气态的NO和SO2在大气中可以氧化成不易挥发的硝酸和硫酸,溶于云雾或雨滴中而形成酸 雨。S0氧化为S03的速度在清洁干燥的大气中非常慢,但在潮湿、有多种微粒和光的作用下,反 应速度会大大加快。SO2的化学氧化机理有:①液相催化反应。当大气湿度较高时,游离在大气 中颗粒状的金属盐(锰铁、铜等的硫酸盐或氯化物)作为凝结核可使水分子聚集成小水滴,水滴吸 收SO2和O2后,在这些金属盐的催化作用下,液相中的SO将迅速氧化为HSO4。②光氧化反应。 直接光氧化反应是在光的作用下处于激状态的SO,与O2碰撞发生形成SO3:间接光氧化反应是 处于基态的SO2,与由其他分子光解产生的自由基如Ho、HQ等碰撞而发生热化学反应形成SO3, SO3再与HO化合成HSO4。NO的氧化途径有两种:N与O3反应氧化成NO,或与自由基OH、HO2 等反应形成HNO2、HNO3。NO2的氧化途径也有两种:NO2与03和M反应形成NO3,再与HO反应转 化成HNO3,或与过HO2反应转化为HO2NO2(过氧硝酸)。 酸雨的危害极大,主要表现在:①酸雨使水生生态系统酸化,浮游植物和动物减少,影响鱼 类繁殖、生存。当p值小于5.5时,大部分鱼类难以生存;当p值小于4.5时,水生生物大部 分死亡:②酸雨使陆生生态系统酸化,土壤中的营养元素钾、镁、钙、硅等不断流失和有毒元素 溶出,抑制了微生物固氮和分解有机质的活动,加速了土壤贫瘠化过程,影响各种绿色植物的生 存及产量;③酸雨腐蚀建筑材料和金属制品等各种材料,尤其对主要化学成分为CaCO的大理石 所构建的文物古迹,如古代建筑、雕刻、绘画等,由酸雨溶解下来的CaSO部分侵入颗粒间缝隙, 大部分被雨水冲走或以宜于脱落的结壳形式沉积于大理石表面,造成无法挽回的损失:④酸雨间 接影响和危害人体健康,如饮用由于酸雨的溶侵作用,使地下水中Al、Cu、Gd等金属元素的浓 度超出正常值几十、上百倍的水,食用酸性水体中被食物链的富集作用污染的鱼类等,必然对人 体健康造成伤害。 三、生态环境问题 1.生物多样性锐减 生物多样性( biological diversity或 biodiversty)是指一定空间范围所有生物有规律地结 合在一起的总称。一般从物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个方面来研究和分析生物 多样性的基本特点。生物多样性以及由此而形成的生物资源构成了人类赖以生存的生命支持系 统,具有维持生态平衡的功能,是一种不可缺少的自然遗产和重要资源 在地球上大约1000万~3000万的物种中,已辨明、分类的植物、动物、微生物品种共有170 万种,其中覆盖地球陆地面积的7%的热带森林几乎包含了世界物种的一半以上。物种丰富的生 物资源提供了地球生命的基础,植物中不到20种提供了世界绝大部分的粮食。植物和动物是主 要的工业原料。同时,生物资源起到维护自然界的氧-碳平衡、浄化环境、涵养水源、降解有毒 有害污染物等作用 物种多样性锐减表现为物种灭绝和消失,前者是指一个物种在整个地球上不可逆转的消失 后者则是指一个物种仅在某些地域存活,而在大部分分布区消失,但在一定条件下可以恢复。物 种灭绝是一个自然进化的过程。在2.2亿年前的晚三叠纪和6500万年前的晚白垩纪,地球均有 过大规模的物种灭绝。但是最近400年来,人类活动已引起全球700多个物种的灭绝,其中包括 大约100多种哺乳动物和160种鸟类。其中1/3是19世纪前灭绝的,1/3是19世纪灭绝的 另1/3是近50年来灭绝的,而且20世纪最后10年里灭绝的生物物种比前90年所灭绝的物种 的总和还多。科学家预测,物种灭绝的速度是形成速度的100万倍,如不采取保护措施,地球上
