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哪里会受到污染产生酸雨的影响

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:联合国最新公布的研究报告显示,在过去30年中,虽然国际社会在环保领域取得了一定的成绩,但全球整体环境状况持续恶化。国际社会普遍认为,贫困和过度消费导致人类无节制地开发和破坏自然资源,这是造成环境恶化的罪魁祸首。能源对环境的污染主要表现在如下6个方面。1994年3月21日公约正式生效。中国的酸雨以硫酸为主,与以煤为主的能源结构有关。目前,酸雨已成为全球面临的主要环境问题之一。

世界经济发展和环境是不协调的,经济发展和人口增长给环境造成了巨大的压力,对发展中国家这种情况尤为突出。从引起环境问题的根源考虑,环境问题可分为两类:由自然力引起的原生环境问题和由人类活动引起的次生环境问题。前者主要是指地震、洪涝、干旱、滑坡等自然灾害所引起的环境问题;后者可分为环境污染和生态破坏两大类型。

联合国最新公布的研究报告显示,在过去30年中,虽然国际社会在环保领域取得了一定的成绩,但全球整体环境状况持续恶化。国际社会普遍认为,贫困和过度消费导致人类无节制地开发和破坏自然资源,这是造成环境恶化的罪魁祸首。

环境问题是一个全球性问题。联合国环境署的报告表明,整个地球的环境正在全面恶化,主要表现在如下几个方面:

①南极的臭氧空洞正以每年一个美国陆地面积的速度扩大;

②空气质量严重恶化;

③温室气体的过度释放造成全球气候变暖,沿海低地和一些岛屿国家正在面临海水上涨的威胁;

④全球有十几亿人口生活在缺水地区,十几亿人的生活环境中没有生活污水排放装置;

⑤土壤流失严重,每年流失量达20 Gt,全世界的森林正以每年4.6×106 hm2的速度从地球上消失;

⑥大量的动物濒临灭绝;

⑦淡水资源日益短缺。

人类从来没有像今天这样意识到和感受到生存环境所受到的威胁,社会也从来没有像现在这样期盼生活生存空间质量的改善。

能源作为人类赖以生存的基础,在其开采、输送、加工、转换、利用和消费过程中,都直接或间接地改变着地球上的物质平衡和能量平衡,必然对生态系统产生各种影响,成为环境污染的主要根源。能源对环境的污染主要表现在如下6个方面。

1.温室效应

太阳射向地球的辐射能中约有1/3被云层、冰粒和空气反射回去;约25%穿过大气层时暂时被吸收,起到增温作用,但以后又返回到太空;其余大约37%则被地球表面吸收。这些被吸收的太阳辐射能大部分在夜间又重新发射到天空。如果这部分热量遇到了阻碍,不能全部被反射出去,地球表面的温度就会增加。

空气中的二氧化碳和水蒸气等三原子气体都有相当大的辐射和吸收辐射的能力,这些气体的辐射和吸收有选择性,它们能让太阳的短波辐射自由地通过,同时却吸收地面发出的长波辐射。太阳表面温度约为6000 K,辐射能主要是短波;地球表面温度约为288 K,辐射能主要为长波。这样,大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面,使地球表面的温度升高;与此同时,由于二氧化碳等气体强烈地吸收地面的长波辐射,使散失到宇宙空间的热量减少,于是地面吸收的热量多,散失的热量少,导致地球气温升高,这就是“温室效应”。在主要的温室气体中,二氧化碳占49%,甲烷为18%,制冷剂CFC为14%,其他气体为13%,氧化二氮为6%。来源为:能源58.2%;农业21.2%;冷冻和空调设备15%;天然产生5.6%;其他来源1%。

近100多年来,全球气温总的趋势是上升的。20世纪80年代全球平均气温比19世纪下半叶升高了0.6℃。预测表明,当空气中二氧化碳浓度为目前的两倍时,地表面平均温度将上升1.5~4.5℃。这将引起南极冰山融化,导致海平面升高,并淹没大片陆地。

气候变化对自然生态环境系统已造成影响并将继续产生明显的影响,主要表现在如下几个方面:

(1)气候变化将改变植被群落的结构、组成及生物量,使森林生态系统的空间格局发生变化,同时也造成生物多样性减少等。

(2)冰川条数和面积减少,冻土厚度和下界会发生变化,高山生态系统对气候变化非常敏感,冰川规模将随着气候变化而改变,山地冰川普遍出现减少和退缩现象。

(3)气候变化导致湖泊水位下降和面积萎缩。

(4)农业生产的不稳定性增加,产量波动大;农业生产布局和结构将出现变动;农业生产条件改变,农业成本和投资大幅度增加。

(5)气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率以及水质等发生变化;水资源供需矛盾将更为突出。

(6)对气候变化敏感的传染性疾病的传播范围可能增加;与高温热浪天气有关的疾病和死亡率增加。

(7)气候变化将影响人类居住环境。

对于温室效应来说,最直接影响的是大气中的二氧化碳含量。由于大量燃烧化石燃料,使大气中二氧化碳浓度上升较快。据统计,全球每年因燃烧而产生的二氧化碳高达6 Gt。国际能源机构指出,到2017年,化石燃料将提供90%世界能源需求量,这意味着今后温室气体的排放量将进一步增加;2017年世界二氧化碳排放量预计将比2000年增加30%~42%。

化石燃料燃烧所放出的二氧化碳和地球植被的破坏,是二氧化碳浓度增加的主要原因。能源工业同时也是甲烷气体的一个重要的产生源(20%),因此能源产业就成为减少温室气体排放行动的焦点。

为了应对全球气候变化,1979年主要由科学家参加的第一次世界气候大会呼吁保护气候。1988年11月,世界气象组织和联合国签署成立了政府间气候变化专门委员会(IPCC)。1991年2月联合国组成气候公约谈判工作组,并于1992年5月完成了公约的谈判工作。1992年6月,在“联合国环境与发展大会”期间,153个国家和区域一体化组织正式签署了气候变化框架公约。1994年3月21日公约正式生效。截至2001年12月,共有187个国家和区域一体化组织成为缔约方。1997年在日本京都召开的公约第三次缔约方大会通过了《京都议定书》,为发达国家规定了2008—2012年具体的温室气体减排义务,即发达国家在该期间内要将其二氧化碳等温室气体排放水平比1990年平均减少5.2%。对发展中国家没有规定新的义务。

减缓温室效应的对策如下:

①提高能源利用率,减少化石燃料的消耗量,大力推广节能新技术;

②开发不产生二氧化碳的新能源,如核能、太阳能、地热能、海洋能

③推广绿化植树,限制森林砍伐,制止对热带森林的破坏;

④减缓世界人口增长速度,在农村发展“能源农场”,利用种植薪柴树木通过光合作用固定二氧化碳;

⑤采用天然气等低含碳燃料,大力发展氢能。

2.酸雨

一般将p H值小于5.6的降水称为酸雨。可能引起雨水酸化的主要物质是SO2和NOx,它们形成的酸雨占总酸雨量的90%以上。而这两类物质的90%是燃烧化石燃料造成的。中国的酸雨以硫酸为主,与以煤为主的能源结构有关。

20世纪80年代,酸雨在世界上仍是局部性问题,进入90年代后,酸雨的危害更加严重,并且扩展到世界范围。目前,酸雨已成为全球面临的主要环境问题之一。

酸雨会以不同的方式危害水生生态系统、陆生生态系统,腐蚀材料和影响人体健康。首先,酸雨会使湖泊变成酸性,引起水生物死亡;其次,酸雨是造成大面积森林死亡的原因;最后,酸雨还加速了建筑结构、桥梁、水坝、工业设备、供水管网和名胜古迹的腐蚀,影响人体健康。

产生酸雨的主要原因是化石燃料燃烧,特别是煤炭燃烧所产生的SO2和NOx。近一个世纪以来,全球的二氧化硫排放一直在上升;中国的能源消耗以煤为主,因此二氧化硫的排放更加严重。1995年我国由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森林和人体健康等方面的经济损失为1100多亿元,接近当年国民生产总值的2%。1999年二氧化硫的排放量达1875万吨,全国p H值小于5.6的区域占国土面积的40%。我国酸雨覆盖四川、贵州、重庆、广西、广东、湖南、湖北、江西、浙江、江苏等省市,面积达200多万平方千米,是世界的三大酸雨区之一。

