空气中固有成分以外的物质被称为污染物,如烟尘、二氧化碳、二氧化硫等物质,当这些污染物的浓度达到一定程度时,便会使原本清新的空气不再洁净,这种现象科学家称为大气污染。
工业化的发展和大规模使用煤炭给人类带来新的威胁——环境污染!煤燃烧之后的排放物几乎全部是污染物。某些人口和工业集中的城市,常年笼罩在烟雾弥漫之中,空气严重污染。这些有毒物质在地球上积蓄、蔓延,使一系列的公害事件接踵而至,各种源起受污染的病患也开始向人类报复。
大气污染的损害是多方面的,它既影响动、植物的生长,又破坏经济资源,甚至可以改变大气的性质。这其中尤其对人类的健康危害最引人注目。一般情况下,直接刺激呼吸道的有害化学物质(如二氧化碳、二氧化硫、硫酸雾、氯气、臭氧和烟尘等)被人体吸入后,首先引起支气管反射性收缩痉挛、咳嗽、喷嚏和气道阻力增加。在毒物的慢性作用下,呼吸道的抵抗力会逐渐减弱,从而引起慢性呼吸道疾病,严重的还可以引起肺水肿和肺心性疾病,以至诱发可怕的肺癌。大气中无刺激性有害气体的危害比刺激性气体还要大,如一氧化碳。在某些工厂附近的大气中,还含有潜在危害的化学物质,如镉、铍、锑、铅、镍、铬、锰、汞、砷、氟化物、石棉及有机氯杀虫剂等。它们虽然浓度很低,但可以在人体内逐渐蓄积。
二氧化氮在太阳紫外线照射下发生分解,产生一氧化氮和原子氧,原子氧迅速与空气中的氧反应生成臭氧,臭氧再与碳氢化合物作用,从而产生过氧乙酰硝酸酯、醛类和其他多种复杂的化合物,这些化合物统称光化学氧化剂(即二次污染物)。由这些光化学氧化剂形成的烟雾就叫光化学烟雾。这种烟雾若被人长期吸入,就会影响人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。
二氧化硫与飘尘结合起来,危害会大大增加。在1952年12月的伦敦烟雾事件期间,二氧化硫的最高体积分数才13×10-6,飘尘的密度是4.64毫克/米,但因为它持续时间长达数日,引起和加重了气管、支气管、肺部等呼吸道疾病的暴发,同时也使心脏病的死亡率增高,创造了一周内死亡人数的最高纪录。经研究,这种杀人的烟雾,就是工厂生产和市民取暖、做饭排出的煤烟,在一定的气候条件下积蓄和聚集的,其中烟尘和二氧化硫是这种杀人烟雾的主要成分。
二氧化硫对农业的危害很大。美国加利福尼亚州因二氧化硫及其他大气污染物的危害,每年的农业损失达600万美元。二氧化硫对工程器物的危害也非常明显。在伦敦,特拉法加广场上英王查理一世的塑像因烟雾腐蚀已面目全非。在巴黎,保持了20年的金属屋面,在前几年因烟雾侵蚀而变坏。在我国的沈阳,也有过类似的事件,只是未造成较大的损失。另外,以煤烟和二氧化硫为主的大气污染事件,在其他一些国家也发生过。此外,二氧化硫还是酸雨的一种重要来源,酸雨已成为一种全球性的危害。
自从20世纪30年代以来,石油化学工业迅速发展,世界上每年都有数十万吨有机溶剂、数百万吨乃至上千万吨的塑料单体、合成橡胶原料以及其他挥发性有机化合物投入应用,其中有相当一部分发散到空气中,成为重要的空气污染物。在众多的挥发性有机物中,以苯为母体衍生出成的千上万种化合物,是杀人不见血的刽子手。长期吸入低浓度的苯,会损害骨髓制造细胞的能力,引发难以治愈的再生障碍性贫血,甚至诱发致命的白血病。在意大利和土耳其,都曾发现鞋匠因使用苯作粘胶的溶剂而中毒,继而患白血病或再生障碍性贫血。美国劳工部调查发现,从事与苯接触工作的人,因白血病死亡的概率比一般居民高5倍之多。从1971年起,世界卫生组织已将苯列入致癌物质的行列。
