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四讲

关注气候变化、关心空气质量

气候变化(climate change

《联合国气候变化框架公约》将气候变化定义为:经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外由于人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变”。气候变化主要表现为三方面:全球气候变暖Global Warming)、酸雨Acid Deposition)、臭氧层破坏(Ozone Depletion),其中全球气候变暖是人类目前最迫切应对的问题!

全球气候变暖

气候变化的原因既有自然因素,也有人为因素。在人为因素中,过去一百多年间,人类一直依赖石油、煤炭等化石燃料来提供生产生活所需的能源,燃烧这些化石能源排放的二氧化碳等温室气体使得温室效应增强,工业、农业、畜牧业生产过程也有温室气体排放,森林破坏会减少吸收二氧化碳的能力,人类经济活动的诸多因素引起了全球气候变暖。

1、温室气体浓度增加 

温室气体指的是地球大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。重要的温室气体包括二氧化碳CO2)、臭氧O3)、 氧化亚氮N2O)、甲烷CH4)、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等。

现在地球大气是经过数十亿年的变迁形成的,大气成分按体积计算大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%,大气中各成分所占的比例保持相对稳定,使地球成为孕育了丰富生命体的星球。但随着人类科技的进步,生产力水平的提高,工农业、交通运输业的发展,深埋在地下的化石燃料被开采出来并得以充分利用,致使人为排放的温室气体浓度增加,破坏了大气原有的比例,引起全球气候变化。

2、“温室效应”明显增强

温室气体使地球变得更温暖的现象称为温室效应Greenhouse Effect)。温室原理是:太阳辐射主要是短波辐射,地面辐射则为长波辐射。大气对长波辐射的吸收力较强,对短波辐射的吸收力比较弱。白天,太阳光照射到地球时,部分能量被大气吸收,部分被反射回宇宙,大约47%左右的能量被地球表面吸收。夜晚,地球表面以红外线的方式向宇宙散发白天吸收的能量,大部分被大气吸收。结果,大气层就如同覆盖着玻璃的温室一样,可以保存一定的热量

温室效应对地球上包括人类在内的一切生物本是一件好事,地球的温度就是靠大气中的温室气体所产生的温室效应来维持的,如果没有温室效应存在,地球的表面温度将降低33℃,即从现在的15℃下降为—18℃,整个地球表面将完全被冰雪覆盖,也就不会有今天这样丰富多彩的生命世界了。但是,人类活动排放出大量的二氧化碳和其他温室气体比自然循环所产生的同类气体更多,破坏了地球所接受到的太阳辐射热量和地球散失的长波辐射热量之间的平衡,引起全球变暖。

全球气候变暖的影响

全球气候变暖会导致灾害性气候事件频发,冰川和积雪融化加速,水资源分布失衡,生物多样性受到威胁。气候变暖还会引起海平面上升,沿海地区遭受洪涝、风暴等自然灾害影响更为严重,小岛屿国家和沿海低洼地带甚至面临被淹没的威胁。气候变化对农、林、牧、渔等经济社会活动都会产生不利影响,并加剧疾病传播,威胁人类身体健康。

如被称为亚洲水塔青藏高原冰川是中国乃至亚洲许多主要大江大河的源头,数亿人的用水问题与之息息相关。目前喜马拉雅冰川的消融比世界任何地区都快,联合国政府间气候变化专门委员会IPCC)近期发布的报告指出,根据目前的全球变暖趋势,不到30年,80%面积的喜马拉雅冰川将消融殆尽,这对于中国本来就日益严峻的水资源短缺问题,无疑是雪上加霜。

全球变暖加速北极冰川融化,使许多北极动物如北极熊、海象、海鸠等都无法适应环境和食物链的变化,遭受灭绝之灾。

全球变暖造成粮食减产,稻米对温度剧变的敏感性就是其中的一个例子,国际稻米研究所的研究显示,若晚间最低气温上升1摄氏度(华氏1.8度),稻米收成便会减少10%。全球变暖,气温升高还会导致农业病、虫、草害的发生区域扩大,危害时间延长,作物受害程度加重。

国际减排协议

19971211日,《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会在日本京都召开,签订了《京都议定书》,明确规定对二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、及六氟化硫六种温室气体进行削减,但对全球升温贡献的百分比来说,由于二氧化碳含量较多,所占的比例也最大,约为55%,成为重要的减排对象。

2005216日,《京都议定书》正式生效,这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。

200912718日,《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议在丹麦首都哥本哈根召开,来自192个国家的谈判代表召开峰会,称为哥本哈根世界气候大会,商讨2012年至2020年的全球减排协议。这是继《京都议定书》后又一具有划时代意义的全球气候协议书,是一次被喻为拯救人类的最后一次机会的会议。会议要促进减排,减排要落实行动,世界各国在减排行动方面差异较大。

空气质量

通常情况下,空气中各成分所占的比例保持相对稳定。但随着现代工业和交通运输的发展,人类向大气中持续排放的物质数量越来越多,种类越来越复杂,引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候,就造成了空气污染,导致空气质量下降。

