第八章大氣污染及生物防治演示文稿

第八章大氣污染及生物防治演示文稿本文檔共59頁；當前第1頁；編輯于星期三\12點57分優(yōu)選第八章大氣污染及生物防治本文檔共59頁；當前第2頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第3頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第4頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第5頁；編輯于星期三\12點57分煤粉塵、一氧化碳、二氧化氮、碳化氫、硫化氮和氨等，污染物嚴重影響人體健康及人類活動。對動植物生長，建筑物，器物，珍貴文物及精密儀器也有很大的危害。我國空氣污染以煤煙型為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵。城市、工礦區(qū)的污染較嚴重。城市仍以煤煙型污染為主，部分大中城市出現(xiàn)煤煙一機動車尾氣混合型污染。從總體上說，我國北方城市的大氣污染大于南方城市;冬季大于夏季;城市、工礦區(qū)大于農(nóng)村。本文檔共59頁；當前第6頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第7頁；編輯于星期三\12點57分第二節(jié)溫室效應

一、溫室氣體大氣層能透過太陽輻射的短波(0.5微米)，而能反射和吸收從地而反射的長波光(4一100微米)，阻擋地面的熱量向宇宙擴散，這就是所謂的溫室效應。溫室氣體主要有CO2、水蒸氣、CH4,N2O,O3及氟氯烴類。排出的CO2均6000000000t。對氣候變暖的貢獻率為54%。據(jù)估測全球每年排每年排放量550000000t,貢獻率15%。N2O每年排放量30000000t，貢獻率為7%。氟氛烴類每年排放量為500000t，貢獻率為24%。本文檔共59頁；當前第8頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第9頁；編輯于星期三\12點57分二、增溫及后果內羅畢宣言指出:全球變暖將引起降水量與風型的變化，暴風雨頻率與強度增大，生態(tài)系統(tǒng)受到的壓力與物種消失將增加，淡水供應減少，海平面上升，因此已引起人們極大的關注。（一）增溫根據(jù)世界氣象組織提供的資料:10個最熱的年度全都在1983年以后，其中有7個發(fā)生在20世紀90年代。而1990、1994、1996、1997、1998年是1860年以來的最熱年份，1998年又是其中最熱的一年(世界氣象組織，1998)。本文檔共59頁；當前第10頁；編輯于星期三\12點57分(二)海平面上升由于氣溫升高，冰雪融化，海水膨脹，致使海平面上升。海平面上升，給約占全球人口50%的沿海地區(qū)居民帶來嚴重后果;港口設施被淹沒，城市排水系統(tǒng)失去作用，加快海岸線和灘涂的侵蝕，肥沃耕地將消失。（三)降水量的變化全球降水量變化在不同地區(qū)差別較大。中高緯度地區(qū)降水量將增加(約增加10%)，熱帶、亞熱帶地區(qū)降水量無多大變化，也有人認為將減少10%。但由于環(huán)流特點，暴雨型降水增加，非降水期延長，干旱將擴大。

(四)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響如果全球平均溫度增加1.5℃，高緯度地區(qū)增加9℃，則某些作物將向北推移。耕地面積將擴大。如果低緯度地區(qū)氣溫上升1℃，降水量減少10%，則土壤濕度將減少50%，美國、南美洲、澳大利亞西部、南部非洲、南亞山區(qū)、印度次大陸和東南亞某些地區(qū)作物產(chǎn)量將大幅度降低。本文檔共59頁；當前第11頁；編輯于星期三\12點57分(五)對氣候帶和植被分布的影響全球溫度升高，植被帶將有很大變動:.亞寒帶森林可能由目前的23%減少到1%以下，泰加林幾乎消失。當CO2濃度增加一倍時，森林生物量將由現(xiàn)在的58.4%降到47.4%;草地生物量將由現(xiàn)在的17.7%增加到28.9%。氣溫升高，熱帶面積將擴大。全球升溫，植物物種將會向北(北半球)推移。(六)對土地利用的影響河口水位上升，河口排洪功能降低，沿海海拔零米的面積將增加，災害潛在性將增大，因此，要相應增加排水設施。海平面上升，將引起地下水位上升、低洼地積水或土壤鹽漬化。海平面上升，沙濱的面積將減少。海平面上升，需增加防堤壩的高度。本文檔共59頁；當前第12頁；編輯于星期三\12點57分三、對策

