單元三:全球的環境污染問題

壹、基本內容:了解全球的環境污染問題及因應之道。

貳、能力指標:1-4-7  說出對生活空間及周緣環境的感受,願意提出改善建言或方案。

1-4-8  評估地方或區域所實施的環境保育政策與執行成果。

参、重點整理:

一、全球性的水污染問題:

(一)污染源:化肥及農藥污染、工業及家庭廢水污染。

(二)以經濟發展程度高的地區污染情形較嚴重(歐洲、北美洲、亞洲)。

(三)經濟較落後的地區因缺乏經費處理污水,缺乏潔淨的飲用水。

(四)全球各海域的污染情形,以海灣地區形式封閉,污染情形最為嚴重。

(康軒文教事業出版社,施添福總編,民93年,《國中地理課本第五冊》,P59。)

 

二、全球性的空氣污染問題:

(一)污染源:有毒氣體(包括:二氧化碳和氟、硫、氮化物)、懸浮微粒

(二)主要造成動物呼吸系統皮膚的疾病以及植物的死亡。

(三)長期的空氣污染將導致酸雨紫外線過量全球暖化等問題。

(康軒文教事業出版社,施添福總編,民93年,《國中地理課本第五冊》,P60。)

 

三、全球性的酸雨問題:

(一)成因:因含有硫、氮等化合物的廢棄排入空氣中,使得雨水的PH值降至5以下,故名。

(二)分布:酸雨問題以工業化程度高的國家較為嚴重。

(三)影響:將導致人類毛髮掉落、建築物受損、土壤酸化、森林枯死、湖泊酸化等問題。

四、全球性紫外線過量的問題:

(康軒文教事業出版社,施添福總編,民93年,《國中地理課本第五冊》,P61。)

 

(一)臭氧層的功能:吸收近99%紫外線

(二)人為氟化物的使用,破壞臭氧的成分,使得臭氧層濃度減少(臭氧層產生破洞),造成紫外線入射量增加。

(三)紫外線過量,將會對動物的皮膚、眼睛、免疫系統、基因造成不良的影響,農作物也因而減產。                                                     

(四)紫外線預報成為氣象預報中重要的項目。

五、全球暖化(溫室效應)的影響:

(一)何謂全球暖化:指大氣中以二氧化碳為主的『溫室效應氣體』(二氧化碳、水氣等氣體)濃度大幅增加,使得地球溫度呈現不斷增加的情況。

(二)全球暖化形成的原因:

1)大量的燃燒化石燃料(煤、石油)所產生的溫室效應氣體所造成的。

2)森林遭濫墾、光合作用減少,二氧化碳濃度漸增。

(三)全球暖化所造成的影響:

1)因蒸發量增加,導致發生暴雨的機率增加。

2)高山冰河後退,導致乾燥地區的缺水問題。

3)兩極冰原融化,導致海水面上升海水倒灌海岸線後退等問題。

4農作物分佈區域產生改變。

5傳染病往高緯度地區移動。

(四)京都議定書—溫室效應的救星!?

1京都議定書:將人為排放之六種溫室氣體換算為二氧化碳當量,與1990年相較,平均削減值5.2%,同時採差異性削減目標之方式(即各國的削減比率不一,甚至有國家是可以增加排放量的)

2)京都議定書於1997年於日本京都擬定,故名

3)京都議定書已於20052生效 

4)二氧化碳『排放大戶』--美國(佔全球總排放量三分之一強)拒絕簽署,使得京都議定書效能大打折扣

 

六、追求地球環境的永續發展:

(一)地球只有一個,人類的無情破壞常造成不可逆的嚴重後果

(二)對於資源要避免過度使用,以達到『永續發展』為終極目標

(三)大家都是在同一艘船上,對於全球性的危機,絕不可能置身事外--地球村的觀念

 

肆、延伸閱讀:

水污染

所謂的『水污染』,是指任何進入水體的物質,對於水中生態環境產生變化。水污染不僅會影響到人類的生產與活動,甚至會破壞水中的生態平衡。至於,如何判定一地的水是否遭受到污染,最為基本的為視『溶氧量』此一指標而定。

水體在自然狀態中,有一定的空氣溶解到水中,是提供水中生物呼吸的主要來源。這些氧氣溶解到水中的量一般稱之為『溶氧量』。當有外來物質進入水體後,會被水中的微生物分解,進而被水中的氧氣所氧化,在整個過程中都要消耗水中一定的氧氣,這個過程稱之為『水體自淨能力』。如果外來物質太多,水中氧氣被完全消耗,也就是超過了水體的自淨能力。當一地的水體『溶氧量』幾近於0時,水中生物會因缺氧窒息死亡,或呈現中毒的情況,這就是所謂污染的狀態。

