环境可持续性,复习笔记
环境可持续性的完整复习笔记:每个内容标准、关键定义、比较表与回想清单。
一小时付费试课 · 当天回复
概览
人类活动给环境带来真实的压力,因此本章探讨这种压力的来源及其管理方式。内容涵盖对空气、水与土地的主要威胁、温室效应及其与全球变暖的关系,以及如何利用生化需氧量(BOD)判断水样的污染程度。
你应能把某项具体的人类活动与某项具体的环境影响联系起来,而不是只泛泛描述污染。例如,燃烧化石燃料既会释放导致全球变暖的温室气体,也会释放降低空气质量的其他污染物,考试作答时应分别解释这两种影响。
本章接着讨论如何保护生态系统并可持续地使用它:保护使一个区域不受触动;保育对资源加以管理使其不被耗尽;修复则修补已经受损的生态系统。臭氧层损耗与富营养化是这里常被考查的另外两种威胁,各自有其独特的因果链。
最后一部分涵盖绿色科技与可持续发展,包括可再生能源、减少废弃物,以及在批准开发项目前进行的环境影响评估(EIA)。好的作答会指出具体的科技或做法,并解释其减少环境危害背后的机制,而不是只笼统地称其为‘环保’。
空气污染及其来源(内容标准25.1)
导致空气污染的人类活动包括在发电厂和车辆中燃烧化石燃料、露天焚烧垃圾与农业废弃物、工业排放,以及与森林砍伐相关的焚烧。具体的污染物包括一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、悬浮微粒(雾霾)与二氧化碳。
不同的污染物会造成不同的具体影响:二氧化硫与氮氧化物溶于雨水会形成酸雨,损害植物、腐蚀建筑物并使土壤与水体酸化;悬浮微粒与烟雾形成雾霾,降低能见度并刺激呼吸系统;二氧化碳与甲烷则助长温室效应。
作答提示:应指出具体的活动、具体的污染物与具体的影响,而不是笼统地写空气污染很不好;也要留意车辆废气与工业排放是两种常被混淆的独立来源,各自的控制措施也不同,例如触媒转化器对比排放过滤器或洗涤器。
水污染与土地污染(内容标准25.1)
水污染的来源包括未经处理便排入河流的工业废水、携带肥料与农药的农业径流、未经处理的污水、漏油事故,以及化学废弃物处理不当。
土地污染的来源包括非法倾倒垃圾、不可生物降解的塑料废弃物、垃圾堆填区渗滤液渗入土壤与地下水,以及过量使用化学肥料或农药损害土壤质量。
| 污染类型 | 例子来源 | 例子污染物 | 一项影响 |
|---|---|---|---|
| 空气 | 车辆废气 | 一氧化碳 | 降低血液携带氧气的能力 |
| 空气 | 发电厂 | 二氧化硫 | 造成酸雨 |
| 水 | 农业径流 | 肥料(硝酸盐/磷酸盐) | 引发富营养化 |
| 水 | 工业排放 | 重金属或有机废物 | 提高BOD,降低溶解氧 |
| 土地 | 垃圾堆填区 | 不可生物降解的塑料 | 在土壤中长期存留;渗滤液污染地下水 |
| 土地 | 过量使用农药 | 化学残留物 | 杀死土壤生物,降低土壤肥力 |
温室效应与全球变暖(内容标准25.1)
在自然机制中,太阳的短波辐射穿过大气层,使地球表面升温,地球再以长波(红外)辐射的形式向外释放热量;温室气体(二氧化碳、甲烷、水蒸气、氧化亚氮)吸收并向下重新辐射部分热量,使地表平均温度足以维持生命。
在增强效应中,人类活动,燃烧化石燃料、砍伐森林减少二氧化碳吸收、畜牧业产生甲烷、垃圾堆填区废物分解,释放额外的温室气体,加强热量截留,使全球平均气温升高,这就是全球变暖。
其后果包括极地冰层融化与海平面上升威胁低洼沿海地区,热浪、猛烈风暴等极端天气更加频繁,降雨模式改变影响农业,以及海洋变暖变酸导致珊瑚白化。作答提示:全球变暖是平均气温的长期趋势,不是描述某一个炎热的日子或某一场风暴。
生化需氧量与富营养化(内容标准25.1)
生化需氧量(BOD)是微生物在设定时间内分解水样中有机物所消耗的溶解氧量,通常以固定培养期内溶解氧的下降量来测量。BOD值越高表示有机污染越多。
