問題描述:
急~~~~ 求保護空氣的資料(酸雨、溫室效應、臭氧層空洞 三大環境問題的形成原因和目前的解決方法)
解析:
酸雨的成因
造成雨水酸化之汙染物很多,其汙染來源大致可分為兩類: 其壹為自然物質,其二為人為物質。前者如:火山爆發噴出大量之硫化物及懸浮固體物,自然水域表面釋放之硫化氫,動植物分解產生有機酸,土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等,都會使雨水之pH值降至5.0左右;後者則為工業化後,燃料之大量使用,燃燒過程中產生壹氧化碳、 氯化氫 、二氧化硫 、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物,排放至大氣環境中,經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
酸雨的解決方法
由於酸雨為二次汙染物且具有跨區汙染的特性,以致影響層面相當廣,故局部空氣汙染的改善,空氣品質標準的達成,對於酸雨的防制助益不大,必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。
短期政策—
目前已積極進行下列各項策略,以大幅降低空氣中SO2、NOX之排放量。
1. 推動低硫油政策,降低燃料油之含硫量以減少因燃燒排放之硫氧化物,自82年7月起已將燃料油品含硫量降至1.0%,預計85年7月於都會區含硫量降至0.5%, 88年更要降至0.05%以下。
2. 訂定嚴格管制標準,以迫使汙染源采行排煙脫硫及排煙脫硝之設備。
3. 引進最佳可行控制技術,以減少硫氧化物及氮氧化物之排放
4. 改善工業鍋爐之燃燒技術及設備,以減少氮、硫氧化物之排放。
5. 改善汽、機車引擎及防汙設備,並加嚴排放標準,以減少氮氧化物之排放。
6. 與汽機車業者研商開發低汙染之新車及替代燃料,如液化石油氣車、電動機車。
溫室效應的成因
溫室效應是由於大氣裏溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。
空氣中含有二氧化碳,而且在過去很長壹段時期中,含量基本上保持恒定。這是由於大氣中的二氧化碳始終處於"邊增長、邊消耗" 的動態平衡狀態。大氣中的二氧化碳有80%來自人和動、植物的呼吸,20%來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解於水中。還有5%的二氧化碳通過植物光合作用,轉化為有機物質貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%(體積分數)始終保持不變的原因。
但是近幾十年來,由於人口急劇增加,工業迅猛發展,呼吸產生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產生的二氧化碳,遠遠超過了過去的水平。而另壹方面,由於對森林亂砍亂伐,大量農田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉化的動態平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長,就使地球氣溫發生了改變。
二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調節地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過高,就會使地球仿佛捂在壹口鍋裏,溫度逐漸升高,就形成"溫室效應"。
形成溫室效應的氣體,除二氧化碳外,還有其他氣體。其中二氧化碳約占75%、氯氟代烷約占15%~20%,此外還有甲烷、壹氧化氮等30多種。
溫室效應就是由於大氣中二氧化碳等氣體含量增加,使全球氣溫升高的現象。如果二氧化碳含量比現在增加壹倍,全球氣溫將升高3 ℃~5 ℃,兩極地區可能升高10 ℃,氣候將明顯變暖。氣溫升高,將導致某些地區雨量增加,某些地區出現幹旱,颶風力量增強,出現頻率也將提高,自然災害加劇。更令人擔憂的是,由於氣溫升高,將使兩極地區冰川融化,海平面升高,許多沿海城市、島嶼或低窪地區將面臨海水上漲的威脅,甚至被海水吞沒。20世紀60年代末,非洲下撒哈拉牧區曾發生持續6年的幹旱。由於缺少糧食和牧草,牲畜被宰殺,饑餓致死者超過150萬人。這是"溫室效應" 給人類帶來災害的典型事例。因此,必須有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增長,科學使用燃料,加強植樹造林,綠化大地,防止溫室效應給全球帶來的巨大災難。