若就污染物的性質來看,水中的污染物通常可分為生物性、物理性和化學性污染物三大類。生物性污染物包括細菌、病毒和寄生蟲。若一地的水體遭受到生物性污染物的污染,因為現今對於有關致病細菌和寄生蟲的研究較多,在這方面的處理技術上比較成熟。但若是受到致病病毒的污染,則因對於病毒的研究較不充分,在水污染的處理上也較不成熟。物理性的污染物包括懸浮物、熱污染和放射性污染。其中以放射性污染的危害最大,幸好一般只存在於核電廠、核廢料儲存地等局部地區。化學性污染物包括有機和無機化合物,至今從水中檢測出的化學性污染物已達2500種以上。

若就水污染的來源來看,主要可分為天然污染源的和人為污染源兩種:

一、天然污染源:

如森林的落葉落花;暴雨來襲時,將污泥沖入水體內;火山噴發時所產生的熔岩和火山灰;礦泉帶來的可溶性礦物質;以及溫泉所造成的溫度變化等。如果這些外在污染源的存在是短期的,雖會造成水中生物的死亡,但之後水體會逐漸恢復成原來的狀態。如果是長期存在,生態系統會產生變化以因應這種狀態。例如:黃河長期被泥土污染,不耐污的魚類就會消失,而耐污的魚類如鯉魚則會逐漸適應這種環境,生長出黃河金色大鯉魚。

二、人為污染源:

人為產生的污染性質較為複雜。人為污染物可包括在工業製造或採礦過程中所排出含有毒的重金屬或難以分解的化學物質;農業活動中所使用的農藥和化肥;。這些污染物質流入水體中會迅速殺死所有水中生物,並且使水體無法恢復為正常的狀態。即使污染物的濃度不高,也會逐漸在生物體內累積。甚至透過食物鏈累積在生物金字塔各階層的動物體內,對於生態環境造成無法彌補的損失。例如在日本發生的水俁病事件,就是工業排出的低濃度汞,在水中微生物的作用下轉化成可溶性甲基汞,並逐漸在水蟲體內累積。魚吃水蟲後甲基汞在魚體內逐漸累積,而人吃魚後就會在人體內累積。當累積到一定的濃度後,人類的中樞神經系統受到破壞,因無藥可醫而死亡。

    至於在生活用水方面,各個家庭所排放出的糞便、油脂、廚餘等含有大量的氮、磷等營養物質。雖然這些物質並不含毒素,但卻會促使水中藻類迅速且異常地繁殖並大量消耗水中的氧氣。同時大分子的有機物被微生物分解也會消耗水中的氧氣。如此一來,會造成水體成為缺氧狀態,致使水中魚類大量死亡,也就是所謂的『優氧化』現象。

地球表面雖然有70%是被水所覆蓋,但人類可利用的淡水資源卻不到1%。淡水資源又是經常被人類活動污染的對象,被污染的水體要想要恢復為原狀是非常困難的。因此,如何減少水污染,還給後代潔淨的水使用是值得大家省思的。

 

參考資料:

http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%B0%B4%E6%

B1%A1%E6%9F%93&variant=zh-tw

 

海洋的石油污染

石油對於全球的產業、經濟的發展有相當大的助益,現今的世界對於石油的依賴甚深。由於全球石油集中於波斯灣等少數地區,許多國家對於石油的需求都得仰賴海運自海外進口。再加上陸地上石油的開採以達到極限,人類便將石油的探明、開採的地點延伸至海底。以上種種將大大的增加石油對於海洋的污染。

海上石油污染主要發生在河口、港灣及近海水域,海上運油路線和海底油田周圍。經整理,可能造成海洋石油的污染源有:經河流或直接向海洋注入的各種含油廢水;船隻的漏油、排放和油輪發生事故等;海底油田開採發生溢漏及井噴;逸入大氣中的石油烴(表示石油以液態、氣態或固態等三態存在的總稱)的沉降及海底自然溢油等。目前經由各種途徑進入海洋的石油烴年約 600萬噸左右,對於海洋的環境及海洋生態具有不良的影響。