气态的 NOx 和 SO2 在大气中可以氧化成不易挥发的硝酸和硫酸，溶于云雾或雨滴中而形成酸 雨。SO2 氧化为 SO3 的速度在清洁干燥的大气中非常慢，但在潮湿、有多种微粒和光的作用下，反 应速度会大大加快。SO2 的化学氧化机理有：①液相催化反应。当大气湿度较高时，游离在大气 中颗粒状的金属盐(锰铁、铜等的硫酸盐或氯化物)作为凝结核可使水分子聚集成小水滴，水滴吸 收 SO2 和 O2 后，在这些金属盐的催化作用下，液相中的 SO2 将迅速氧化为 H2SO4。②光氧化反应。 直接光氧化反应是在光的作用下处于激状态的 SO2，与 O2 碰撞发生形成 SO3；间接光氧化反应是 处于基态的 SO2，与由其他分子光解产生的自由基如 HO、HO2 等碰撞而发生热化学反应形成 SO3， SO3 再与 H2O 化合成 H2SO4。NO 的氧化途径有两种：NO 与 O3 反应氧化成 NO2，或与自由基 OH、H02 等反应形成 HN02、HN03。N02 的氧化途径也有两种：N02 与 03 和 NO3 反应形成 N205，再与 HO2 反应转 化成 HN03，或与过 H02 反应转化为 H02NO2 (过氧硝酸)。 酸雨的危害极大，主要表现在：①酸雨使水生生态系统酸化，浮游植物和动物减少，影响鱼 类繁殖、生存。当 pH 值小于 5.5 时，大部分鱼类难以生存；当 pH 值小于 4.5 时，水生生物大部 分死亡；②酸雨使陆生生态系统酸化，土壤中的营养元素钾、镁、钙、硅等不断流失和有毒元素 溶出，抑制了微生物固氮和分解有机质的活动，加速了土壤贫瘠化过程，影响各种绿色植物的生 存及产量；③酸雨腐蚀建筑材料和金属制品等各种材料，尤其对主要化学成分为 CaCO3 的大理石 所构建的文物古迹，如古代建筑、雕刻、绘画等，由酸雨溶解下来的 CaSO4 部分侵入颗粒间缝隙， 大部分被雨水冲走或以宜于脱落的结壳形式沉积于大理石表面，造成无法挽回的损失；④酸雨间 接影响和危害人体健康，如饮用由于酸雨的溶侵作用，使地下水中 Al、Cu、Gd 等金属元素的浓 度超出正常值几十、上百倍的水，食用酸性水体中被食物链的富集作用污染的鱼类等，必然对人 体健康造成伤害。 三、生态环境问题 1. 生物多样性锐减 生物多样性(biological diversity或biodiversty)是指一定空间范围所有生物有规律地结 合在一起的总称。一般从物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个方面来研究和分析生物 多样性的基本特点。生物多样性以及由此而形成的生物资源构成了人类赖以生存的生命支持系 统，具有维持生态平衡的功能，是一种不可缺少的自然遗产和重要资源。 在地球上大约 1000 万～3000 万的物种中，已辨明、分类的植物、动物、微生物品种共有 170 万种，其中覆盖地球陆地面积的 7%的热带森林几乎包含了世界物种的一半以上。物种丰富的生 物资源提供了地球生命的基础，植物中不到 20 种提供了世界绝大部分的粮食。植物和动物是主 要的工业原料。同时，生物资源起到维护自然界的氧-碳平衡、净化环境、涵养水源、降解有毒 有害污染物等作用。 物种多样性锐减表现为物种灭绝和消失，前者是指一个物种在整个地球上不可逆转的消失； 后者则是指一个物种仅在某些地域存活，而在大部分分布区消失，但在一定条件下可以恢复。物 种灭绝是一个自然进化的过程。在 2．2 亿年前的晚三叠纪和 6500 万年前的晚白垩纪，地球均有 过大规模的物种灭绝。但是最近 400 年来，人类活动已引起全球 700 多个物种的灭绝，其中包括 大约 100 多种哺乳动物和 160 种鸟类。其中 1／3 是 19 世纪前灭绝的，1／3 是 19 世纪灭绝的， 另 1／3 是近 50 年来灭绝的，而且 20 世纪最后 10 年里灭绝的生物物种比前 90 年所灭绝的物种 的总和还多。科学家预测，物种灭绝的速度是形成速度的 100 万倍，如不采取保护措施，地球上