比较河流不同地点(例如排放点的上游与下游)的BOD值,可以识别特定的污染源并评估其严重程度,因为BOD通常会随着离开点源污染的距离增加而降低,这是由于污染物被稀释和分解。
富营养化的阶段按顺序发生:来自肥料径流或污水的过量养分(如硝酸盐、磷酸盐)进入水体;藻类与其他水生植物迅速繁殖,形成密集的藻华;藻华阻挡阳光到达水下植物,使其大量死亡;分解者分解这些死亡的藻类与植物,消耗大量溶解氧;溶解氧水平随后急剧下降,使鱼类与其他水生生物可用的氧气过少而窒息。作答提示:应把这描述为一条因果链,而不是单一事件。
臭氧层损耗(内容标准25.1)
平流层中的臭氧层吸收太阳大部分紫外线辐射,保护地表的生物。
氯氟烃(CFC)曾广泛用于气雾剂推进剂、制冷剂与发泡剂,其稳定性足以使其上升到平流层。在那里,紫外线将其分解,释放出会分解臭氧分子的氯原子;每个氯原子在被清除之前能破坏大量臭氧分子,使臭氧层随时间变薄,在极地地区尤其明显。
更薄的臭氧层让更多UV-B辐射到达地表,增加皮肤受损、皮肤癌、白内障的风险,并危害部分农作物与海洋浮游植物。国际社会依据《蒙特利尔议定书》淘汰了大部分CFC的工业生产,此后卫星监测记录到臭氧层出现一定程度的恢复。
生态系统的保护、保育与修复(内容标准25.2)
保护使一个区域完全不受人类开发利用,例如严格禁止伐木、狩猎与建设的原始森林保留地。保育允许对资源进行受控、可持续的使用,使其不被耗尽,例如实行择伐配额与重新造林的伐木特许区,或设有休渔期与最低捕捞规格的渔区。
修复主动修补已经受损的生态系统,例如为水产养殖而被砍伐的红树林重新植树,或将废弃矿坑池塘修复为湿地。
国家公园或海洋公园通常在不同区域内结合这三种方式:核心区可能完全不受触动,属于保护;缓冲区可能允许受控生态旅游或研究等保育性活动;受损部分则可能需要主动修复。作答时应指出哪个具体的区域或活动对应哪个术语,而不是把整个公园当作单一类别处理。
作答提示:应指出具体做法,完全禁止、有管理的配额,还是主动修复行动,而不是只把该区域描述为受保护,因为受保护一词本身并不能说明使用了三种方式中的哪一种。
环境可持续性与可持续做法(内容标准25.3)
可持续发展共同权衡三大支柱,经济(持续的增长与生计)、社会(社区福祉、健康、教育)与环境(为未来保护自然资源),而不是以牺牲环境为代价追求经济增长。
各行业的实际可持续做法包括:可持续林业,即择伐并配合强制重新造林比例;可持续渔业,即配额、休渔期与禁止损害海床的渔具;可持续农业,即轮作、综合虫害管理以减少化学农药使用、高效灌溉;以及在家庭与工业层面推行3R原则(减少、重复使用、回收)以降低废物产生与资源开采。
作答提示:应把具体做法与其所保护的具体资源及其作用机制联系起来,例如解释轮作如何维持土壤肥力,因为不同作物吸收不同养分、部分作物能固氮,而不是只笼统地说它有助于环境。
绿色科技(内容标准25.4)
绿色科技相较传统方法,在四个类别中都能减少对环境的危害:可再生能源发电、更清洁的生产流程、高效的废物与废水处理,以及低排放交通。
| 来源 | 如何发电 | 一项优点 | 一项局限 |
|---|---|---|---|
| 太阳能 | 光伏电池直接把阳光转换成电力 | 运作时无燃料成本或排放 | 产量取决于日照时数与天气,需要较大的土地或屋顶面积 |
| 风能 | 风推动叶片转动,带动发电机 | 无需燃料,叶片下方的土地仍可耕作 | 产量取决于风速,可能影响鸟类与景观视觉 |
| 水力发电 | 流动或落下的水推动涡轮机,带动发电机 | 可靠、规模大,也可以储存能量(抽水蓄能) | 建坝会淹没土地并扰乱河流生态系统 |
| 生物质能 | 燃烧或发酵有机废物(作物残渣、动物粪便)来产生能量或沼气 | 利用原本会被丢弃的废物 | 燃烧时仍会产生一些排放,需要稳定的原料供应 |
实际选择绿色科技(内容标准25.4)
在实际选择绿色科技时,需要权衡环境效益与前期成本、土地需求及可靠性。作答应比较一种具名的科技与一种具名的替代方案,而不是断言绿色科技在任何情况下都必然更优。