(一)溫度、濕度的變化，必然迫使我們要相應調整農(nóng)業(yè)結構和土地利用方式。目前的溫室效應使氣溫上升得快、幅度大，這將使很多優(yōu)良品種很難適應。因此，必須盡旱做好準備，培育出適應新的氣候特點的替代品種。(二)保護森林、造林綠化是減少溫室效應的重要措施(三)減少CO2的排放量足減緩增溫的重要保證。今后要提高能源利用效率和采用清潔能源(太陽能、原子能、風能..…》，使CO2排放量逐步降低。本文檔共59頁；當前第13頁；編輯于星期三\12點57分第三節(jié)酸雨

酸雨被認為是“空中死神”，已成為重要的國際環(huán)境問題。它能使水體和土壤酸化、破壞森林、傷害莊稼、損害古跡、影響生物生存和人體健康。我國酸雨問題日趨嚴重。據(jù)全國監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，我國酸雨出現(xiàn)面積之廣，酸度之高，已超過了歐美、日本。本文檔共59頁；當前第14頁；編輯于星期三\12點57分一、酸雨的特點所謂酸雨是指pH小于5.6的降水(美國采用pH小于5)。廣義的酸雨(酸沉降)包括干沉降和濕沉降。干沉降包括各種酸性氣體、酸性氣溶膠和酸性顆粒物，其主要成分為SO2、NO2、SO4、HF、HCI、HCOOH、CH3COOH,NO3‘及F等。濕沉降即通常所說的酸雨，包括酸性雨、酸性霧、酸性露、酸性雪和酸性霜等，主要成分有陽離子:H*離子,Ca離子,NH4離子、Na離子、K及Mg；陰離子：SO4、NO2、Cl及HCO2。本文檔共59頁；當前第15頁；編輯于星期三\12點57分我國降水成分表本文檔共59頁；當前第16頁；編輯于星期三\12點57分酸雨不僅決定于酸量，更主要是決定于對酸起中和作用的堿量。本文檔共59頁；當前第17頁；編輯于星期三\12點57分二、我國酸雨主要特點(一)頻率高、酸度大。根據(jù)對77個城市的監(jiān)測〔1994年)，pH低于5.6的占48.1%,其中81.6%的城市出現(xiàn)過酸雨。1997年統(tǒng)計,pH低于5.6的有44個城市，占統(tǒng)計數(shù)字的47.8%,其中75%的南方城市(長江以南)年降水PH低于5.6。

(二)分布有明顯的區(qū)域性。主要集中在長江以南，青藏高原以東的華中、西南和華東地區(qū)，并且面積正在不斷擴大。據(jù)1994年提交的《中國酸雨問題專家報告》資料，我國酸雨面積大幅度向西、北推移，已越長江，跨黃河。本文檔共59頁；當前第18頁；編輯于星期三\12點57分三、酸雨形成的機制(一)污染物及來源。污染物主要有SO2、SO3、H2S、(CH3)2S2、H2SO4、CH3COH、NO、N2O、NO2、HNO3、NH3及HCl

