以以南南南南中中中中小小小小城城城城市市市市环环环环境境境境质质质质量量量量控控控控制制制制在在在在国国国国家家家家二二二二级级级级标标标标准准准准以以以以内内内内，必必必必须须须须将硫品位控制在职将硫品位控制在职将硫品位控制在职将硫品位控制在职1.32%1.32%1.32%1.32%以下以下以下以下。“南水北调南水北调南水北调南水北调”与扭转与扭转与扭转与扭转“南粮北调南粮北调南粮北调南粮北调”第9页/共38页第10页/共38

10、页第11页/共38页第12页/共38页大炼钢铁、大跃进大炼钢铁、大跃进西部大开发西部大开发 了了解解自自然然资资源源现现状状，开开发发石石油油天天然然气气，把把整整个个西西部部变变成成中中国国的的国国家家公公园园，保保护护生生态态、退退耕耕还还林林、退退耕耕还还草草，宜宜林林则则林林、宜宜草草则则草草，西西部部开开发发需要绿色化学的保障。需要绿色化学的保障。第13页/共38页三、环境代价：人类活动在南极的历史记录三、环境代价：人类活动在南极的历史记录三、环境代价：人类活动在南极的历史记录三、环境代价：人类活动在南极的历史记录第14页/共38页第15页/共38页1.1.1.1.大气温室气体的浓度

11、变化大气温室气体的浓度变化大气温室气体的浓度变化大气温室气体的浓度变化1850185018501850年的年的年的年的280ppm280ppm280ppm280ppm上升到上升到上升到上升到1998199819981998年的年的年的年的365ppm.365ppm.365ppm.365ppm.第16页/共38页南极南极南极南极CHCH4 4浓度变化浓度变化浓度变化浓度变化 表表.法尔兹半岛不同环境近地面大气法尔兹半岛不同环境近地面大气CH4浓度观测结果（浓度观测结果（1999年与年与2000年夏季）年夏季）观测区域观测区域样品数样品数CH4浓度范围浓度范围（ppbv）CH4浓度均值浓度均值（p

12、pbv）标准偏差标准偏差（ppbv）退潮海藻退潮海藻带带8237320202119.6122.7企鹅活动企鹅活动区区19183624832077.5157.7人类活动人类活动区区23183520922016.785.0内陆无人内陆无人区区14172718351778.452.4苔藓植被苔藓植被区区54155018351719.630.1地衣植被地衣植被区区10165117721720.838.3第17页/共38页南极南极南极南极NN2 2 O O浓度变化浓度变化浓度变化浓度变化第18页/共38页2.2.南极臭氧洞的变化南极臭氧洞的变化南极臭氧洞的变化南极臭氧洞的变化 南极哈雷湾站观测的南极哈雷

13、湾站观测的南极哈雷湾站观测的南极哈雷湾站观测的10101010月份平均气柱月份平均气柱月份平均气柱月份平均气柱O O O O3 3 3 3总量总量总量总量第19页/共38页n n19701970年的一天，保罗年的一天，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。那根本看不着的臭氧层的变化。4 4年后，罗兰德和简年后，罗兰德和简 莫里纳教授也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，灭火证实了氟里昂

14、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。这剂中的哈龙也在破坏臭氧层。这3 3位科学家因发现了危及人类生存位科学家因发现了危及人类生存的重大问题，而获得的重大问题，而获得19951995年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。第20页/共38页变化的原因变化的原因变化的原因变化的原因 n n大气动力学大气动力学大气动力学大气动力学n n太阳黑子活动太阳黑子活动太阳黑子活动太阳黑子活动 NONONONO2 2 2 2+O+O+O+O3 3 3 3 NO NO NO NO3 3 3 3+O+O+O+O2 2 2 2n n人类活动（汽车、喷气式飞机尾气、工农业生产）人类活动（

15、汽车、喷气式飞机尾气、工农业生产）人类活动（汽车、喷气式飞机尾气、工农业生产）人类活动（汽车、喷气式飞机尾气、工农业生产）NONONONOX X X X（NONONONO、NONONONO2 2 2 2、N N N N2 2 2 2O O O O）O+NOO+NOO+NOO+NO2 2 2 2 NO+O NO+O NO+O NO+O2 2 2 2 O O O O3 3 3 3+NO NO+NO NO+NO NO+NO NO2 2 2 2+O+O+O+O2 2 2 2总反应：总反应：总反应：总反应：O+OO+OO+OO+O3 3 3 3 2O 2O 2O 2O2 2 2 2第21页/共38页氟里