學術界壹直被公認的學說認為由於燃燒煤、石油、天然氣等 產生的二氧化碳是導致全球變暖的罪魁禍首。然而經過幾十年的觀察研究,來自美國Goddar d空間研究所的詹姆斯·漢森博士提出新觀點,認為溫室氣體主要不是二氧化碳,而是碳粒 粉塵等物質。
碳粒粉塵是壹種固體顆粒狀物質,主要是由於燃燒煤和柴油等高碳量的燃料時碳利用率太低 而造成的,它不僅浪費資源,更引起了環境的汙染。眾多的碳粒聚集在對流層中導致了雲的堆積,而雲的堆積便是溫室效應的開始,因為40%至90%的地面熱量來自由雲層所產生的大氣 逆輻射,雲層越厚,熱量越是不能向外擴散,地球也就越裹越熱了。
漢森博士對於各種溫室氣體的含量變化都做了整理記錄,發現在1950至1970年間,二氧化碳 的含量增長了近兩倍,而從70年代到90年代後期,二氧化碳含量則有所減少。用目前流行的理論很難解釋仍在惡化的全球變暖的現象。
漢森博士認為,除了碳粒粉塵以外,還有壹些氣體物質能導致溫室效應,如對流層中的臭氧 (正常的臭氧應集中在平流層中)、甲烷,還有巨毒無比的氯氟烴。但這些汙染源的治理就相對困難些了。可喜的是,近幾十年來非二氧化碳的溫室氣體含量已經有了壹定的下降,如若 甲烷和對流層中的臭氧含量也能逐年下降趨勢,那麽再過50年,地球表面平均溫度的變化將近乎零。
碳粒粉塵並不是不可避免的東西,隨著內燃機品質的不斷提高,甚或不使用內燃機的交通工 具的問世,不能燒盡而剩余的碳粒是可以減少的。漢森博士的學說能夠成立,則給地球帶來了降溫的新希望,但願地球早日退燒。
但全球知名科學家的見解還不僅僅是這三點。
現今最受人青睞的是瑞士兩位氣候專家對溫室效應成因作出新的解釋,認為造成溫室效應的主要原因並不是汽車和工廠所排放的二氧化碳,而是大氣層中增多的水蒸氣。它是於2001年發表的。瑞典中部大學的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說,根據他們提出的壹種計算未來氣溫的新模式,地球確實像其他研究人員所認為的那樣,正在進入壹個逐漸變暖的時期,但這主要是因為地球軸心在向太陽傾斜,而使地球與太陽之間的距離在今後的壹萬年裏有所縮短。他們說,隨著氣溫的升高,地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此,造成溫室效應的罪魁禍首更主要的是增多的水蒸氣,而並不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。
還有,英國科學家在最新壹期《科學》雜誌上發表的報告指出,他們在大氣層中發現壹種學名為"五氟化硫三氟化碳"(化學分子式為SF5CF3)的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當低,但是它穩定熱的能力遠超過其他任何已知的溫室氣體,而且正在快速積累,長此以往,將會使"溫室效應"形勢更趨惡化。
臭氧層空洞的成因
大氣中的臭氧含量僅壹億分之壹,但在離地面20至30公裏的平流層中,存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這壹高度空氣總量的十萬分之壹。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。由於臭氧層有效地擋住了來自太陽紫外線的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發展。
1985年,英國科學家觀測到南極上空出現臭氧層空洞,並證實其同氟利昂(CFCs)分解產生的氯原子有直接關系。這壹消息震驚了全世界。到“1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達2400萬平方公裏,北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%。科學家警告說,地球上臭氧層被破壞的程度遠比壹般人想象的要嚴重得多。