(二)形成機制。酸雨形成包括兩大過程，即排人大氣中的酸性物質(SOx、NOx)被氧化后與雨滴作用，或在雨滴形成過程中同時被吸收與氧化;雨滴降落(沖刷)過程中把酸性物質一起沖刷下來。二氧化硫變?yōu)榱蛩岬淖铌P鍵的一步是被氧化成三氧化硫，然后再與水作用成為硫酸，其形成機制可能有三種:被光化學氧化劑氧化；在金屬觸媒作用下，產(chǎn)生氧化作用；被空氣中的固體粒子吸附和催化，形成硫酸煙霧本文檔共59頁；當前第19頁；編輯于星期三\12點57分四、酸雨形成過程(一)成雨過程SOx、NOx，在云層雨滴形成過程中被吸收和轉化，包括:1水蒸氣冷凝在含硫酸鹽、硝酸鹽或抓離子的凝結核上。2形成云霧時舊。SO2,NOx和CO2等氣體被水滴吸收。3氣溶膠粒子和水滴在形成云霧的過程中互相碰撞而結合。本文檔共59頁；當前第20頁；編輯于星期三\12點57分(二)沖刷過程酸性污染物被雨水從大氣中沖刷、消除，包括:1云單體形成期間凝結核的消耗。2布朗運動使氣溶膠粒子附著到云單體上。3云體對微量氣體的吸收與吸附。4下降雨滴對氣溶膠粒子和S02的捕獲。本文檔共59頁；當前第21頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第22頁；編輯于星期三\12點57分五、影晌酸雨形成的因素(一)酸雨形成與政性氧化物的濃度及轉化條件有關大氣中SO2濃度越高，降水中硫酸根濃度就越高，降水酸度就越強。(二)膠雨形成與天氣形勢和降水有關(三)酸雨形成與土壤地帶性差異有關南方土壤多屬酸性的紅壤和黃壤，北方土壤多屬堿性土。這些堿性土壤粒子被風吹揚到空中，對雨水中的酸起中和作用本文檔共59頁；當前第23頁；編輯于星期三\12點57分六、酸雨對生態(tài)系統(tǒng)的影響(一)對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響酸雨對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響主要是由于水體酸化，促使土壤中重金屬溶入水體。在酸化的水體中，陰離子的SO4取代了HCO3;陽離子中Ca隨著H’濃度增加而降低，Al、Ni、Cu、Zn、Pb和Cd等則相應增加。水體酸化對水生生物種類的影響極為明顯。如加拿大安大略湖，由于pH的降低，綠藻門從26種減至5種，金藻門從22種減少到5種，藍藻門從22種減至10種。同時，甲殼類和腹足類浮游動物的種類也明顯減少。本文檔共59頁；當前第24頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第25頁；編輯于星期三\12點57分(二)酸雨時陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響1.對土壤影響土壤酸化影響微生物群落結構和種群數(shù)t，并嚴重影響微生物的活動和營養(yǎng)元素在土壤一植物系統(tǒng)中的循環(huán)。土壤酸化能抑制硝化和氨化作用。隨土壤酸度增加，硝化和氨化過程減慢，土壤中NO3一N形成量減少，NH4一N積累增加。根瘤菌、放線菌等都適于在中性環(huán)境中活動，在酸雨影響下，_七述固氮菌活性降低，甚至停止。本文檔共59頁；當前第26頁；編輯于星期三\12點57分酸雨對土壤影響的程度決定于土壤類型和理化特征，主要如土壤有機質和薪土礦物提供的總緩沖能力或陽離子交換量的數(shù)量、土壤鹽基飽和度、土壤剖面中有無碳酸鹽以及土壤耕作制度、施肥、施石灰情況等。本文檔共59頁；當前第27頁；編輯于星期三\12點57分2對植物的影響(l)對植物生理生態(tài)的影響①對葉綠素的影響:植物體內含氮量增加，促進葉綠素合成加速。當葉綠素合成量超過了H十對葉綠素破壞量時，植物體的葉綠素含量就增加。但是，當受試植物在較強的酸性降雨的影響下，葉面積受到損害和葉綠素含量明顯減少時，酸雨也能使葉綠素含量減少。②對樹木凈光合速率和呼吸作用的影響:Ferenbaugh(1976)研究了模擬酸雨對菜豆凈光合速率與呼吸作用的影響，隨著酸雨中酸度增加，光合和呼吸速率都相應增加。本文檔共59頁；當前第28頁；編輯于星期三\12點57分

(2)對植物生育期影響酸雨對水稻的影響非常明顯(華摘等，1987)，在噴灑酸雨后能推遲水稻的成熟期，如表8一9，并對水稻的性狀有明顯的影響，如表8一10本文檔共59頁；當前第29頁；編輯于星期三\12點57分酸雨對蔬菜的影響，Lee等用模擬酸雨pH3.O、pH3.5、pH4.0和pH5.64個處理表明，蘿卜、甜菜、胡蘿卜、花椰菜和芥菜等產(chǎn)量明顯減少;番茄、辣椒、草每等產(chǎn)量增加，而馬鈴薯等無明顯變化。酸雨對禾谷類作物的影響以稻谷最明顯，其他依次為大麥、小麥。酸雨對森林的影響可包括以下幾個方面:葉器官直接受到傷害和營養(yǎng)元素的消失;森林受細菌、真菌病原體的感染增加;加速葉面蠟質層的腐蝕;抑制根瘤固氮菌的活性;抑制松樹末端花蕾的形成、增加松樹的死亡率;阻礙正常繁殖和降低產(chǎn)量等。本文檔共59頁；當前第30頁；編輯于星期三\12點57分七、酸雨的防治在酸雨防治中可以采取以下措施:(一)減少S02等酸性物質的排放1選洗高硫煤