當石油排泄入海後,從海中消失的速度及影響的範圍,會依入海的地點、油的數量和特性,油的回收和消油方法以及海洋環境的因素不同而有很大的差異。如較高的水溫有利於油的消失。實驗證明,油從水中消失一半所需的時間,在溫度為10C時大約為 1個半月;當水溫昇至1820C時,則為20天﹔而在2530C時,降至 7天。滲入沉積物的石油消除則較難,所需時間要幾個月至幾年。

至於石油對於整個海洋的影響及危害包括:在海面形成的油膜能阻礙大氣與海水之間的氣體交換,進而影響了海面對太陽輻射的吸收、傳遞和反射。長期覆蓋在極地冰面的油膜,會增強冰塊吸熱的能力,進而加速冰層融化,對全球海平面變化和長期氣候變化造成潛在影響。油膜也會減弱太陽輻射透入海水的能量,降低海洋植物的光合作用。當海洋哺乳類的皮毛和海鳥羽毛受到油膜的污染後,油膜會溶解其中的油脂物質,使這些哺乳類及海鳥失去保溫、游泳或飛行的能力。高濃度的石油會降低微型藻類的固氮能力,阻礙其生長,終而導致其死亡。油污除了降低浮游植物的光合作用強度,阻礙細胞的分裂、繁殖外,還會使許多動物的胚胎和幼體發育異常、生長遲緩;油污還能使一些動物致病,如魚鰓壞死、皮膚潰爛、易罹患胃部方面的疾病並進而致癌。油污也會改變某些經濟魚類的洄游路線;並沾污魚網、養殖器材和漁獲物。被石油污染過後的魚、貝等海產食品,因無法食用而喪失經濟價值。

20年來﹐已發生多起超級油輪原油外洩的事件。例如1967 3月,一輛名為『托利卡尼翁號』的油輪在英吉利海峽觸礁失事就是一起嚴重的海洋石油污染事故。該輪觸礁後,所載的11.8萬噸原油除一小部分在轟炸沉船時燃燒掉外,其餘全部在短短的10天內全數流入海中,近140公里的海岸受到嚴重污染。受污染的海域有 25000多隻海鳥死亡﹐5090%的鯡魚卵不能孵化,幼魚也瀕於絕跡。為處理這起事故﹐英、法兩國出動了42艘船、1400多人,使用10萬噸消油劑,兩國為此付出了800多萬美元。至於海上油井的污染事件,截至目前為止,最嚴重的海上油田井噴事故是墨西哥灣“Ixtoc-I”油井井噴。該井於19796月發生井噴,一直到1980 324日才封住。共漏出原油47.6萬噸,使墨西哥灣部分水域受到嚴重污染。

最後,要談到對於海上的石油污染該如何處理及如何防制。在發生海洋石油污染事件後,要先應用圍油欄把浮油阻隔包圍起來,以防止其漂流並進而擴散,並利用各種機械設備儘量加以回收。至於無法回收的薄油膜或分散在水中的油粒,可以噴灑各種低毒性的化學消油劑。即使如此,回收和消除海上油污的技術和方法仍尚待改進。目前尚難全部消除海上油污,尤其遇上惡劣的氣象條件,或是碰到港灣和近海地形過於複雜,則大部分污染的石油均無法回收處置。至於該如何防制,除了禁止在海洋活動過程中非法排放含油的污水外,並嚴格控制沿岸煉油廠和其他工廠含油污水的排放。監測海區石油污染狀況,並改進油輪的導航通訊等設備的性能,以降低海難事故的發生頻率。

 

參考資料:

http://134.208.10.81/cpedia/Content.asp?ID=31074&Query=1

 

酸雨的介紹

所謂的酸雨,正確的應稱之為「酸性沈降」,共可分為「濕沈降」與「乾沈降」兩大類。所謂的『濕沈降』指的是原本存在於空氣中的氣體或粒狀的污染物,與空氣中的水氣結合,並隨著雨、雪、霧或雹等降水型態而落到地面者。『乾沈降』則指的是在不下雨的日子,酸性物質隨著落塵一起降至地面。

一般而言,由於大氣中含有大量的 CO2,與雨水結合形成碳酸的結果,造成正常雨水本身即略帶酸性,pH值約為 5.6。也因此,若雨水中的pH值小於 5.6,即將之定義為酸雨。其實,雨水除受CO2的影響之外,在自然界中還有許多自然現象也會對於雨水pH值造成影響,使得雨水的pH值變化介於4.96.5之間,。因此,也有另一說法,即以pH值小於 5.0 作為酸雨的定義。