16、昂的使用氟里昂的使用氟里昂的使用氟里昂的使用 FarmanFarmanFarmanFarman（1985)1985)1985)1985)提提提提出出出出氯氯氯氯催催催催化化化化化化化化学学学学反反反反应应应应能能能能破破破破坏坏坏坏南极南极南极南极O O O O3 3 3 3层：层：层：层：Cl+OCl+OCl+OCl+O3 3 3 3 ClO+O ClO+O ClO+O ClO+O2 2 2 2 ClO+NO NO ClO+NO NO ClO+NO NO ClO+NO NO2 2 2 2+Cl+Cl+Cl+Cl O+NO O+NO O+NO O+NO2 2 2 2 NO+O NO+O NO+

17、O NO+O2 2 2 2 O+O O+O O+O O+O3 3 3 3 2O 2O 2O 2O2 2 2 2 第22页/共38页南极南极南极南极O O O O3 3 3 3和和和和N N N N2 2 2 2O O O O浓度关系浓度关系浓度关系浓度关系 n n南极南极南极南极1999199919991999n n南极南极南极南极2000200020002000第23页/共38页3.3.过去过去过去过去30003000年粪土中年粪土中年粪土中年粪土中PbPb的历史记录的历史记录的历史记录的历史记录 第24页/共38页过去过去过去过去20002000年年年年HgHg的历史记录与人类文明的历史记

18、录与人类文明的历史记录与人类文明的历史记录与人类文明海豹毛中的海豹毛中的Hg第25页/共38页海豹毛中的海豹毛中的海豹毛中的海豹毛中的HgHg&SeSe拮抗关系拮抗关系拮抗关系拮抗关系 海豹毛海豹毛海豹粪土海豹粪土第26页/共38页湖泊沉积的湖泊沉积的湖泊沉积的湖泊沉积的210210PbPb、137137CsCs定年与沉积速率定年与沉积速率定年与沉积速率定年与沉积速率表15-5 南极阿德雷岛湖泊沉积物中210Pb、137Cs的含量深深度度（cm）210Pb（Bq/Kg）226Ra（Bq/Kg）137Cs（Bq/Kg）Y2湖湖G湖湖Y2湖湖G湖湖Y2湖湖G湖湖0.0-1.075.10169.20

19、26.0046.5024.2040.301.0-2.076.90186.6046.8052.8026.6063.902.0-3.0124.30127.4039.6043.1025.1032.503.0-4.064.10154.8030.2049.2027.304.0-5.0121.0067.3037.9032.6040.805.0-6.0112.2045.0036.7037.6037.406.0-7.079.4034.5022.2038.2034.407.0-8.074.8046.1023.3046.5025.708.0-9.0130.80/36.20/45.909.0-10.0109.204

20、8.4035.8046.1035.8010.0-11.097.0035.8051.1011.0-12.0186.9046.9048.2012.0-13.074.9031.7058.3013.0-14.074.6061.0051.9014.0-15.075.0027.4032.70第27页/共38页Pb-210Pb-210定年定年定年定年第28页/共38页Cs-137Cs-137定年定年定年定年第29页/共38页有机难降解农药在冰缘沉积物中的分布有机难降解农药在冰缘沉积物中的分布有机难降解农药在冰缘沉积物中的分布有机难降解农药在冰缘沉积物中的分布 NRX第30页/共38页第31页/共38页4.4

21、.南极站区的污染状态南极站区的污染状态南极站区的污染状态南极站区的污染状态(1)(1)能源问题能源问题能源问题能源问题第32页/共38页第33页/共38页第34页/共38页(2)运载系统的尾气污染(3)建筑材料的锈蚀(4)垃圾处理系统(5)污水处理系统(6)食物残体第35页/共38页5.5.绿色化学在南极环境维护中的研究目标绿色化学在南极环境维护中的研究目标绿色化学在南极环境维护中的研究目标绿色化学在南极环境维护中的研究目标(1)(1)绿色石油化学绿色石油化学(2)(2)环境催化研究环境催化研究(3)(3)低温下可降解高分子材料研究低温下可降解高分子材料研究(4)(4)防止火灾的环保建筑材料及防腐油漆的研究防止火灾的环保建筑材料及防腐油漆的研究第36页/共38页谢谢 谢！谢！第37页/共38页