2.改變民用煤的燃料結構我國現(xiàn)在民用煤只占總用煤量的1/5，但排出的SO2卻占總排放量的1/2，這與煤的燃料結構有很大關系?？筛淖兠裼妹旱娜剂辖Y構，如用型煤代替塊煤。3.用其他燃料代替煤例如，發(fā)展城市煤氣，在有條件的地方以電代煤等。本文檔共59頁；當前第31頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第32頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第33頁；編輯于星期三\12點57分

(二)篩選對酸雨教感的指示植物和杭酸雨植物根據(jù)模擬酸雨試驗和實地調查，下列植物可以作為酸雨的指示植物如表8-12。本文檔共59頁；當前第34頁；編輯于星期三\12點57分根據(jù)模擬酸雨污染和污染區(qū)實地調查結果，單運峰等(1993)應用相對比較排序法綜合評價了150種樹木對酸雨和大氣污染的相對敏感性，見表8一13。并在此基礎上篩選出適于西南酸雨區(qū)可供城鎮(zhèn)綠化和用材林、經(jīng)濟林建設的抗性植物，見表8一14。本文檔共59頁；當前第35頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第36頁；編輯于星期三\12點57分第四節(jié)臭氧層減薄問題

臭氧層在保護地球方面具有特別的功能:太陽光中對生物無害的可見光和A段紫外線，臭氧幾乎全部放行;對生物害處極大的C段紫外線，臭氧把它們全部吸收;對生物害大利小的B段紫外線，臭氧將它們大部分吸收，小部分放行。1984年英國南極考察隊的科學家首先在南極觀察到南極上空有一個巨大的、面積與美國大陸差不多大的臭氧層“空洞”。1996年，南極上空的臭氧層空洞達到歷史上最大規(guī)模，面積超過了2200平方公里。近年來，世界各地都有報告臭氧空洞現(xiàn)象。本文檔共59頁；當前第37頁；編輯于星期三\12點57分38本文檔共59頁；當前第38頁；編輯于星期三\12點57分就在發(fā)現(xiàn)臭氧耗損和出現(xiàn)臭氧空洞的同時，世界各地紛紛報道皮膚癌和白內障的發(fā)病率明顯增加，這決非偶然巧合。美國近10年來皮膚癌患者平均每年遞增7%;英國的皮膚癌患者至少已增加15%;澳大利亞昆十蘭州皮膚癌死亡率是世界之最，且有逐年增長之勢。破壞臭氧層的物質很多，如氟利昂類、CH4、N2O及CCl4,等等，這些成分正在不斷增加，見表8-15:本文檔共59頁；當前第39頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第40頁；編輯于星期三\12點57分

臭氧減少將使紫外線增強。如果臭氧減少10%，則紫外線將增加20%(UNEP，1990)特別是UV一B增加較多。紫外線增強對生命有明顯的影響。紫外線能促進皮膚形成維生素D，對骨骼生長有促進作用。但UV一B的紫外線可引起皮膚癌，破壞免疫系統(tǒng)和引起眼病。Uv一B還可使免疫系統(tǒng)功能降低。

UV一B對海洋浮游生物的研究表明:UV一B增強能殺死水中某些微生物、幼魚、小蝦和蟹，導致水生生態(tài)系統(tǒng)成分和結構的改變，削弱水體自凈能力。UV—B對植物生長也有不同程度的危害。還能破壞遺傳物質。本文檔共59頁；當前第41頁；編輯于星期三\12點57分第五節(jié)大氣污染與生物防治

潔凈的空氣是生命的要素。減少污染，凈化空氣，“還我藍天紅日”已成為世界各國人民的共同心愿。生物防治是治理大氣污染的一種有效持久的方法。很多植物能夠吸收空氣中的有毒有害物質，并將這些物質在體內進行分解，轉化為無毒物質。如果空氣中的有毒物質，如Sq達到十萬分之一時，人就不能長時間工作;當它的濃度達到萬分之四時，人就會中毒死亡，而很多植物在這種環(huán)境中仍能正常生長。本文檔共59頁；當前第42頁；編輯于星期三\12點57分

吸收有毒氣體當之無愧的空氣凈化器凈化空氣天然氧氣“制造廠”二氧化碳“廣闊市場”