氟利昂等消耗臭氧物質是臭氧層破壞的元兇,氟利昂是本世紀20年代合成的,其化學性質穩定,不具有可燃性和毒性,被當作制冷劑、發泡劑和清洗劑,廣泛用於家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代後期,氟利昂的生產達到了高峰,產量達到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由於它們在大氣中的平均壽命達數百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中大部分仍然停留在對流層,壹小部分升入平流層。在對流層相當穩定的氟利昂,在上升進入平流層後,在壹定的氣象條件下,會在強烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子同臭氧會發生連鎖反應,不斷破壞臭氧分子。科學家估計壹個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。
臭氧層空洞的解決方法
控制臭氧層破壞的途徑和政策
在現代經濟中,氟利昂等物質應用非常廣泛,要全面淘汰,必須首先找到氟利昂等的替代物質和替代技術。在特殊情況下需要使用,也應努力回收,盡可能重新利用。目前,世界上壹些氟利昂的主要生產廠家參與開發研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等)及其合成方法,有可能用作發泡劑、制冷劑和清洗溶劑等,但這類替代物也損害臭氧層或產生溫室效應。同時,也在開發研究非氟利昂類型的替代物質和方法,如水清洗技術、氨制冷技術等。
為了推動氟利昂替代物質和技術的開發和使用,逐步淘汰消耗臭氧層物質,許多國家采取了壹系列政策措施,壹類是傳統的環境管制措施,如禁用、限制、配額和技術標準,井對違反規定實施嚴厲處罰。歐盟國家和壹些經濟轉軌國家廣泛采用了這類措施。壹類是經濟手段,如征收稅費,資助替代物質和技術開發等。美國對生產和使用消耗臭氧層物質實行了征稅和可交易許可證等措施。另外,許多國家的 *** 、企業和民間團體還發起了自願行動,采用各種環境標誌,鼓勵生產者和消費者生產和使用不帶有消耗臭氧層物質的材料和產品,其中綠色冰箱標誌得到了非常廣泛的應用。
1985年,在聯合國環境規劃署的推動下,制定了保護臭氧層的《維也納公約》。1987年,聯合國環境規劃署組織制定了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,對8種破壞臭氧層的物質(簡稱受控物質)提出了削減使用的時間要求。這項議定書得到了163個國家的批準。1990年、1992年和1995年,在倫敦、哥本哈根、維也納召開的議定書締約國會議上,對議定書又分別作了3次修改,擴大了受控物質的範圍,現包括氟利昂(也稱氟氯化碳CFC)、哈倫(CFCB)、四氯化碳(CCL4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、氟氯烴(HCFC)和甲基溴(CH3Br)等,並提前了停止使用的時間。根據修改後的議定書的規定,發達國家到1994年1月停止使用哈倫,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;發展中國家到2010年全部停止使用氟利昂、哈倫、四氯化碳、甲基氯仿。中國於1992年加入了《蒙特利爾議定書》。
為了實施議定書的規定,1990年6月在倫敦召開的議定書締約國第二次會議上,決定設立多邊基金,對發展中國家淘汰有關物質提供資金援助和技術支持。1991年建立了臨時多邊基金,1994州年轉為正式多邊基金。到1995年底,多邊基金***集資4.5億美元,在發展中國家***安排了1100多個項目。
到1995年,經濟發達國家已經停止使用大部分受控物質,但經濟轉軌國家沒有按議定書要求削減受控物質的使用量。發展中國家按規定到2010年停止使用,受控物質使用量目前仍處於增長階段。中國由於經濟持續高速增長,家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等產品都大幅度增長,受控物質使用量比1986年增長了壹倍以上,成為世界上使用受控物質最多的國家之壹。
從各項國際環境條約執行情況而言,這項議定書執行的是最好的。目前,向大氣層排放的消耗臭氧屋物質已經逐年減少,從1994年起,對流層中消耗臭氧層物質濃度開始下降。預計到2000年,平流層中消耗臭氧層物質的濃度將達到最大限度,然後開始下降。但是,由於氟利昂相當穩定,可以存在50至100年,即使議定書完全得到履行,臭氧層的耗損也只能在2050年以後才有可能完全復原。另據1998年6月世界氣象組織發表的研究報告和聯合國環境規劃署作出的預測,大約再過20年,人類才能看到臭氧層恢復的最初跡象,只有到21世紀中期臭氧層濃度才能達到本世紀60年代的水平。