全部生物多样性的1/4在未来20~30年里有被消灭的严重危险。由于食物链的作用,地球上每 消失一种植物,往往有10~30种依附于这种植物的动物和微生物也随之消失。 生物多样性锐减,将导致生物圈内食物链的破碎,引起人类生存基础的坍塌,威胁人类生 存与发展机会的选择,其后果是灾难性的。人类活动造成生物多样性锐减主要原因有:①大面积 森林采伐,过度放牧引起草场退化:②工业、旅游、城市的无控制发展,生物资源的过分利用 ③大气、水体、土壤等环境污染:④各种干扰的累加效应 改善和恢复生态系统的环境,以及建立各种生物保护区是保护生物多样性的主要途径。我国 为保护生物的多样性建立了各类形式的保护区,截止2001年底,中国自然保护区达1551个,总 面积为12989万hm2,占全国国土面积的12.9%。 2.森林和草原植被减少 森林和草原植被是一种可再生的自然资源,是整个陆地生态系统的重要组成部分,它们的减 少与破坏是生态环境破坏的最典型特征之一。历史上,地球森林广阔,但到1985年,全世界森 林面积仅为41.47亿hm2。目前,地球森林面积的覆盖率约为27%。 我国占世界森林面积的3%~4%。中国森林减少与破坏的现象曾经比较严重,森林覆盖率从 1949年的13%曾一度下降到11.5%。20世纪的最后十几年,我国采取了天然林资源保护工程、防 护林体系建设工程、退耕还林工程等措施,取得了成效。到2001年底,我国森林面积15900万 hm2,森林覆盖率为16.55%,仍比世界平均水平低10.45个百分点;人均占有森林面积为0.128hm2, 相当于世界人均森林面积的1/5。森林的重要作用体现在: (1)森林是陆地上最丰富的物种基因库和生产地。森林繁育着多种多样的生物物种,保存 着世界上濒危、珍稀、特有的野生动植物,生物生产量占植物生产总量90%;它又是巨大的基因 库,物种的遗传变异和种质对农业、医药和工业每年能提供数十亿美元的贡献。 (2)维护和调节地球的生态平衡。森林在生态系统的碳循环中起着重要的调节作用,每年 大约可固定36×10°t碳,使全球550亿吨的CO2转化,维持大气中CO2和02的良性循环。据测定, lhm阔叶林每天可吸收1000kgC02,放出730kg02,可供1000人正常呼吸之用。森林具有水源 涵养、固沙防风、调节气候、减少水土流失的功能。 (3)净化环境的污染。森林可以浄化环境,能阻滞酸雨和吸收大气中的污染物,每公顷云 杉林可吸滞粉尘10.5t;森林还可降低噪声,3m宽的林带可衰减噪声10~15dB;森林还分泌杀 菌素,有的树木能促使臭氧产生,杀死空气中的细菌,有益人体健康 (4)森林是生物资源的生产基地。森林提供建筑、造纸等原料,还是林业副产品和森林化 工原材料的生产基地。 到2001年底,全国各类天然草原39283万hm2,约占国土面积的41.7%,居世界第二位。但 人均占有草地仅0.33hm2,为世界人均面积的一半。我国天然草原的面积每年减少约0.17%,90% 存在不同程度的退化。其中“三化”(退化、沙化、碱化)草原面积己达34.4%,并且每年还以200 万hm2的速度增加
全部生物多样性的 1／4 在未来 20～30 年里有被消灭的严重危险。由于食物链的作用，地球上每 消失一种植物，往往有 10～30 种依附于这种植物的动物和微生物也随之消失。 生物多样性锐减，将导致生物圈内食物链的破碎，引起人类生存基础的坍塌，威胁人类生 存与发展机会的选择，其后果是灾难性的。人类活动造成生物多样性锐减主要原因有：①大面积 森林采伐，过度放牧引起草场退化；②工业、旅游、城市的无控制发展，生物资源的过分利用； ③大气、水体、土壤等环境污染；④各种干扰的累加效应。 改善和恢复生态系统的环境，以及建立各种生物保护区是保护生物多样性的主要途径。我国 为保护生物的多样性建立了各类形式的保护区，截止 2001 年底，中国自然保护区达 1551 个，总 面积为 12989 万 hm2，占全国国土面积的 12.9%。 2. 森林和草原植被减少 森林和草原植被是一种可再生的自然资源，是整个陆地生态系统的重要组成部分，它们的减 少与破坏是生态环境破坏的最典型特征之一。