有机溶剂的特性是能溶解脂肪,因而有机溶剂一旦进入人体后,特别容易与富含脂肪的脑神经组织起作用。这类物质的中毒多表现为头痛、眩晕、倦怠等症状。空气中的三氯甲烷体积分数一旦达到0.2%,人在其中5分钟就可以使中枢神经机能明显抑制。空气中三氯甲烷的体积分数达到0.5%时,10分钟就能使人丧命。人们熟知的汽油是含苯的,少则小于1%,多则大于10%。大气中的苯,大部分来自汽油的燃烧与排放。而汽车排放的甲烷要比苯多几倍。
自然界中的碳循环是当前人们讨论最多的一个问题。它通常是指大气中二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动,又以二氧化碳的形式返回大气中。世界上每年有几十亿吨污染性二氧化碳被排入大气层,严重地影响了正常的碳循环。除了二氧化碳污染,还有9亿以上的人生活在对健康有害的二氧化硫密度超标的环境中,约10亿人生活在超标的悬浮颗粒物环境中。
造成大气污染的主要原因是人类无节制地向大气排放废气和固体废弃物。1990年,全球人类活动向大气排放硫氧化合物9900万吨、氮氧化物6800万吨、悬浮颗粒物5700万吨、一氧化碳1.7亿吨。我国1993年向大气排放的烟尘1416万吨,二氧化硫排放量呈急剧增长之势。20世纪90年代初,我国二氧化硫排放量为1800多万吨,到1995年,已上升至2370万吨。目前,我国已成为世界二氧化硫排放的头号大国。据有关资料,占全国面积40%左右的地区受到由于二氧化硫大量排放引起的酸雨污染。酸雨和二氧化硫不仅造成严重的环境污染,而且给国民经济造成巨大损失,成为制约我国经济可持续发展的重要因素。全世界每年排出的工业废渣约20亿吨,每年新增固体废弃物100亿吨,其中美国20亿吨,德国人均800千克。
严重的大气污染对人类的生产和生活造成了严重的影响。如1948年,美国洛杉矶发生光化学烟雾事件,导致几万人急性中毒;1952年,英国伦敦发生硫酸烟雾事件,短短5天时间就造成4000人死亡;1970年,日本出现硫酸和光化学混合烟雾事件;1984年12月3日,印度博帕发生异氰酸甲酯事件,有3400人丧生,3000人濒临死亡,12.5万人不同程度地遭到毒害,有10万人终生致残。
最近中美科学家对大气中的黑炭研究后发现,它很可能是导致青藏高原异常增温的重要原因,随着雪花从天而降的黑炭加速了青藏高原冰川的融化。漂浮在空中的黑炭是地球上含碳物质不完全燃烧的产物。它既加热大气,又为地面遮光,对全球气候产生极大影响。它除了直接左右地球温度,它还参与云的形成及“生长”,间接“掌控”大气中的水循环,增大区域尺度极端气候事件发生的概率。
二、臭氧层空洞:被破坏的地球保护伞
离地球表面10~50千米的这一层大气称为臭氧层。过去,人们不大注意它,但是它的作用很大,起着保护万物生灵的作用,被称为“保护伞”。它俨如一道无形的屏障,阻挡过量的太阳紫外线和其他天体的宇宙射线侵入地面,能把太阳辐射到地球表面的紫外线的99%吸收掉,从而保护了地球上的万物生灵免遭伤害。经过臭氧层过滤后的太阳光线柔和,使地面温暖。穿透臭氧层辐射到地球上的少量紫外线不但对人体无害,而且能杀菌防病,促进人体内维生素D的形成,有利于体格增长和防止佝偻病。然而现在,对地球起着保护作用的臭氧层正在遭到破坏。如果臭氧层减少10%,海洋里10米深的鱼苗在15天内就会死亡。有关专家告诫:臭氧层到只剩20%时,将是地球上生命存在的临界点。