针对这种情况,世界各国都在采取切实有效的措施控制二氧化硫的排放,其中最重要的是洁净煤技术。为了控制酸雨和二氧化硫的排放,我国1995年8月修订的《大气污染防治法》做出了划定酸雨控制区和二氧化硫控制区的规定,1998年划定的“两控区”的面积为109万平方千米(11.8%),其中酸雨控制区为80万平方千米,二氧化硫污染区为29万平方千米。除了实行二氧化硫排放总量控制外,还采取了一系列的具体措施,例如,禁止新建煤层含硫大于3%的矿井,已建的逐步实行限产和关停;现有燃煤含硫量大于1%的电厂应在2010年前分期分批建成脱硫设施等。

3.破坏臭氧层

1984年英国科学家首次发现南极上空出现了臭氧空洞,这个臭氧空洞已在迅速扩大。造成臭氧层破坏的主要原因是人类过多地使用氯氟烃类物质和燃料燃烧产生的N2O所致。

臭氧是氧的同素异性体,存在于地面10 km以上的大气平流层中,吸收掉太阳辐射中对人类、动物、植物有害的紫外光中的大部分,为地球提供了防止太阳紫外辐射的屏障。

大气中的N2O的浓度每年正以0.2%~0.3%的速度增长,而N2O浓度的增加将引起臭氧层中NO浓度的增加,NO和臭氧作用将生成NO2和氧,最终导致臭氧层变薄。大气中的N2O主要来源于自然土壤的排放和化石燃料及生物质燃料的燃烧。因此发展低NOx燃烧技术及烟气和尾气的脱硝是减少N2O排放的关键。

4.热污染

用江河、湖泊水作冷源的火力发电厂和其他工业锅炉、工业窑炉等用热设备,冷却水吸收热量后,温度将升高6~9℃,然后再返回自然水源。于是大量的排热进入到自然水域,引起自然水温升高,从而形成所谓的热污染。

热污染会导致水中的含氧量减小,影响水中鱼类和其他浮游生物的生长,同时使水中藻类大量繁殖,破坏自然水域的生态平衡。热污染的主要来源是火电厂和核电站。

提高电厂和一切用热设备的热效率,不仅能量的有效利用率可提高,而且由于排热减少,对环境的热污染也可随之减轻。

5.放射性污染

核燃料的开采与运输,核废渣的处理也会给环境造成污染。从污染物的人和生物的危害程度来看,放射性物质要比其他污染物严重得多。因此,从核能开发以来,人们就对放射性污染的防治极其重视,采取了一系列严格的措施,并将这些措施以法律的形式明确下来。例如,对核电站,国际原子能机构和我国国家安全局都制定了核电站厂址选择、设计、运行和质量保证四个法规。我国还制定了《中华人民共和国放射性污染防治法》,该法律已于2003年10月1日起正式实施。

6.能源对人体健康的影响

能源对人体健康的影响是一种综合的影响。化石燃料燃烧时排放的大量粉尘、二氧化硫、硫化氢、NOx等除了污染环境外,还会影响人体健康。

另外,原煤中均含有微量重金属元素,这些微量重金属元素在燃烧过程中会随烟尘和炉渣排出,从而对大气、水、土壤产生污染,并影响人体健康。

能源对环境的影响是一种综合的影响。我国是发展中国家,改革开放以来,随着经济的迅速发展和人民生活水平的提高,环境污染也日趋严重。目前,全国半数以上的城市颗粒物排放超过国家的限定值;有50多个城市二氧化硫浓度超过国家二级排放标准,80%多的城市出现过酸雨等。因此,在提高能源利用率的同时大力治理能源所造成的环境污染已是我国当务之急。

能源在可持续发展中的作用既有积极的一面,又有消极的一面。正如联合国1980年通过的《世界自然资源保护大纲》中指出的:“地球是宇宙中唯一已知的可以维持生命的星球”;“人类寻求经济发展及享用自然界丰富的资源,必须符合资源有限的事实及生态系统的支持能力,还必须考虑子孙后代的需要。”

因此,使能源与环境协调发展是摆在全人类面前的共同任务。

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