绿色科技是相对化石燃料替代方案而减少环境影响,而不是完全没有影响,包括制造太阳能板或风力涡轮机在内,这些设备的制造仍需使用原材料与能源,尽管该科技本身在发电时不产生排放。
须掌握的关键概念
- 对环境的威胁, 燃烧化石燃料、森林砍伐与不当废物处理等人类活动会造成空气、水与土地污染,并伴随温室气体增加,推动全球变暖。每种威胁都有其独特成因,因此作答时应指出具体活动及其具体影响,而不是笼统描述污染。例如,露天焚烧与车辆废气就是两种成因与控制措施都不同的空气污染来源。
- 温室效应与全球变暖, 二氧化碳与甲烷等温室气体截留原本会逸入太空的热量,这是使地球足够温暖以维持生命的自然效应。人类活动释放额外的温室气体,截留更多热量,使全球平均气温上升,即全球变暖。
- 生化需氧量(BOD), BOD 衡量微生物在设定时间内分解水样中有机物所耗的氧量。BOD 值高意味水中含有大量有机污染,因为耗氧更多,留给鱼类与其他水生生物的氧气就更少。比较排放点上游与下游的 BOD 值,是判断某一污染源对河流影响程度的常见方法。
- 保护、保育与修复, 保护是保护一片自然区域并使其不受人类使用的触动,例如严格的自然保护区。保育是审慎、可持续地管理资源的使用,使其不被耗尽,例如受控捕鱼。修复是主动修补已经受损的生态系统,例如为已被砍伐的森林重新植树。国家公园与海洋公园就是专为这种保护与保育目的而划定的区域范例。
- 绿色科技, 绿色科技相较旧方法能减少对环境的危害,包括可再生能源、回收流程,以及排放更少污染的更清洁生产方法。选择绿色科技通常需要权衡其环境效益与成本,以及大规模采用的可行性。例如,电动汽车本身不产生废气排放,但为其充电所用电力的来源同样重要。
- 可持续发展, 可持续发展在满足当代人需求的同时,不削弱后代满足其自身需求的能力。它把经济增长、社会福祉与环境保护共同权衡,而不是把环境保护当作与发展分开的事项。在人工林中,每砍伐一棵树就补种一株速生替代树苗,就是这种平衡的实际例子。
- 臭氧层损耗, 高层大气中的臭氧层吸收太阳大部分有害的紫外线(UV)辐射。氯氟烃(CFC)等化学物质曾广泛用于气雾剂与制冷剂,会分解臭氧分子,使这一层变薄,让更多紫外线到达地球表面,从而增加皮肤受损与部分作物受害的风险。国际协议已淘汰了大部分工业用途的 CFC,有助于减缓臭氧层的进一步损耗。
- 富营养化, 富营养化始于过量养分(通常来自肥料径流或未经处理的污水)进入水体,导致藻类快速繁殖,形成密集的藻华。藻类死亡后,分解者在分解它们的过程中会耗用大量溶解氧,可能使鱼类与其他水生生物可用的氧气过少。密集的藻华还可能阻挡阳光到达其下方的水生植物。
- 可再生能源, 太阳能、风能与水力发电等可再生能源在发电过程中不燃烧化石燃料,相较燃煤或燃油发电厂能减少温室气体排放。要更大规模地采用它们,通常需要权衡基础设施的前期成本与长期减排效益。与化石燃料不同,这些能源也不会因持续使用而耗尽。
- 环境影响评估(EIA), 环境影响评估是在批准新建高速公路或工厂等开发项目之前进行的正式研究。它识别该项目对周边环境可能造成的影响,以便规划缓解措施,而不是在未考虑环境后果的情况下就批准项目。项目仍可能在附带条件下获批,例如要求设置缓冲区或废水处理措施。
快速回想清单
- 你能定义并解释对环境的威胁吗?
- 你能定义并解释温室效应与全球变暖吗?
- 你能定义并解释生化需氧量(BOD)吗?
- 你能定义并解释保护、保育与修复吗?
- 你能定义并解释绿色科技吗?
- 你能定义并解释可持续发展吗?
- 你能定义并解释臭氧层损耗吗?
- 你能定义并解释富营养化吗?
- 你能定义并解释可再生能源吗?
- 你能定义并解释环境影响评估(EIA)吗?
常见问题
保护与保育有何区别?
生化需氧量(BOD)告诉我们什么?
温室效应如何导致全球变暖?
环境可持续性的更多资源
来源:SRC-DSKP-EN
相关内容
一小时付费试课 · 当天回复