历史上，地球森林广阔，但到 1985 年，全世界森 林面积仅为 41.47 亿 hm2。目前，地球森林面积的覆盖率约为 27%。 我国占世界森林面积的 3%～4%。中国森林减少与破坏的现象曾经比较严重，森林覆盖率从 1949 年的 13%曾一度下降到 11.5%。20 世纪的最后十几年，我国采取了天然林资源保护工程、防 护林体系建设工程、退耕还林工程等措施，取得了成效。到 2001 年底，我国森林面积 15900 万 hm2，森林覆盖率为 16．55%，仍比世界平均水平低 10.45 个百分点；人均占有森林面积为 0．128hm2， 相当于世界人均森林面积的 1/5。森林的重要作用体现在： （1）森林是陆地上最丰富的物种基因库和生产地。森林繁育着多种多样的生物物种，保存 着世界上濒危、珍稀、特有的野生动植物，生物生产量占植物生产总量 90%；它又是巨大的基因 库，物种的遗传变异和种质对农业、医药和工业每年能提供数十亿美元的贡献。 （2）维护和调节地球的生态平衡。森林在生态系统的碳循环中起着重要的调节作用，每年 大约可固定 36109 t 碳，使全球 550 亿吨的 C02 转化，维持大气中 C02和 02 的良性循环。据测定， 1 hm2 阔叶林每天可吸收 l 000kg C02，放出 730kg02，可供 1000 人正常呼吸之用。森林具有水源 涵养、固沙防风、调节气候、减少水土流失的功能。 （3）净化环境的污染。森林可以净化环境，能阻滞酸雨和吸收大气中的污染物，每公顷云 杉林可吸滞粉尘 10.5t；森林还可降低噪声，30m 宽的林带可衰减噪声 10～15dB；森林还分泌杀 菌素，有的树木能促使臭氧产生，杀死空气中的细菌，有益人体健康。 （4）森林是生物资源的生产基地。森林提供建筑、造纸等原料，还是林业副产品和森林化 工原材料的生产基地。 到 2001 年底，全国各类天然草原 39283 万 hm2，约占国土面积的 41.7%，居世界第二位。但 人均占有草地仅 0.33 hm2，为世界人均面积的一半。我国天然草原的面积每年减少约 0.17%，90% 存在不同程度的退化。其中“三化”(退化、沙化、碱化)草原面积已达 34.4%，并且每年还以 200 万 hm2 的速度增加
草原把太阳能转化为化学能及生物能,是一个巨大的绿色能源库和宝贵的生物基因库,为人 类活动提供丰富的生产和消费资源,具有重要的经济价值。它覆盖面积大、适应性强,更新速度 快,具有调节气候、保持水土、防风固沙、净化大气环境等重要的生态功能。 保护森林和草原植被的措施有:①强化植被管理,推行规范化、科学化、法制化管理机制 ②改变植被经营思想,发挥植被的多种功能和多种效益,利用好现有植被资源:③实施生态建设 规划,坚持不懈地植树造林,优化、调整林业生产布局,重视和发展草地产业,加快草地的恢复 和建设;④加强林区保护,防治森林和草原植被的病虫鼠害。 3.土地退化 土地退化主要有水土流失和荒漠化两种现象。水土流失是土地资源的不合理利用特别是毁林 造田、过度放牧所带来的不良后果。据统计,全世界水土流失面积达25亿hm2,占全球陆地面积 的16.8%,以及占全球耕地和林草地总面积的29%。如果以土壤层平均厚lm计算,经过809年全 球耕地土壤将被侵蚀殆尽。 中国是世界上水土流失最严重的国家之一。目前全国水土流失总面积3.56亿hm,约占我国 领土面积的37%。黄土高原地区的水土流失现象最为严重,流失面积占该区总面积的83%。水土 流失的直接后果是导致土地退化、地力衰退,严重破坏了土地资源和农业生产,削弱人类赖以生 存和发展的基础。我国每年损失表土约50亿t,相当于全国耕地每年剥去1cm的肥土层,流失 的氮、磷、钾估计为4000万t左右,与一年化肥用量相当,折合经济损失达24亿元。此外, 流失土壤还会造成水库、湖泊和河道淤积。例如,由于黄河上游水土流失严重,下游河床平均每 年抬高达10cm 荒漠化是包括气候变异和人类活动在内的种种因素所造成的土地退化。