臭氧层减少是人类关注的环境问题之一。1985年5月英国科学家首次在南极洲上空发现臭氧层空洞之后,又发现北极地区乃至北半球人口最密集的中纬度地区的臭氧层也不断变薄并出现了季节性的空洞。研究表明:南极上空15~20千米的低平流层中臭氧柱总量平均已减少30%~40%,在某些高度,臭氧的损失可能达95%,北极平流层中也发生臭氧耗损。据《科技日报》2000年6月29日报道,那年1-3月间,北极上空18千米处的同温度层里,臭氧含量累计减少了60%以上。2000年,地球中部上空的臭氧层减少5%~10%。美国宇航局测试的数据表明,自1969年以来,横跨美国、加拿大、日本、中国、苏联、西欧等广阔地带的臭氧层稀薄了40%。在南美,由于紫外线辐射增加,大片牧场草地枯萎,大豆减产;在澳大利亚,大批的羊群患上了无法治愈的眼病……
1985年,英国南极观测队的法曼宣布:“自1975年以来,南极的臭氧持续减少。”并推测这是由于氯氟烃(氟利昂)等化学复合剂造成的。法曼的论文被认为是“世界上第一份对臭氧层遭到破坏提出警告的文件”。
出现臭氧层空洞的主要原因是生产冷冻剂、除臭剂的化合物排放的氟利昂。除此而外,大型超音速飞机排出的废气,高空原子弹爆炸的排放物都对臭氧层有破坏作用。
在现代生活中,人们大量生产和使用的电冰箱、空调机、洗涤剂、喷雾剂、塑料泡沫以及农用氮肥,这一切都离不开氟利昂。自从1930年美国杜邦公司研制的氟利昂问世后,产量已达100万吨,每年以30%的速度增长。到21世纪的前10年,大气中的氟利昂达到最高值。
臭氧层的破坏,空气中二氧化碳的增多,导致了全球的温室效应,使气候变暖,引起了海平面的升高和沙漠化的扩大等环境灾难。
随着人类文明的发展,人们越来越意识到保护大气层的重要性。但经验证明,当这种污染问题被人类注意到时已是相当严重了,因此人类一定要未雨绸缪,尽早做好自然生态平衡的保护。
1987年联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质蒙特利尔议定书》,对8种破坏臭氧层物质(简称受控物质)提出了削减使用时间和要求。这个议定书得到了163个国家的支持。以后又经过3次修改,扩大了受控物质的范围,并提前了停止使用8种破坏臭氧层物质的时间。对发达国家,要求1996年1月停止使用氟利昂等;对发展中国家,要求到2010年停止使用氟利昂等。我国已于1991年正式签署《蒙特利尔议定书》。我国目前已制定并实施了20多项有关保护臭氧层的政策,主要包括:对哈伦和氟氯化学品实行生产配额制度;禁止新建生产和使用消耗臭氧层物质的生产设施;禁止在非必要场所新配置哈伦灭火器等。我国在保护臭氧层的工作中作出了积极的努力,并已取得了重要进展。
三、垃圾:让地球不再安全
最近几十年来,人类不仅把地球弄得肮脏不堪,而且使宇宙中也有大量太空垃圾围绕地球飞驰。太空垃圾就是那些宇宙航行中被抛弃的宇航器残体,包括卫星由于爆炸或故障而抛撒于太空的碎片以及寿命已尽的卫星残骸等。1969年到1991年间,美国先后11次由于推进剂泄漏等原因引发空间爆炸,有的是军事卫星失效后防止泄密由地面中心指令爆炸以及因反卫星对撞试验造成的爆炸。