空气污染的主要危害

对人体健康的危害:人需要呼吸空气来维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达1520立方米。因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。如,19521258日英国伦敦发生的煤烟雾事件死亡4000人。

形成酸雨的危害:空气污染后,污染物中的硫氧化物或氮氧化物在大气中经过复杂的化学反应,形成硫酸或硝酸气溶胶,被云、雨、雪、雾捕捉吸收,降到地面成为酸雨雪、酸云、酸雾,酸云和酸雾中的酸性由于没有得到雨滴的稀释,它们的酸性要比酸雨强得多,腐蚀性更强。酸雨能酸化河流湖泊与土壤、使大片森林和农作物毁坏,使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀文物、建筑物等。

我国酸雨主要是硫酸型,酸雨区正呈蔓延之势。80 年代我国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的川贵两广地区,到 90 年代中期,酸雨已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区,华中酸雨区现已成为全国酸雨污染最严重的地区,几乎到了逢雨必酸的程度,另外华东沿海地区也成了我国主要的酸雨区。

因此,关注空气质量,防治空气污染至关重要。

环境空气质量标准

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,保护和改善生活环境、生态环境,保障人体健康,国家制定了环境空气质量标准》,该标准首次发布于1982年,1996年第一次修订,2000年第二次修订。但随着中国经济高速发展,环境空气污染特征已由煤烟型向复合型转变,区域性大气细颗粒物和臭氧污染不断加重,一些城市经常出现长时间灰霾天气,空气污染对公众健康产生了严重威胁,同时,发布的评价结果与人民群众主观感受存在差异,故2012第三次修订环境空气质量标准》GB 3095-2012),环境保护部于2012 2 29 日批准,201611日在全国实施。

环境空气质量功能区分类

一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。

二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。

三类区为特定工业区。

环境空气质量标准分级(环境空气质量标准分为三级

一类区执行一级标准;二类区执行二级标准;三类区执行三级标准。

空气质量级别及对人体健康的影响

空气污染

指数(API

空气质量

级别

对健康的影响

对应空气质量的适用范围

050

可正常活动

自然保护区、风景名胜区和

其他需要特殊保护的地区

50100

可正常活动

城镇规划中确定的居住区、

商业交通居民混合区、文化区、

一般工业区和农村地区

101200

长期接触,易感人群症状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状。

特定工业区

空气质量报告

就是根据国家《环境空气质量标准》中规定的几种常见污染物(如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物等)监测的结果,评价城市的空气质量,并以空气污染指数的表征形式来向公众发布。空气污染指数(Air Pollution Index,简称API)是将常规检测的几种空气污染物的含量,按一定的方法处理,变成大家熟悉的0500之间的数字。污染指数是一个相对数值,数值越小表示污染物的含量越小,数值越大表示污染物的含量越多。

如某年某月某日A\B\C三城市的空气质量报告

城市

空气污染指数

主要污染物

空气质量级别

空气质量状况

A

65

二氧化硫

B

109

可吸入颗粒物

轻微污染

C

100

可吸入颗粒物

 

20122月,国务院发布的环境空气质量新标准中调整了污染物项目及限值,新标准制定的6种监测项目为:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10PM2.5增设了PM2.5平均浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值,收紧了PM10、二氧化氮等污染物的浓度限值。

PM,英文全称为particulate matter(颗粒物)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米颗粒物,也称为可入肺颗粒物。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。

PM2.5产生的主要来源,是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。

虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大,所以国家新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。

知识链接

美国国家航空航天局NASA20109月公布了一张全球空气质量地图,专门展示世界各地PM2.5的密度。在这张2001-2006年间平均全球空气污染形势图上,全球PM2.5最高的地区在北非和中国华北华东华中世界卫生组织认为,PM2.5小于10是安全值,而中国的这些地区全部高于50接近80,比撒哈拉沙漠还要高很多。

20111221日,在第七次全国环境保护工作大会上,环保部部长周生贤公布了PM2.5和臭氧监测时间表,PM2.5监测全国将分四步走。他表示,2012年,将在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展PM2.5和臭氧监测;2013年在113个环境保护重点城市和环保模范城市开展监测;2015年在所有地级以上城市开展监测,而2016年则是新标准在全国实施的关门期限,届时全国各地都要按照该标准监测和评价环境空气质量状况,并向社会发布监测结果。截至201210月,全国已有195个站点完成PM2.5仪器安装调试并试运行,有138个站点开始正式PM2.5监测并发布数据,济南计划在201311日前公布PM2.5监测数据。

活动内容

目前我省燃煤烟尘、工业废气和粉尘、机动车尾气是造成城镇空气污染的三大主要来源。

(任选一项作业,完成后提交lvsesd@sina.com。)

1、  调查你们居住地冬季集中供暖锅炉的数量、分布、燃煤量、烟尘排放与清洁处理等情况,写出调查

报告。

2、  调查你们居住地主要交通要道车辆通行情况(描述车流量、交通拥堵、噪音、尾气排放等情况),并

提出环保建议。