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1、第十七章 科学技术与可持续发展,讨论： 1你是怎样理解“可持续发展” 的？ 2在你身边有哪些 “不可持续发展”的实际例子,版权所有 复制必究,高等教育出版社,17.1 全球问题,1. 人口问题 医疗水平的发展使人口出生率和成活率迅速提高，死亡率大幅下降。 公元1世纪初，约2亿 1650年文艺复兴时期，约5亿 1850年工业革命时期，约10亿 1930年二战期间，约20亿 1975年，达到40亿 1987年，达到50亿 1999年，达到60亿,高速增长！,人口问题：世界人口发展过程中产生的各种矛盾的统称。包括人口自身的发展、分布以及人口与社会、人口与经济、人口与资源、人口与自然环境等相结合过程中
2、产生的生存、发展问题 世界人口增长不是均衡的分布在整个全球空间，不同类型国家与地域存在差异。19851990年，亚非拉发展中国家人口增长速度快于世界平均水平（亚19，非30，拉21），北美洲、欧洲低于世界平均水平（北美8，欧2不包括俄罗斯），太洋洲基本持平。发展中国家明显快于发达国家。致使发达国家与发展中国家所占世界人口比重不断变化。1975年两者为27：73，到1990年则为23：77，2000年为20：80,人均国民生产总值最少的国家与人口增长,我国的人口问题,我国的人口问题,2. 温室效应 温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射
3、入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。,大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到23，而实际地表平均温度为15，这就是说温室效应使地表温度提高38。,除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，排入大气中的二氧化碳相应增多；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，由于二氧化碳逐渐增加，温室效应也不断增强。据分析，在过去二百年中，二氧化碳浓度增加25，地球平均气温上升0.5。估计到下个世
4、纪中叶，地球表面平均温度将上升1.54.5，而在中高纬度地区温度上升更多,全球气温变暖造成的最主要灾害是南北极冰雪融化造成的海平面上升 如果海平面升高1 m,直接受影响的土地约5106 km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地总量的1/3。如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5 m以下地区都将受到影响,这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。一部分沿海城市可能要迁入内地,大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产。同时,对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧,使江河下游的环境急剧恶化,全球变暖导致非洲最高的山峰积雪融化,受到温室效
5、应和周期性潮涨的双重影响，西太平洋岛国图瓦卢的大部分地方，即将被海水淹没，包括首都的机场及部分住宅和办公室。 由于温室效应会导致南北极冰雪融化，水平线上升，直接威胁图瓦卢，所以该国在国际环保会议上一向十分敢言。前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“地球暖化的第一个受害者”。,3. 厄尔尼诺现象 厄尔尼诺现象：厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每28年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所
6、谓的“厄尔尼诺现象”。,“厄尔尼诺”一词来源于西班牙语，原意为“圣婴”。19世纪初，在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家，渔民们发现，每隔几年，从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流，使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸本来盛行的是秘鲁寒流，随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界三大渔场之一，但这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子圣婴。后来，在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时，大范围的海水温度可
7、比常年高出36摄氏度。太平洋广大水域的水温升高，改变了传统的赤道洋流和东南信风，导致全球性的气候反常,厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高，海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域，结果引起海啸和暴风骤雨，造成一些地区干旱，另一些地区又降雨过多的异常气候现象。,厄尔尼诺是一种不规则重复出现的现象。一般每28年出现一次。据统计，从1950到1998年共发生了16次厄尔尼诺现象，拉尼娜发生10次。不过，1990年以后厄尔尼诺现象已出现4次，拉尼娜却只发生1次。一般而言，厄尔尼诺现象发生时，全球平均温度会升高。最近10年发生厄尔尼诺现象的频率加快
8、，已造成近百年来平均温度最暖的三年都在1990年以后，其中1998年是 1861年以来最暖的一年。,4. 臭氧层被破坏 在距离地球表面15-25公里的高空，因受太阳紫外线照射的缘故，形成了包围在地球外围空间的臭氧层，这臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。人类真正认识臭氧还是在150多年以前，由德国化学家先贝因（Schanbein）博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味类似于希腊文的OZEIN（意为“难闻”），由此将其命名为OZONE（臭氧）。,自然界中的臭氧，大多分布在距地面20km50km的大气中，我们称之