这些飘浮于宇宙空间的垃圾跟人造卫星一样,也按照一定速度绕地球旋转着。太空垃圾的最大危害是威胁卫星航天安全,因为太空垃圾的飞行速度平均约为10千米/秒,动能很大,人造卫星遭到1厘米大小物体的撞击就是灾难性的。其撞击能量与一块重180千克、时速600千米的飞行物撞击产生的能量相当,足以使航天器遭到致命性破坏,而一块0.5毫米大小的碎片就可以撞死舱外的宇航员。例如,曾有一颗法国卫星与一太空垃圾相碰,所幸被击中的只是卫星的平衡杆。在碰撞中产生的高温下,这根金属制的杆子被完全气化。卫星与空间垃圾相碰撞并非太空中的第一次。1975年7月美国被动测地卫星就因被碎片击中而损坏;苏联核动侦察卫星“宇宙954号”受太空垃圾碰撞而坠落到加拿大北部的土地上,幸亏没有人员伤亡。1991年9月,美国“发现号”航天飞机距苏联火箭残骸特别近时,为了避免灾难性相撞,不得不改变其运行轨道。飘荡在地球上空的核动力装置则具有特别的危险性,现在太空中已经有60个。据估计,到21世纪,将会有上百个这种核装置,将载有1吨以上放射性物质。
宇宙中的核装置首先与用来同宇宙垃圾作斗争的所谓“宇宙扫雷舰”计划有关。苏联学者给自己设定的任务是,用专门卫星所携带的激光大炮消灭宇宙垃圾中最具危险性的较大的放射性残块。然而,这种想法遭到强有力的反对。反对者认为,在环地球空间使用强力激光会导致这个空间发生化学变化和引起空间变暖。科学家们说,在太空里,宇宙飞船和其他宇宙装置失灵爆炸也形成大量的太空垃圾。在近地球的宇宙空间,由这类爆炸生成的大小在10厘米以上的宇宙垃圾已达数万块,这些碎片在无拘无束的自由运动中相互吸引,逐渐靠拢,最终在轨道上形成速度为8千米/秒的高速“列车”,一旦它与目前运行中的2000多颗功能各异的人造卫星,特别是那些备有核电装置的人造卫星相撞,将会造成危害极大的全球核污染。若不及时进行清理,太空将逐渐成为规模庞大的宇宙垃圾场。
据分析,直径1毫米以上的太空垃圾都有可能给人类宇宙活动带来危险,即便是微粒太空垃圾,数量多了也足以使卫星减少寿命。另外,太空垃圾可以造成光线散射,将会使人类对宇宙空间星体的观测受到影响。例如,现在“和平号”轨道站上的舷窗被小碎块撞坏,因此妨碍拍摄高质量的地球表面照片;并且现在在回收的卫星上已经可以看到,由于这种“垃圾”的碰撞,卫星表面嵌入了直径为几毫米的许多残片。科学家们目前对与直径1厘米以上的碎块碰撞的可能性感到惊慌,因为对于“和平号”轨道站来说有1%的可能性,对于未来的“阿尔法”轨道站来说有6.5%的可能性。同这些“宇宙垃圾”作斗争几乎是不可能的。目前最大的宇宙飞船残块正在不断下跌,进入大气层,一部分在大气层中烧毁,另一部分则掉在地球上。
不久前,为了避免撞上一个宇航员在太空作业时遗落的仪器,国际空间站被迫升到了更高的轨道上。这之后,150吨重的“和平号”空间站坠落进太平洋这个太空废料收容场,这一事实再次提醒专家们,太空垃圾问题不容忽视。