目前世界上受荒漠化 威胁的面积已达45亿hm2,其中有21亿hm2完全丧失生产能力。每年约有500~700万hm2的耕 地被沙化,损失达100亿美元。荒漠化受害面涉及到全世界,全球陆地面积的1/3、超过60% 的国家和地区、世界约20%的人口受到荒漠化的危害和直接影响。最为严重的是非洲大陆,其次 是亚洲。 我国的沙漠化现象也比较严重。我国有1.68亿hm土地为荒漠地貌,约占国土面积的17.5% 比10个山东省的面积还要大。其中1.1亿hm2目前尚无可以治理的有效方法,并且荒漠化的扩 张速度达到每年24万hm2。若考虑潜在的荒漠化面积,受荒漠化影响的土地面积约占国土总面积 的1/3,近4亿人口受到荒漠化的威胁 荒漠化扩大主要是由于森林面积减少、过度耕作和放牧、天然草场退化、水土流失、水体和 土壤污染等人为过度的经济活动,破坏生态平衡所引起的一种土地退化过程。联合国对荒漠化地 区的调查结果发现:由于自然变化引起的荒漠化占13%,其余87%均为人为因素所致;中国科学 院的调查也表明我国北方地区现代荒漠化土地中的94.5%为人为因素所致 4.海洋生态问题 海洋总面积3.6亿km2,覆盖719%的地球表面,占地球总水量的97%。海洋具有深的浩瀚水 域、独自的潮汐和洋流系统、比较稳定和较高的盐度(约3.5%左右)。海洋以其巨大的容量消纳 着一切来自自然源和人为源的污染物,是大部分污染物的最终归宿地。随着人为活动的加剧,海 洋已经遭受日益严重的人为污染,其中主要的是海洋石油污染
草原把太阳能转化为化学能及生物能，是一个巨大的绿色能源库和宝贵的生物基因库，为人 类活动提供丰富的生产和消费资源，具有重要的经济价值。它覆盖面积大、适应性强，更新速度 快，具有调节气候、保持水土、防风固沙、净化大气环境等重要的生态功能。 保护森林和草原植被的措施有：①强化植被管理，推行规范化、科学化、法制化管理机制； ②改变植被经营思想，发挥植被的多种功能和多种效益，利用好现有植被资源；③实施生态建设 规划，坚持不懈地植树造林，优化、调整林业生产布局，重视和发展草地产业，加快草地的恢复 和建设；④加强林区保护，防治森林和草原植被的病虫鼠害。 3. 土地退化 土地退化主要有水土流失和荒漠化两种现象。水土流失是土地资源的不合理利用特别是毁林 造田、过度放牧所带来的不良后果。据统计，全世界水土流失面积达 25 亿 hm2，占全球陆地面积 的 16.8%，以及占全球耕地和林草地总面积的 29%。如果以土壤层平均厚 lm 计算，经过 809 年全 球耕地土壤将被侵蚀殆尽。 中国是世界上水土流失最严重的国家之一。目前全国水土流失总面积 3.56 亿 hm2，约占我国 领土面积的 37%。黄土高原地区的水土流失现象最为严重，流失面积占该区总面积的 83%。水土 流失的直接后果是导致土地退化、地力衰退，严重破坏了土地资源和农业生产，削弱人类赖以生 存和发展的基础。我国每年损失表土约 50 亿 t，相当于全国耕地每年剥去 1cm 的肥土层，流失 的氮、磷、钾估计为 4 000 万 t 左右，与一年化肥用量相当，折合经济损失达 24 亿元。此外， 流失土壤还会造成水库、湖泊和河道淤积。例如，由于黄河上游水土流失严重，下游河床平均每 年抬高达 lOcm。 荒漠化是包括气候变异和人类活动在内的种种因素所造成的土地退化。目前世界上受荒漠化 威胁的面积已达 4 5 亿 hm2，其中有 21 亿 hm2 完全丧失生产能力。每年约有 500～700 万 hm2 的耕 地被沙化，损失达 100 亿美元。荒漠化受害面涉及到全世界，全球陆地面积的 1／3、超过 60% 的国家和地区、世界约 20%的人口受到荒漠化的危害和直接影响。最为严重的是非洲大陆，其次 是亚洲。 我国的沙漠化现象也比较严重。我国有 1.68 亿 hm2 土地为荒漠地貌，约占国土面积的 17.5%， 比 10 个山东省的面积还要大。其中 1.1 亿 hm2 目前尚无可以治理的有效方法，并且荒漠化的扩 张速度达到每年 24 万 hm2。