造成雨水酸化之污染物很多,依照污染源來分,可分為自然物質及人為物質兩大類,詳述如下:

自然物質:火山爆發後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;動植物死亡後經微生物分解後所產生的有機酸;土壤中的微生物及水中的海藻所釋放的硫化氫、二甲基硫及氮化物等物質,只要和雨水結合,都會使雨水之pH值降至5.0左右。

人為物質:人為物質所造成的酸雨現象,則是與工業化後,工廠林立、汽機車激增,大量燃燒燃料石油、煤炭等化石然料有關。化石燃料在燃燒的過程中產生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物等物質,排放至大氣環境中後,經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質。再與空氣中的雨水結合,使得雨水之pH值降低,形成酸雨。

酸雨對於人體的健康、建築物、農作物等都會相當負面的影響,詳述如下:

酸雨對於人類最大的傷害就在造成呼吸系統方面的問題。造成酸雨的酸性物質,如二氧化硫和二氧化氮等物質會引起哮喘、乾咳、頭痛以及眼睛、鼻子、喉嚨等部位的過敏。酸雨也會溶解在水中的一些有毒金屬,一旦這些有毒物質被水果,蔬菜和動物等組織吸收,會對吃下這些食物的人類健康產生不良的影響。此外,如果酸雨直接滴落在人的頭髮上,會有『禿頭』之虞。

酸性物質也會沈積在建築物和雕像上,並進而造成侵蝕。尤其是以石灰岩和大理石為主要材料的建築物,跟酸接觸後會轉變為石膏,此一容易粉碎的物質。例如建在渥太華的美國國會大廈一直被大氣中過量的二氧化硫所侵蝕。此外,橋樑以更快的速度被腐蝕,鐵路工業和飛機工業同樣的必須花費更多的錢來修補由酸雨造成的損害。酸雨不僅造成了經濟負擔上的問題,而且也對一般大眾的安全產生危險。1967年俄亥俄河上的橋倒塌,造成46人死亡,據調查其原因與酸雨的腐蝕脫離不了關係。

酸雨對於土壤、農作物及森林的傷害也很大。酸雨降落地面後,會使得土壤中的養分流失。農作物及森林生長時所需的鈣及鎂等元素流失而死亡。而酸性物質若沈降到地面,會阻礙植物的葉子進行光合作用,使得植物的養分缺乏、葉子逐漸枯黃,並進而死亡。

雖然酸雨的成因可分為自然及人為物質兩種。但就全球而言,酸雨最嚴重的地區分布於北美洲東北部及歐洲的西北部地區。就台灣地區而言,北部的酸雨情形也最為嚴重,『酸度』也最高。由此看來,工業發達、人口密集、汽機車密度高的地區仍是酸雨的『好發區』,也可看出人為物質與酸雨的發生有著密不可分的關係,這也是值得省思的地方啊。

 

參考資料:

http://content.edu.tw/junior/bio/tc_wc/textbook/ch12/

supply12-2-2.htm

http://hk.geocities.com/environment2001hk/rain.htm

 

臭氧層破洞與紫外線的問題

大氣中臭氧所佔的比例僅只十億分之一,而其中約有90%的臭氧存在於離地面 1550公里之間,也就是平流層(Stratosphere)的區域。在平流層的較低層,也就是離地面2030公里處,為臭氧濃度最高之區域,稱之為臭氧層(Ozone Layer)。臭氧雖然含量稀少,但卻具有吸收太陽光中大部分的紫外線,以屏蔽地球表面生物,不受太陽光中的紫外線侵害之功能。

然而,自1970年以後,人類大量生產使用一種名為氟氯化合物(CFCs)的物質。該物質因具有在氣化時會吸收大量熱量,可以使密閉空間內的溫度降低,來達到冷卻效果此一特性,可以做為冷凍庫、冰箱、冷氣中的冷媒。此外,噴霧式的殺蟲劑、髮膠也可以見到它的蹤跡。氟氯化合物同時也是製造保麗龍、泡棉等物品的原料。氟氯化合物的出現的確帶給人類生活許多的便利,但卻是破壞臭氧層的隱形殺手。

氟氯化合物本身是很安定的化學物質,但當其上升到大氣層中的平流層(距離地面15~50公里)後,會因溫度高並受到紫外線的影響而分解,釋出『氯』分子;這些氯會引發連鎖反應,使臭氧(O3)轉變成氧(O2),而氧就沒有吸收紫外線的能力了。而一個氯分子會破壞一萬個臭氧分子,如此一來,臭氧的濃度日漸減低,就是我們常聽到的『臭氧層發生破洞』。

