素材-全国-2015_九年级化学上册 第二单元 课题1 空气 大气与人类素材 新人教版.doc

3大气与人类人类作为生物圈的特殊组成部分，生活在大气圈的最底层，与大气的对流层关系最为密切。随着人类文明的不断发展，大气的任何部分都直接或间接地对人类的生产和生活产生影响，因此，就人类生存来说，全部大气被称为大气环境。人类离不开大气，大气也正经受着人类越来越大的影响。一、大气成分与人类大气的成分多种多样，地球上几乎所有的生命活动都离不开大气。其中氧气是一切生命所必需的物质，人类也不例外。人类的呼吸离不开氧气，氧气是人类生命的第一要素。大气中的微量成分和痕量气体，如二氧化碳（CO2）和臭氧（O3）的浓度变化是全球最引人注目的变化。在大气中尽管含量甚微，但它们在地球系统中的作用却是举足轻量的。在人类的呼吸过程中，，当CO2浓度超过5%时，即可刺激呼吸中枢并会使呼吸量增加二倍，而，当人类呼吸中枢发生抑制时，又可用CO2（5%～7%）和氧(93%～95%)的混合气体吸入，作为兴奋剂。臭氧是极强的氧化剂，在人类的生产生活中应用很广；它能大量吸收太阳的紫外辐射，大气中臭氧层的存在，有效地保护了地球生物免受过多紫外线的伤害，保护地球上的人类及生物免受过多紫外线的伤害，而穿透大气到达地表的少量紫外线恰恰能杀死细菌，对人体健康和生物的生长大有好处。因此，O3被誉为“地球生命的保护伞”。据研究，O3含量的多少与皮肤癌的发病率之间有一定的相关性。有人认为，O3密度只要减少5%，每年就足以产生8000例的皮肤癌患者。同时，臭氧含量的变化对大气温度有重要影响，也影响着人类的生活。大气成分，尤其是某些微量和痕量气体，对太阳短波辐射几乎是透明的，但对于地面的长波辐射却能强烈吸收并转化为热能，再通过大气逆辐射将热量还给地面，在一定程度上补偿了地面因长波辐射而降低的温度，对地面起着保温作用，即大气的“温室效应”，使地球表面温度及近地面大气温度维持在一定的范围内，以适合地球生物和人类的生存。这些气体被称为“温室气体”。据推算，如果没有CO2等温室气体的存在，全球地表平均温度将会比现在的地表实际温度低33℃。温室气体既包括自然大气中固有的CO2、水汽、O3、CH4、N20等成分外，也包括人类活动释放的污染物质，主要有氟氯烃化合物（CFCS）及CO2、CH4等。这些成分在大气中总的含量很小，但它们的温室效应非常明显，对地气系统的辐射收支和能量平衡起着极为重要的作用。减少全球温室气体从治本的角度看，是减少矿物燃料（主要指煤炭、石油和天然气）的消耗量。二、人类活动与大气人类生活在大气中，时刻受大气的作用和影响，同时，人类本身也在不断地影响和改变着大气。人类对大气的影响主要表现在对大气成分的改变上，如二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）分别比工业革命前增加了30%、145%和15%（1994年值）。自工业革命以来，由于人类活动的冲击，大气中CO2、CH4、N2O和CFCS等微量气体的浓度一直在持续增加，这些微量气体，一方面，通过温室效应使对流层和地面温度升高，使平流层温度降低，对气候有直接影响；另一方面，将直接参与大气化学反应或通过改变大气温度廓线，从而改变化学反应速率使大气组成，特别是O3廓线发生改变，对气候有间接影响（樊小标等，1996）。随着人类生活、工业活动和交通运输业的发展，烟尘、粉末和废气在不加以回收利用的情况下，也大量地向大气中排放，使空气增加了许多污染物质（表5-4），如CO2、SO2等，其中CO2是大气中含量最多的污染气体。由于这些气体吸收地表面红外辐射能力强，而且有的在大气中的滞留时间可长达上百年，从而改变了地球的辐射平衡，影响了地球气候。分类成分粉尘微粒硫化物氮化物氧化物卤化物有机化合物碳粒、飞灰、碳酸钙、氧化锌、二氧化铅二氧化硫、三氧化硫、硫酸、硫化氢、硫醇等一氧化氮、二氧化氮、氨等臭氧、过氧化物、一氧化碳等氯、氟化氢、氯化氢等碳化氢、甲醛、有机酸、焦油、有机卤化物、酮等大气主要污染物质同时，也使大气的原有成分的浓度发生了改变：1．使臭氧的浓度降低：工业制冷用的氟里昂分子会穿过对流层到达平流层，在太阳紫外辐射作用下释放出氯，与臭氧反应，变为普通的氧分子，从而使臭氧的浓度降低。2．改变了温室气体的浓度，主要表现在两个方面：一方面直接向大气中排放温室气体且排放量逐年增加。例如化石燃料的燃烧直接向大气排放大量的CO2、CH4和N2O，工业生产过程向大气排放CO2、CH4、N2O和CFCs等；另一方面，人类活动改变了大气温室气体的源与汇，使大气中温室气体增加。例如，人类大量砍伐森林、毁灭草原，使地球表面的植被日趋减少，以致减少了整个植物界从大气中吸收CO2的量，直接破坏了CO2的汇，农业活动也改变了土地利用状况而增加大气CH4和N2O的