9、为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道，太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（C02）。同样的，与氧分子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。,大气臭氧层的主要作用,保护作用：臭氧层能够吸
10、收太阳光中的波长300 m以 下的紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UVA和少量中波紫外线UVB能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻微得多。,大气臭氧层的主要作用,加热作用：臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用 大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空1550km存在着升温层。正是由于存在着 臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气，所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。,臭氧层损耗的危害,5. 土地荒漠化 土地荒漠化：气
11、候变异和人类活动影响等各种因素造成的干旱、半干旱以及亚湿润干旱地区的土地退化，主要分布在亚、非、拉等发展中国家。,半荒漠化的高原地表,土地荒漠化是全球性的环境灾害，它已影响到世界六大洲的100多个国家和地区，全球约有1/6的人口生活在这些地区。目前，全球荒漠化的面积已经达3600万平方公里，占整个地球陆地面积的1/4，全世界受荒漠化影响的国家有100多个，约9亿人受到荒漠化的摧残影响和威胁。全世界每年因荒漠化而遭受的损失达420亿美元。,我国是世界上沙漠面积较大、分布较广、荒漠化危害严重的国家之一。沙漠、戈壁及沙化土地总面积为168.9万平方公里，占国土面积的17.6。除西北、华北和东北的12
12、块沙漠和沙地外，在豫东、豫北平原，在唐山、北京周围，北回归线一带还分布着大片的风沙化的土地。近20年来沙化土地平均每年以2460平方公里的速度在扩展。中国每年因荒漠化危害造成的损失高达540亿元。,在中国，因风蚀形成的荒漠化土地面积已超出全国耕地的总和。由于水土流失，中国每年流失土壤达50多亿吨，使土地资源遭受严重破坏。在我国，直接受荒漠化危害影响的人口约5000多万人。西北、华北北部、东北西部地区每年约有2亿亩农田遭受风沙灾害，粮食产量低而不稳定；有15亿亩草场由于荒漠化造成严重退化；有数以千计的水利工程设施因受风沙侵袭排灌效能减弱。 荒漠化的发生、发展和社会经济有着密切的关系。人类不合理的
13、经济活动不仅是荒漠化的主要原因，反过来人类又是它的直接受害者。与荒漠化有关的社会经济因素有人口过剩、过度耕种、过度放牧、毁林和低下的灌溉水平。,6. 酸雨现象 酸雨：pH小于5.6的酸性降水，包括雨、雾、霜等，是由大气中的硫酸、硝酸和云层的水蒸气发生反映形成的,酸雨的形成过程,酸雨过后损坏的森林,7. 森林的破坏 森林的功能 1调节生物圈的CO2和O2的平衡 处于生长季节的阔叶林，每公顷每天能吸收1吨CO2，生产730公斤O2。按此推算，若人均拥有102米的森林，就能满足自己对氧的需要了。 2净化空气 森林枝叶茂密，湿度也较高，能吸附油烟、灰尘，还能吸收SO2等有毒气体。每公顷油松林一年可吸尘
14、36.4吨，夹竹桃、梧桐、槐树等能吸收SO2。松树针叶分泌的杀菌素可杀死白喉杆菌和结核杆菌。据测定，绿化区每立方米空气中的细菌含量仅为市区的15。,3减低噪音 30米宽的林带可减低噪音68分贝，在行道树之间种灌木，防噪音效果更佳。 4涵养水源，保持水土 茂密的林冠能截留雨水，林下的枯枝落叶层能缓冲雨水对地表的冲击力，促进水的渗透，减少和节制地面径流，有利于涵养水源。据统计，一亩林地比裸地多蓄水20吨，5万亩森林的贮水量相当于一座100万立方米的大水库。森林还能有效地减少水土流失，据统计，在一次降雨346毫米后，平均每亩林地流失土壤4公斤，草地为6.2公斤，作物地和裸地分别是238公斤和450公
15、斤。 5调节气温、降低风速、增加降雨量,一个地区的森林覆盖率若高于30，而且分布均匀，就能相对有效地调节气候，减少自然灾害。我国的森林覆盖率仅为12，分布也不均匀，属于少林国。目前，世界上的森林正以每年1800万2000万公顷的速度消失，自19501980年间，全世界的森林面积减少了一半。破坏森林会产生一系列严重的后果。,破坏森林的后果 1水土流失 森林被砍伐后，裸露的土地经不起风吹雨打日晒。晴天，由于太阳曝晒，地温升高，有机物分解为可溶性矿质元素的进程加快；雨天，雨水直接冲测，把肥沃的表土连同矿质元素带进江河。据估计，我国每年约有50多亿吨土壤被冲进江河。 2流沙淤积，堵塞水库河道 黄河水中
16、的含沙量居全球之冠，洪水到来时，水、沙各占一半。由于流沙淤积，黄河下游有些地方的河床比堤外土地高出12米，甚至比开封市的城墙还高，严重威胁人民的生命和财产安全。,3环境恶化，灾情频繁 海南省万宁县的森林覆盖率原来高达63，由于有森林调节，上世纪50年代前，从没发生过干旱。 后来，人为的破坏使那里的森林覆盖率降至9.8，从此以后，自然灾害纷至沓来，从60到70年代，平均每10年就有6年闹旱灾，致使21条河的河水断流，3/4的农田受旱减产，25个水库干涸。特别是森林被毁，使一些珍稀动物失去繁衍基地。那里的动物就难以生存。我国的海南坡鹿、华南虎、黑冠长臂猿等珍贵动物都由于生境遭到破坏而濒临灭绝。,防
17、止森林被破坏的“4R运动”,肯尼亚环境副大臣提倡了“4R运动 ”： Refuse 拒绝：拒绝多余的商品包装 Reduce 减少：尽量减少垃圾 Reuse 再利用：提倡反复地再利用物品。东西坏了，最好修理，不要马上更换新东西 Recycle再利用：提倡资源的有效利用。回收后可以再利用的物品，不要跟不能用的垃圾混在一起,8. 物种灭绝 物种灭绝是一种自然现象，在地球演化过程中，大多数物种都灭绝了。 物种灭绝的速度不是恒定的，进入20世纪，人类的活动加速了物种的灭绝 有统计称，每24小时就有150个到200个物种永远消失。 生物多样性的破坏已达到危及人类自身的程度,9. 垃圾泛滥 全世界每年产生十亿吨垃圾， 其中4千万吨具有放射性，只有1/3的可以进入自然界的生态循环,讨论： 1以下哪些垃圾可以自然分解？ 玻璃、塑料、易拉罐、纸张、金属,17.2 中国的环境问题,1. 人口问题 2.大气严重污染 3.土地资源的退化 4.水资源的减少 5.酸雨现象 6.森林资源的减少 7.物种的消失,