一旦臭氧的濃度減低1%,直接照射到地面的有害紫外線就會增加2%。過量的紫外線會讓人類罹患皮膚癌及白內障的機率大幅度的增加。據科學家估計,若臭氧層濃度減少百分之十,皮膚癌發生率升高百分之二十六,全世界亦將有一百六十至一百七十五萬名新白內障患者。過量的紫外線除了對人類的皮膚、眼睛造成傷害外,還會破壞人體的免疫系統,使人類罹患其他病變的機率大增。此外,其他生物如爬蟲類的卵若受到過量紫外線的照射,孵出的健康幼蟲減少會因此而有滅種之虞;生活在水中的浮游生物為躲避過量紫外線的傷害,勢必要存活在水面下更深之處。如此一來,光合作用將降低百分之六至十二,浮游生物的存活量也將減少。一旦食物鏈的最底層浮游生物減少,勢必牽動整個食物鏈,生態系的牽動將造成浩劫。除了動物外,農作物的單位面積產量也因過量紫外線的影響而發生不同程度的減產。

紫外線過量的情形已引起廣大民眾的注意,許多國家在氣象預報時也將『紫外線指數』列為重點項目,詳述如下表:

紫外線指數

曝曬級數

曬傷時間

預防措施

0~2

微量級

 

 

3~4

低量級

 

 

5~6

中量級

卅分鐘內

帽子/陽傘+防曬液+太陽眼鏡+盡量待在陰涼處

7~9

過量級

廿分鐘內

帽子/陽傘+防曬液+太陽眼鏡+盡量待在陰涼處+長袖衣物+上午十時至下午二時最好不外出

10~15

危險級

十五分鐘內

帽子/陽傘+防曬液+太陽眼鏡+盡量待在陰涼處+長袖衣物+上午十時至下午二時最好不外出

中國古代傳說『女媧補天』,然而,臭氧層破了,卻再也補不回來了。在日常生活中,拒絕使用保麗龍和泡綿,因其原料含氟氯化合物;更何況使用完後,其廢棄物也是永久的公害。拒絕使用以氟氯化合物為動力的噴霧式產品,改採用機械噴霧式包裝的產品。如發現汽車空調或冰箱、冷氣機洩漏時,應先修補好後再填充,以免氟氯化合物洩漏到空氣中,這都是我們為了保護臭氧層可以做出的貢獻。

 

參考資料:

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1205080508338

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=110505110419

 

地球的溫室效應

在農業及農藝的領域上常會聽到『溫室』這個名詞。所謂的『溫室』,主要由玻璃或透明塑膠布所製成,它有一個特性:可以讓太陽的短波輻射穿透,但卻可以吸收部份長波輻射。白天的太陽光屬於短波輻射,因此可以穿透溫室的玻璃或透明塑膠布;然而,當地球表面吸收太陽的光熱之後,便會以長波輻射的形式反射到大氣中。因長波輻射的穿透力較弱,無法完全穿透溫室的玻璃及塑膠布。部分能量被玻璃及塑膠布吸收,並因而使得溫室內的溫度上昇。所謂的『溫室效應』,原本指的是利用此一特性,維持溫室內的溫度,以利農作物或花卉成長。

而我們居住的地球,也就是因為擁有其他星球所沒有的大氣層,才能成為適合人類居住的地方。白天,大氣層可以吸收太陽大部分的輻射,使地球不致太熱。但到了晚上,大氣層的存在,反而能阻擋地球散去過多的輻射熱,使地球不致於太冷,日夜溫差因而不會太大。因這些氣體的作用跟『溫室』相當,故我們稱之為『溫室效應氣體』。所謂的『溫室效應氣體』,包括、CH4CFC11CFC12N2OO3…等廿多種,但全部加起來佔大氣層的比例還不到1%

原本這些『溫室效應氣體』佔整個大氣的比例是固定的,而地球表面的溫度也維持在15℃左右。但在工業革命之後,化石燃料的使用量與日遽增,使得溫室效應氣體的含量,尤其是CO2的濃度可以說是大幅的激增,而CO2更是造成地球溫室效應的主要氣體。因為經濟的考量,大量伐林的結果,也使得原本可吸收大量CO2進行光合作用的森林消失,也是CO2濃度激增的原因之一。

