討論主題:十大環(huán)境問題
(1)全球變暖
全球變暖是指全球氣溫升高。近100多年來,全球平均氣溫經(jīng)歷了冷-暖-冷-暖兩次波動,總得看為上升趨勢。進入八十年代后,全球氣溫明顯上升。1981~1990年全球平均氣溫比100年前上升了0.48℃ 。
成因:
是人類在近一個世紀以來大量使用礦物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多種溫室氣體。由于這些溫室氣體對來自太陽輻射的短波具有高度的透過性,而對地球反射出來的長波輻射具有高度的吸收性,也就是常說的溫室效應(yīng)",導(dǎo)致全球氣候變暖。全球變暖的后果,會使全球降水量重新分配,冰川和凍土消融,海平面上升等,既危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡,更威脅人類的食物供應(yīng)和居住環(huán)境。
解決方案:
減少二氧化碳的排放,開發(fā)太陽能風能等,多種植植物, 少砍伐樹木減少煤的燃燒控制二氧化碳的排放
(2)臭氧層破壞
在地球大氣層近地面約20~30公里的平流層里存在著一個臭氧層,其中臭氧含量占這一高度氣體總量的十萬分之一。臭氧含量雖然極微,卻具有強烈的吸收紫外線的功能,因此,它能擋住太陽紫外輻射對地球生物的傷害,保護地球上的一切生命。然而人類生產(chǎn)和生活所排放出的一些污染物,如冰箱空調(diào)等設(shè)備制冷劑的氟氯烴類化合物以及其它用途的氟溴烴類等化合物,它們受到紫外線的照射
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除氣態(tài)組分外,還有固相和液相的組分。人們對大氣中存在云、霧和降雨等早已司空見慣,但這種現(xiàn)象一般發(fā)生在對流層。平流層干燥寒冷,空氣稀薄,較少出現(xiàn)對流層這些天氣現(xiàn)象。但在冬天,南極地區(qū)的溫度極低,可以達到零下80 oC, 這樣極端的低溫造成兩種非常重要的過程,一是極地的空氣受冷下沉,形成一個強烈的西向環(huán)流,稱為“極地渦旋”(Polar Vorte*)。該渦旋的重要作用是使南極空氣與大氣的其余部分隔離,從而使渦旋內(nèi)部的大氣成為一個巨大的反應(yīng)器。另外,盡管南極空氣十分干燥,極低的溫度使該地區(qū)仍有成云過程,云滴的主要成分是三水合硝酸(HNO33H2O)和冰晶,稱實際上,當CFCs 和Halons進入平流層后,通常是以化學(xué)惰性的形態(tài)(ClONO2和HCl)而存在,并無原子態(tài)的活性氯和溴的釋放。南極的科學(xué)考察和實驗室的研究都證明,化學(xué)惰性的ClONO2和HCl 在平流層云表面會發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng):ClONO2 + HCl → Cl2 + HNO3ClONO2 + H2O → HOCl + HNO3
生成的HNO3 被保留在云滴相中。當云滴成長到一定的程度后將會沉降到對流層,與此同時也使HNO3從平流層去除,其結(jié)果是造成Cl2 和HOCl 等組分的不斷積累。
Cl2 和HOCl 是在紫外線照射下極易光解的分子,但在冬天南極的紫外光極少,Cl2 和HOCl的光解機會很小。當春天來臨時,陽光返回南極地區(qū),太陽輻射中的紫外射線使Cl2 和HOCl開始發(fā)生大量的光解,產(chǎn)生前述的均相催化過程所需的大量的原子氯,從而造成嚴重的臭氧損耗。氯原子的催化過程可以解釋所觀測到的南極臭氧破壞的約70%,另外,氯原子和溴原子的協(xié)同機制可以解釋大約20%。 隨后更多的太陽光到達南極,南極地區(qū)的溫度上升,氣象條件發(fā)生變化,結(jié)果是南極渦旋逐漸消失,南極地區(qū)臭氧濃度極低的空氣傳輸?shù)降厍虻钠渌呔暥群椭芯暥鹊貐^(qū),造成全球范圍的臭氧濃度下降。
北極也發(fā)生與南極同樣的空氣動力學(xué)和化學(xué)過程。研究發(fā)現(xiàn),北極地區(qū)在每年的一月至二月生成北極渦旋,并發(fā)現(xiàn)有北極平流層云的存在。在渦旋內(nèi)活性氯(ClO)占氯總量的85% 以上,同時測到與南極渦旋內(nèi)濃度相當?shù)幕钚凿澹˙rO)的濃度。但由于北極不存在類似南極的冰川,加上氣象條件的差異,北極渦旋的溫度遠較南極高,而且北極平流層云的量也比南極少得多,因此目前北極的臭氧層破壞還沒有達到出現(xiàn)又一個臭氧洞的程度。
因此,南極臭氧洞的形成是包含大氣化學(xué)、氣象學(xué)變化的非均相的復(fù)雜過程,但其產(chǎn)生根源是地球表面人為活動產(chǎn)生的氟里昂和哈龍,曾經(jīng)是一個謎團的臭氧洞得到了清晰的定量的科學(xué)解釋。但是令科學(xué)家和社會各界憂慮的是, CFCs和Halons 具有很長的大氣壽命,一旦進入大氣就很難去除,這意味著它們對臭氧層的破壞會持續(xù)一個漫長的過程,臭氧層正受到來自人類活動的巨大威脅。
解決方案:
少用氟利昂,代替氟利昂冰箱
(3)酸雨
酸雨是由于空氣中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NO*)等酸性污染物引起的pH值小于5.6的酸性降水。受酸雨危害的地區(qū),出現(xiàn)了土壤和湖泊酸化,植被和生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞,建筑材料、金屬結(jié)構(gòu)和文物被腐蝕等等一系列嚴重的環(huán)境問題。酸雨在五、六十年代最早出現(xiàn)于北歐及中歐,當時北歐的酸雨是歐洲中部工業(yè)酸性廢氣遷移所至,七十年代以來,許多工業(yè)化國家采取各種措施防治城市和工業(yè)的大氣污染,其中一個重要的措施是增加煙囪的高度,這一措施雖然有效地改變了排放地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量,但大氣污染物遠距離遷移的問題卻更加嚴重,污染物越過國界進入鄰國,甚至飄浮很遠的距離,形成了更廣泛的跨國酸雨。此外,全世界使用礦物燃料的量有增無減,也使得受酸雨危害的地區(qū)進一步擴大。全球受酸雨危害嚴重的有歐洲、北美及東亞地區(qū)。我國在八十年代,酸雨主要發(fā)生在西南地區(qū),到九十年代中期,已發(fā)展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)。
成因:
大量燃燒硫化物和氮氧化物。
解決方案:
1、原煤脫硫技術(shù),可以除去燃煤中大約40%一60%的無機硫。 2、優(yōu)先使用低硫燃料,如含硫較低的低硫煤和天然氣等。 3、改進燃煤技術(shù),減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進石灰石和白云石,與二氧化硫發(fā)生反應(yīng),生成硫酸鈣隨灰渣排出。 4、對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。目前主要用石灰法,可以除去煙氣中85%一90%的二氧化硫氣體。不過,脫硫效果雖好但十分費錢。例如,在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費用,要達電廠總投資的25%之多。這也 ……(未完,全文共9030字,當前僅顯示2466字,請閱讀下面提示信息。
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