若考虑潜在的荒漠化面积，受荒漠化影响的土地面积约占国土总面积 的 1／3，近 4 亿人口受到荒漠化的威胁。 荒漠化扩大主要是由于森林面积减少、过度耕作和放牧、天然草场退化、水土流失、水体和 土壤污染等人为过度的经济活动，破坏生态平衡所引起的一种土地退化过程。联合国对荒漠化地 区的调查结果发现：由于自然变化引起的荒漠化占 13%，其余 87%均为人为因素所致；中国科学 院的调查也表明我国北方地区现代荒漠化土地中的 94.5%为人为因素所致。 4. 海洋生态问题 海洋总面积 3．6 亿 km2，覆盖 71%的地球表面，占地球总水量的 97%。海洋具有深的浩瀚水 域、独自的潮汐和洋流系统、比较稳定和较高的盐度(约 3.5%左右)。海洋以其巨大的容量消纳 着一切来自自然源和人为源的污染物，是大部分污染物的最终归宿地。随着人为活动的加剧，海 洋已经遭受日益严重的人为污染，其中主要的是海洋石油污染
造成海洋石油污染的主要原因是石油的海上运输事故,油轮将大量原油泄入海洋,以及其他 正常输油船只的冲洗排放和近海采油平台及输油管的泄漏:其次是排入江河的来自陆地油田、机 动车辆、船只或其它机器的散溢的石油和润滑油,这些废油最终进入近海。据估计,每年在海运 过程中流失的原油估计达150万t,其它途径进入海洋的原油及石油产品的总量约达200~2000 万 海洋石油污染给海洋生态带来一系列有害影响:首先,海面被油膜覆盖后降低海洋植物光合 作用的效率,阻止大气中氧气向海水中的扩散,而使海水中的溶解氧下降,导致海洋水生动物难 以生存;其次,原油在海水中扩散、乳化、溶解产生剧毒,进入并破坏鱼类的循环系统,轻则使 鱼类富集有毒物质失去食用价值,重则大批鱼类死亡;还有,油污阻止海洋浮游植物的细胞分裂 而致其大量死亡,石油污染海兽和海鸟皮毛而破坏其隔热保护作用,石油通过鸟类用嘴整理羽毛 时进入肠胃导致病亡等。高浓度石油对近海水域生态系统的破坏是局部的,但低浓度、长时间对 整个海洋的危害也已日渐显露 近海赤潮是另一种常见的海洋污染现象,它主要是由氮和磷引起的污染,农田退水和洗涤废 水中富含这两种元素。当海水中无机氮浓度超过0.3μg/g、无机磷浓度超过0.01g/g时,藻 类群落就会因环境的富营养化而“爆发”地増长,形成“藻花”,并因不同藻类的不同颜色而被 称为“赤潮”、“褐潮”或“绿潮”。茂密的藻花遮蔽了阳光,使下层水生植物不能生长;大量 藻类死亡腐化消耗水中氧气,造成局部海域的厌氧环境,产生HS等还原性有毒气体,给海洋渔 业、水产业和旅游业带来巨大损失 2001年,中国大部分海域环境质量基本保持良好状态,但近岸海域局部污染仍然较重。近 岸海域水质主要受到活性磷酸盐和无机氮的影响,部分海域主要污染物是化学需氧量、石油类和 铅,近岸海水以二类和劣四类为主。中国海域赤潮发生次数增多,发生时间提前,主要赤潮生物 种类增多,总次数和累计影响面积均比往年有大幅度增加。 海洋污染的特点是:①污染源广。人类活动产生的废物在各种因素的影响下,最后都进入海 洋。②持续性强。未溶解的和不易分解的污染物质长期在海洋中蓄积着,并且随着时间的推移, 越积越多。③扩散范围大。污染物质排入海洋后,通过海流把混入海水中的污染物质带到很远的 海域去。④控制复杂。由于污染源和海洋系统的复杂多变性决定了海洋污染控制的复杂性
造成海洋石油污染的主要原因是石油的海上运输事故，油轮将大量原油泄入海洋，以及其他 正常输油船只的冲洗排放和近海采油平台及输油管的泄漏；其次是排入江河的来自陆地油田、机 动车辆、船只或其它机器的散溢的石油和润滑油，这些废油最终进入近海。据估计，每年在海运 过程中流失的原油估计达 150 万 t，其它途径进入海洋的原油及石油产品的总量约达 200～2000 万 t。 