在工業革命前,大氣中的CO2含量大約是 280 ppm。距離工業革命的百年後,CO2的含量已經增加到 350 ppm,增加量超過 30%。如果不加以控制,而任由CO2繼續增加。預計在 2030 年時,CO2的含量會超過 550 ppm,濃度會變成工業革命開始時的兩倍多。當CO2的濃度增加一倍,地球表面的溫度就會上升 3 ~ 5 度。溫室效應的影響是長久,而且是全球性的。即使從現在開始停止排放所有的人造溫室氣體,從工業革命以後所累積的溫室效應氣體仍會繼續影響地表的溫度。如果不管制溫室氣體的排放量,預估到2050年時,地球的平均溫度大約會上升攝氏2度。

若大氣中少了這些溫室效應氣體,則地球的平均溫度會降至零下18℃,地球也不會如此生機盎然。然而,因為人為的過度開發,使得溫室效應氣體的濃度增加、地球溫度上昇,也就是一般人所說的『溫室效應』。將導致冰河融化、海水面上昇、農作物分布重整等不可逆的結果,值得人類省思。

 

溫室效應的影響

大氣層本身存在著一些諸如二氧化碳、甲烷等能使地球溫度保持一定的氣體,我們稱之為『溫室效應氣體』。如果沒有這些溫室效應氣體,地球表面的溫度會因過低而不適合人類等生物的生存。然而,工業革命之後,化石燃料的使用量與日遽增,使得溫室效應氣體的含量大幅的增加,也使得地球表面的平均溫度呈現向上攀升的趨勢。如果不管制溫室氣體的排放量,預估到2050年時,地球的平均溫度大約會上升攝氏2度。地球的平均溫度上昇兩度,看似不起眼的數值,但卻足以造成地球多處地區毀滅性的影響:

地球的溫度上昇,最先讓人聯想到的就是兩極及一些高山的冰川將逐漸融化。兩極的冰山佔全世界淡水的比例約四分之三,若因溫度上昇而使得兩極的冰山融化,據估計海平面將上升 1595公分。而現今全世界約有一億的人口住在海拔低於一公尺的地區,這些地區的人口勢必被迫遷移他處。而荷蘭、孟加拉等低地國勢必會消失,而『水都』威尼斯也將長眠海底。雖然現今海平面上昇的情形尚未如此嚴重,但在南太平洋上我國的友邦-吐瓦魯,因全國由九個珊瑚礁島組成,全國最高的地方也才4.5公尺。因抵擋不了海平面日益上昇的壓力,已於2002年被迫舉國遷徙到紐西蘭。成為第一個因溫室效應被迫撤離家園的國家,但絕不會是最後一個。

有看過電影『明天過後』的人就知道,全球暖化將會造成全球的氣候系統出現異常狀態。北極冰山大量的融化,融化後大量的淡水往南方流動的結果,將會阻擋北大西洋暖流流向西北歐沿岸。西北歐的緯度與美國的阿拉斯加相當,能保持如此溫和的海洋性氣候,北大西洋暖流位居首功。一旦北大西洋暖流被阻斷,西北歐各個國家的人民將面臨嚴寒的考驗。

根據2005年聯合國氣候變遷會議的研究指出,該年是地球有紀錄以來平均溫度最高,氣候也是最極端的一年。該年的美國「國家颶風中心」原本預測今年有十八到廿一個颶風,結果颶風太多,該中心用來給颶風命名的羅馬字母用完,得用希臘字母補充。而重創美國紐奧爾良市的卡崔納颶風就是其中一個十分具代表性的例子。此外,北極海冰覆蓋面積在該年九月也創下新低,比原有歷史最低紀錄還少一百廿九萬五千平方公里。預測資料顯示,北極海冰可能在本世紀結束前甚至本世紀中葉就會完全消失。北極浮冰不斷融化,讓北極熊必須游很長的距離才能找到食物。北極熊很容易因為體力不支溺斃,或體溫過低而死亡。而原本降雨量十分豐富的亞馬孫河流域,該年卻是百年以來最乾的一年。

溫室效應除造成全球氣候系統異常外,對於全球農業的分布區域造成影響。對於俄羅斯或加拿大等高緯度國家,因為地球溫度的上昇,使得該國內原本因寒冷不適合耕作的土地獲得耕作的機會,同時也使得這些國家的耕地面積擴大。相反的,一些在非洲或印度等熱帶地區的國家,會因溫度過高或缺乏灌溉水源,使得可耕地的面積縮小。如此一來,農作物產地的分布情況勢必面臨重組。不但是農作物,全球森林的分布情況也將因溫室效應造成全球增溫的現象而有所變動。