吸滯粉塵擋塵板降低噪音巨大的天然消音器綠色植物一、植物修復作用本文檔共59頁；當前第43頁；編輯于星期三\12點57分生態(tài)學家曾采集了多種抗污能力較強的植物進行分析，發(fā)現(xiàn)木模葉片中的含氯量及私附在葉片h的氯量很多。并且它對SO2也有很強的抗性。SO2對木槿的葉肉細胞危害極小，木槿有“天然解毒機”之稱。又如榆樹對空氣中的塵埃有過濾作用。據(jù)測定，它的葉片滯塵量為1227g/平方米，有“粉塵過濾器”之稱。同時，榆樹對大氣中的SO2等有毒氣體也有一定的抗性。泡桐是我國著名的速生用材樹種之一。.它的樹干挺直，樹冠龐大，葉大多毛，分泌勃液，能吸附粉塵，凈化空氣，并且對SO2、Cl2、HCl、HF及硝酸霧等有毒氣體有較強的抗性，被稱為“天然吸塵器”。本文檔共59頁；當前第44頁；編輯于星期三\12點57分枝繁葉茂、四季常青的黃楊，是常見的庭園觀賞樹木。由于它的葉片有革質，表皮細胞有較厚的角質層，所以對SO2、Cl2、H2S、HF等有毒氣體有很強的抗性，還有吸除毒氣，凈化空氣的本領。它的吸氯量和抗性都很強。夾竹桃也是一種抗污能力很強的樹種。夾竹桃的葉面有蠟質，既有很強的耐旱能力，又能在毒氣和塵埃彌漫的惡劣環(huán)境中照常生長。據(jù)試驗，在SO2強污染環(huán)境中，一般植物均會花落葉枯，而夾竹桃仍枝繁葉茂，生長如常。它對粉塵、煙塵也有較強的吸附力，葉面積能吸附灰塵5g/平方米，因而被譽為“綠色吸塵器”。本文檔共59頁；當前第45頁；編輯于星期三\12點57分不同的樹種對不同的污染氣體的抵抗能力和吸收量差別較大。表8-17是北京市園林局(1974年)對一些植物葉片含硫量調查的結果，從表中可看出，樹種不同，含硫量差別很大。本文檔共59頁；當前第46頁；編輯于星期三\12點57分植物吸收氟化氫的能力也很強，江蘇省對幾種植物調查的結果如圖所示本文檔共59頁；當前第47頁；編輯于星期三\12點57分氟化氫指標生物HF：唐菖蒲、郁金香、金蕎麥、小蒼蘭、杏、葡萄等；唐菖蒲本文檔共59頁；當前第48頁；編輯于星期三\12點57分植物還能吸收其他氣體。很多植物都能直接從空氣中吸收NH3以滿足所需總氮量的10%~20%，如大豆幼苗一晝夜能吸收NH370微克，大多數(shù)植物都能吸收O3，其中銀杏、柳杉、日本扁柏、樟樹、海桐、青岡棟、夾竹桃及刺槐等吸收O3量較大。森林凈化大氣污染物質的能力很強，1公頃模式森林凈化效率(以t/a計)O3為96000，SO2為748、CO為2.2,NOx為0.38,PAN為0.17.森林群落結構越復雜，疏密度適中(0.5~0.7)凈化效率越大，如表8-19。本文檔共59頁；當前第49頁；編輯于星期三\12點57分本文檔共59頁；當前第50頁；編輯于星期三\12點57分另據(jù)報道，營造1公頃的柳杉林，每年可吸收SO2720kg。草地也有很強的凈化能力，258.9平方公里的紫花苜蓿，每年可使大氣中的SO2減少600t以上。為了配置好有高效凈化能力的群落，必須同時注意植物凈化〔大氣)能力與抗性能力相結合，喬、灌、草相結合，因地制宜，合理配置。本文檔共59頁；當前第51頁；編輯于星期三\12點57分關于城市綠化的規(guī)劃和設計的原則

(1)常綠樹與落葉樹配合，使各個季節(jié)都能起到凈化作用。(2)速生樹與慢生樹結合，前者易取得綠化效果，但壽命短，因此要考慮若干年后用慢生樹種接替速生樹種。(3)骨干樹種與其他樹種相結合，目的是使城市綠化樹種豐富多彩，各有特色。(4)喬、灌、草、藤相結合，立體綠化，可以增加單位土地面積上的葉面積指數(shù)，提高凈化效率。在有條件的地區(qū)，要建設屋頂花園;(5)盡量采用樹型美觀、沒有病蟲害和特殊氣味的鄉(xiāng)土植物。本文檔共59頁；當前第52頁；編輯于星期三\12點57分綠色植物對氣態(tài)污染物的修復主要是靠葉片表面進行的。據(jù)試