海洋石油污染给海洋生态带来一系列有害影响：首先，海面被油膜覆盖后降低海洋植物光合 作用的效率，阻止大气中氧气向海水中的扩散，而使海水中的溶解氧下降，导致海洋水生动物难 以生存；其次，原油在海水中扩散、乳化、溶解产生剧毒，进入并破坏鱼类的循环系统，轻则使 鱼类富集有毒物质失去食用价值，重则大批鱼类死亡；还有，油污阻止海洋浮游植物的细胞分裂 而致其大量死亡，石油污染海兽和海鸟皮毛而破坏其隔热保护作用，石油通过鸟类用嘴整理羽毛 时进入肠胃导致病亡等。高浓度石油对近海水域生态系统的破坏是局部的，但低浓度、长时间对 整个海洋的危害也已日渐显露。 近海赤潮是另一种常见的海洋污染现象，它主要是由氮和磷引起的污染，农田退水和洗涤废 水中富含这两种元素。当海水中无机氮浓度超过 0.3µg／g、无机磷浓度超过 0.01µg／g 时，藻 类群落就会因环境的富营养化而“爆发”地增长，形成“藻花”，并因不同藻类的不同颜色而被 称为“赤潮”、“褐潮”或“绿潮”。茂密的藻花遮蔽了阳光，使下层水生植物不能生长；大量 藻类死亡腐化消耗水中氧气，造成局部海域的厌氧环境，产生 H2S 等还原性有毒气体，给海洋渔 业、水产业和旅游业带来巨大损失。 2001 年，中国大部分海域环境质量基本保持良好状态，但近岸海域局部污染仍然较重。近 岸海域水质主要受到活性磷酸盐和无机氮的影响，部分海域主要污染物是化学需氧量、石油类和 铅，近岸海水以二类和劣四类为主。中国海域赤潮发生次数增多，发生时间提前，主要赤潮生物 种类增多，总次数和累计影响面积均比往年有大幅度增加。 海洋污染的特点是：①污染源广。人类活动产生的废物在各种因素的影响下，最后都进入海 洋。②持续性强。未溶解的和不易分解的污染物质长期在海洋中蓄积着，并且随着时间的推移， 越积越多。③扩散范围大。污染物质排入海洋后，通过海流把混入海水中的污染物质带到很远的 海域去。④控制复杂。由于污染源和海洋系统的复杂多变性决定了海洋污染控制的复杂性
第二节能源概述 能源及其分类 能源利用的进程 能源是自然环境中存在的,通过人类开发能够产生各种能量的物质资源,是人类赖以生存的 基础和经济发展的动力。人类社会的巨大发展与进步,都与能源消费的增长密切相关。能源利用 和消费的每一次重大突破,都伴随着科学技术的重大进步,促进社会生产力的大幅度提高,加速 了经济的发展,使人类社会的面貌发生根本的变化。人类从远古的钻木取火之后,薪柴燃料作为 主要能源维持日常生活,并少量使用水力、风力等能源促进生产方式的变化。能源利用的重大突 破出现在18世纪后半叶,1785年蒸气机的问世,把热能转换为机械能,推动了产业革命。机械 化大工业生产的迅猛发展,促使能源由薪材燃料转向了化石燃料,首先是煤炭消耗量的迅速增加。 19世纪中叶以后,内燃机的发明和火力发电厂的发展,以及钻探技术的提高,石油和天然气得 到广泛应用。目前,人类社会生产和生活进入了电气化时代,对电能的需求量日益增长。由于产 生电能的一次能源主要是煤和石油,都是非再生能源,长期强行开采势必使之日渐枯竭,能源的 开发利用必须走多样化的道路。本世纪50年代,继原子能技术在军事上应用后,实现了核裂变 技术在工业中的应用。核电站的建立和核燃料的使用是能源利用发展史上一次重大的技术革命 为人类社会稳定发展打下坚实的物质基础。随着科学技术水平的提高,太阳能、风能、海洋能、 地热能等新能源必将得到充分的合理开发和利用,尤其是受控核聚变若能实现的话,将为人类提 供无穷无尽的能量 2.能源的分类 能源的分类有许多形式。按照能源的来源可分为三类:①来自太阳的能量,包括直接来自太 阳的辐射能,即通常所说的太阳能,以及间接来自太阳的能源,如化石燃料、水能、风能、海洋 能:②地球本身贮存的能量称为贮存能,如地球内部的地热能,地球上的可用铀、钍、氘、氚等 产生裂变聚变的核能:③由月亮、太阳、地球之间产生的能量为引力能,如潮汐能, 根据能源的利用形式和性质可以进行不同的分类。以化学能或原子能形式贮存于物质中,通 过燃烧或原子裂、聚变后释放岀热能的自然资源称为燃料能源,如化石燃料、草木、沼气、核燃 料。而以光能、机械能或热能形式存在,可以直接利用的能量资源称为非燃料能源,如太阳能、 水能、风能、地热能。 