最後,地球的平均溫度上昇也將造成許多原本流行於熱帶地區的傳染病,諸如:登革熱、瘧疾、黃熱病等逐漸往中高緯地區蔓延。在台灣,原本好發於台灣南部地區的登革熱,近年來在北台灣也逐漸有病例的出現就是一個發生在妳我身邊,活生生的例子。

『人為』的溫室效應帶來的影響,對人類而言,弊遠大於利。而且,溫室效應的影響是跨國界的,全球性的,沒有一個國家、任何一個人可以免受其害。如何減少人為的破壞,把二氧化碳濃度、地球溫度等控制機制交還給大自然,這是我們今後努力的方向。

 

參考資料:

http://www.moea.gov.tw/~ecobook/season/sp201.htm

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1205082321252

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1405111213322

http://arts.edu.tw/webquest/show_sub.php?id=48&col=story

 

 

京都議定書—溫室效應的救星!?

自從工業革命以來,人類對於化石燃料的大量使用,造成大氣中二氧化碳等溫室氣體的濃度急速增加,產生愈來愈明顯的全球增溫、海平面上升及全球氣候變遷加劇的現象,對於地球的氣候、甚至人類自身的安全等各方面造成負面衝擊。為了抑制人為溫室氣體的排放,防制氣候變遷,聯合國於1992年地球高峰會舉辦之時,通過「聯合國氣候變化綱要公約 (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)」,對「人為溫室氣體」(Anthropogenic Greenhouse Gas)排放做出全球性管制的宣示。為落實溫室氣體排放管制工作,199712月於日本京都舉行聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會,通過具有約束效力的京都議定書(Kyoto Protocol),以規範工業國家未來之溫室氣體減量責任。

至於京都議定書的內容,簡而言之就是將人為排放之六種溫室氣體(包括:二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氬氟氯碳化物、全氟碳化物及六氟化硫)的總排放量換算為二氧化碳當量,與1990年相較,排放的總值平均削減值5.2%。然而,在減量的同時將視各國的情況,採差異性削減目標之方式;歐盟及東歐各國需減量8%、美國7%、日本、加拿大、匈牙利、波蘭6%,另冰島、澳洲、挪威則各增加 10%8%1%。減量時程為20082012年,並以此5年的平均值為準。雖然京都議定書於1997年草擬完成,然並未馬上獲得所有締約國的簽署通過並開始執行,以致於1999年時,全球主要二氧化碳排放國家的二氧化碳排放總量仍較1990年來得高。

國名

1990年排放量

1999年排放量

增長率

需減量目標

美國

1355

1520

12%

-7%

日本

269

307

14%

-6%

加拿大

127

151

19%

-6%

澳洲

72

94

30%

8%

德國

249

230

-8%

-21%

全世界

5873

6144

5%

 

由上表看出,全球二氧化碳排放量前五名的國家,比較1999年和1990年的排放總量,僅只德國的排放量呈現削減的趨勢,但仍沒達到預估削減21%的標準(僅削減8%)。至於其餘四國的排放量不減反增,而全球的二氧化碳排放量也增加約5%。如此看來,各國雖有減量的共識,但卻缺乏一個強制執行的機制,而京都議定書的通過並確實執行有其必要性。

而京都議定書想要通過必須有兩個條件:第一,是經各國國內程序批准議定書國家需達55國以上。其二則是批准京都議定書國家中,1990年二氧化碳的排放量須至少占全體1990年排放總量之55%,如此減量才有意義。然而,全球二氧化碳排放量最大的美國(佔全球排放量的36%),在2001年卻以「減少溫室氣體排放會影響美國經濟」、「開發中國也應承擔減少溫室氣體排放的義務」以及「無法完全證明全球暖化與溫室效應氣體的增量有絕對的關係」為由,拒絕批准京都議定書,澳洲也緊接著表達拒絕簽署的立場。

即使如此,2004115日,俄羅斯國內通過京都議定書成為該國的法律文本,也使得京都議定書於2005216日正式生效。截至20052月,全球已有141個國家和地區簽署該議定書,其中包括30個工業化國家。這是人類歷史上首次以法規的形式限制溫室氣體排放。為了促進各國完成溫室氣體減排目標,議定書允許採取以下四種溫室氣體的減量方式:

一、兩個工業發達的國家之間可以進行排放額度買賣的“排放權交易”。即難以完成削減任務的國家,可以花錢從超額完成任務的國家買進超出的額度。

二、以“凈排放量”計算溫室氣體排放量,即從本國實際排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的數量。

三、可以採用綠色開發機制,促使發達國家和發展中國家共同減排溫室氣體。

四、可以採用“集團方式”,即歐盟內部的許多國家可視為一個整體,採取有的國家削減、有的國家增加的方法,在總體上完成減排任務。

不論減量的方式為何,想要將全球溫室氣體總量減量至1990年標準的-5.2%,在美國這個『排放大戶』未加入的前提下會非常的艱難。因此,下一步各國努力的重點將是如何讓美國重新回到京都議定書架構之下,在排放權交易制度等規範都放寬之後,將可能較有機會使美國不再大力抗拒京都議定書,也使得全球溫室氣體的減量變得更有意義。

 

參考資料:

http://www.npf.org.tw/PUBLICATION/SD/090/SD-R-090-024.htm

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1005022106105

 

永續發展

工業革命之後,日新月異的生產技術,與日遽增的人口,對於自然界中的資源使用及耗損的速度愈來愈快,相對的對於大自然的破壞也愈來嚴重。空氣污染、酸雨、溫室效應,已成了人類共同的環境問題。土壤以及水資源的污染,氟氯碳化物的使用損耗了臭氧層,造成紫外線的增加,不當的開發利用土地造成山崩與土石流甚至土地沙漠化。人類自以為『人定勝天』,但卡崔納颶風、南亞大海嘯證明人類的力量之於大自然是如此的微不足道。人類必須學習如何和大自然和諧相處,使得人類可以持續的在地球上發展,這就是所謂的『永續發展』的概念。
   
為此,聯合國環境與發展世界委員會(World Commission on Environment and Development, WCED) 在《我們共同的未来》一書中首次提出永續發展的觀念:能滿足當代的需要,而同時不損及後代滿足其本身需要之發展,是為永續發展(sustainable development)。永續發展是建構在經濟發展、環境保護以及社會正義三大基礎上。不要因為追求短期利益,而忽略長期永續的發展機會。在強調經濟發展的同時也必須與地球環境的承載力取得協調。保護好人類賴以生存的自然資源和環境,而非對環境資源予取予求,而且在發展的同時還必須兼顧社會公理正義。因此,要在看似衝突的經濟、環境以及社會的三個面向上尋求動態永續的平衡,使人類能夠永續發展。

至於如何做好『永續發展』,Lester R. Brown在《生態經濟革命》一書中,認為應該實踐的五大步驟:

一、轉用新的能源資源:

現今人類仰賴的能源資源大多屬煤、石油等不可再生的能源礦物,且在燃燒時會有有毒空氣的產生,造成空氣的污染。作者建議應積極發展太陽能、風力、地熱、氫氣等可再生且乾淨的能源,以減少資源耗損、環境污染的問題。

二、創造資源回收經濟:

在日常生活中,許多東西一經使用造成損害後,就視之為垃圾。而現今垃圾的處理,不論掩埋或是焚化,或多或少都會對於環境造成污染。如果這些所謂的『垃圾』能夠回收再利用,並盡量做到包裝減量,做好垃圾減量。最終以達到零污染、零排放為目標。

三、重新檢視汽車文化:

汽車的方便性廣為人知,但卻也是造成污染的主要來源。因此,鼓勵搭乘大眾運輸系統,回歸使用不排放廢氣的自行車。或是研究發明使用其他乾淨能源的汽車等都可以有效減少對於地球環境的危害。

四、保障糧食安全:

主張糧食安全的重要性高於軍事安全。各國政府應正視保障糧食安全,重新檢視土地利用的優先順序。還有,改變目前大眾的飲食習慣。例如:同樣生產出一公斤的牛肉和雞肉相比,一公斤牛肉所需耗損的飼料較多,相對的對於地球上的水、土地資源耗損比較高。

五、追求人口零成長:

人口遽增,對於地球資源的需求及破壞相對的就高。因此,作者認為各國實施人口政策,控制人口數量,最終達到人口零成長的理想目標。

 

參考資料:

http://www.gcc.ntu.edu.tw/chinese/Education/30subjects/

sustainable%20development.htm

揚智文化出版社,Lester R. Brown著,民88年,《生態經濟革命》。

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