自然界中不需进行加工,可以直接应用的能源为一次能源,有煤、原油、天然气、水能 风能、太阳能等。其中矿物燃料和核燃料的生成速度极慢,而消费速度不断増长,最终会枯竭, 故称为非再生能源;在自然界的物质和能量循环中能够重复生产的能源,如太阳能、水能、风能、 地热能、波浪能、潮汐能、生物质能、海洋能、及其所产生的二次氢能等,能量的消耗速度可与 再生速度持平,经久使用而不会枯竭,故称为可再生能源。经由一次能源的处理和转换而得到的 能源称为二次能源,如焦炭、重油、煤气、电力、蒸汽等。 目前,这些能源资源中在工农业生产和人类生活消费中得到广泛应用的部分被称为常规能 源,如煤炭、石油、天然气、水力等。可再生能源与核能受到现阶段科学技术水平的限制,尚未 大规模开发或广泛使用,在利用技术方面有待进一步研究完善,称之为新能源
第二节 能源概述 一、能源及其分类 1. 能源利用的进程 能源是自然环境中存在的，通过人类开发能够产生各种能量的物质资源，是人类赖以生存的 基础和经济发展的动力。人类社会的巨大发展与进步，都与能源消费的增长密切相关。能源利用 和消费的每一次重大突破，都伴随着科学技术的重大进步，促进社会生产力的大幅度提高，加速 了经济的发展，使人类社会的面貌发生根本的变化。人类从远古的钻木取火之后，薪柴燃料作为 主要能源维持日常生活，并少量使用水力、风力等能源促进生产方式的变化。能源利用的重大突 破出现在 18 世纪后半叶，1785 年蒸气机的问世，把热能转换为机械能，推动了产业革命。机械 化大工业生产的迅猛发展，促使能源由薪材燃料转向了化石燃料，首先是煤炭消耗量的迅速增加。 19 世纪中叶以后，内燃机的发明和火力发电厂的发展，以及钻探技术的提高，石油和天然气得 到广泛应用。目前，人类社会生产和生活进入了电气化时代，对电能的需求量日益增长。由于产 生电能的一次能源主要是煤和石油，都是非再生能源，长期强行开采势必使之日渐枯竭，能源的 开发利用必须走多样化的道路。本世纪 50 年代，继原子能技术在军事上应用后，实现了核裂变 技术在工业中的应用。核电站的建立和核燃料的使用是能源利用发展史上一次重大的技术革命， 为人类社会稳定发展打下坚实的物质基础。随着科学技术水平的提高，太阳能、风能、海洋能、 地热能等新能源必将得到充分的合理开发和利用，尤其是受控核聚变若能实现的话，将为人类提 供无穷无尽的能量。 2. 能源的分类 能源的分类有许多形式。按照能源的来源可分为三类：①来自太阳的能量，包括直接来自太 阳的辐射能，即通常所说的太阳能，以及间接来自太阳的能源，如化石燃料、水能、风能、海洋 能；②地球本身贮存的能量称为贮存能，如地球内部的地热能，地球上的可用铀、钍、氘、氚等 产生裂变聚变的核能；③由月亮、太阳、地球之间产生的能量为引力能，如潮汐能。 根据能源的利用形式和性质可以进行不同的分类。以化学能或原子能形式贮存于物质中，通 过燃烧或原子裂、聚变后释放出热能的自然资源称为燃料能源，如化石燃料、草木、沼气、核燃 料。而以光能、机械能或热能形式存在，可以直接利用的能量资源称为非燃料能源，如太阳能、 水能、风能、地热能。 自然界中不需进行加工，可以直接应用的能源为一次能源，有煤、原油、天然气、水能、 风能、太阳能等。其中矿物燃料和核燃料的生成速度极慢，而消费速度不断增长，最终会枯竭， 故称为非再生能源；在自然界的物质和能量循环中能够重复生产的能源，如太阳能、水能、风能、 地热能、波浪能、潮汐能、生物质能、海洋能、及其所产生的二次氢能等，能量的消耗速度可与 再生速度持平，经久使用而不会枯竭，故称为可再生能源。经由一次能源的处理和转换而得到的 能源称为二次能源，如焦炭、重油、煤气、电力、蒸汽等。 目前，这些能源资源中在工农业生产和人类生活消费中得到广泛应用的部分被称为常规能 源，如煤炭、石油、天然气、水力等。可再生能源与核能受到现阶段科学技术水平的限制，尚未 大规模开发或广泛使用，在利用技术方面有待进一步研究完善，称之为新能源