随着航天事业的发展,太空垃圾的数量也在与日俱增。据美国航天局1991年估计,在2000千米近地空间,约有3000吨太空垃圾,其中有用雷达或光学监视系统可测和跟踪的废弃卫星、末级火箭、被抛弃的卫星整流罩、爆炸的碎片、卫星脱落的金属粒子和碎片等,大于10厘米的达7000~15000个,小如棒球至针头大小的碎片达35000~15万个,比针头更小的碎片达300万~4000万个。这种碎片年增率从1985年的5.6%增到1986年以后的8.6%。到2010年,太空垃圾至少可达到1.2万吨。仅大的碎块即直径10厘米以上的碎块就会有7500吨。其中的一些碎块用望远镜就能看到。这些高高在上的太空垃圾,虽然表面上很遥远,但却给人类造成了现实威胁。21世纪中叶,太空垃圾总量将达到临界质量。如不对太空垃圾进行清理,再过二三十年,航天飞行将难以进行。
全世界每年要向宇宙发射火箭一百枚以上。形象地说,这些火箭每年要在地球周围的空间中射穿一百多个洞。遗憾的是,至今谁也不知道,这些宇宙“窗户”对地球的破坏性到底有多大。但是,有一点是清楚的,在发射导弹时,核爆炸可以在地球大气层中形成巨大的氢气蘑菇云,这种蘑菇云绝不是无害的,它能够破坏大气层的冷暖、化学成分,最终改变蘑菇云下面地球表面的气候。由于过去我们没有重视环保,现在我们已经得到了大自然的报复:肮脏的污水、不断扩大的沙漠、被污染的空气等。相比之下,宇宙的报复可能比这还要大得多。如今,人类的环保意识到了向太空延伸的时候了。
如何减少和清除太空垃圾,引起了许多国家特别是发达国家的重视。过去两个空间大国美国和苏联的“星球大战”试验、人为造成卫星碰撞的反卫星试验是增加太空垃圾的重要原因之一。美国宇航局的科学家最近发明了一种巨大风车式太空垃圾清除器。太空风车在空中缓慢旋转寻找目标,电脑指挥它避开正在工作的卫星。发生碰撞时,垃圾碎片不是被嵌入风叶就是击穿风叶,使碎块失去能量逐渐脱离轨道坠大气中烧毁,从而在太空中开辟出一条安全的通道。
四、酸雨:空中的可怕死神
煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的二氧化硫和氮氧化物,通过气相或液相氧化反应可以生成硫酸和硝酸,形成酸性的雨雪或其他形式的大气降水,称为酸雨——“空中的死神”。
国际上通常把pH低于5.6的降水作为酸雨的标志。现在所称的酸雨泛指酸性物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面上。湿沉降是指酸性物质以雨、雪形式降落到地面;干沉降是指酸性颗粒物以重力沉降、微粒碰撞和气体吸附等形式由大气转移到地面。酸雨发生并产生危害有两个条件:一是发生区域有高度的经济活动水平,广泛使用矿物燃料,向大气排放大量硫氧化物和氮氧化物等酸性污染物,并在局部地区扩散,随气流向更远的距离传输。二是发生区域的土壤、森林和水中生态系统缺少中和酸性污染物的物质,或对酸性污染物的影响比较敏感。例如,酸性土壤地区和针叶林就对酸雨污染比较敏感,易于受到损害。
随着化石燃料消费量的不断增长,全世界人为排放的二氧化硫在不断增加,其排放源主要分布在北半球,占全部人为排放的90%。天然和人为的排放,排放了几乎同样多的氮氧化物。天然来源主要包括闪电、林火、火山活动和土壤中的微生物过程,它广泛分布在全球,对某一地区的氮氧化物浓度没有影响。人为排放的氮氧化物主要集中在北半球人口密集的地区,差不多75%来源于机动车排放和电站燃烧化石燃料。欧美一些国家是世界上排放二氧化硫和氮氧化物最多的国家,但近十多年来亚太地区经济的迅速增长和能源消费量的迅速增加,使这一地区的很多国家,特别是中国成为一个主要排放大国。酸雨的长距离输送使酸雨污染已发展成为区域和跨国的严重环境污染问题。酸雨问题首先出现在欧洲和北美洲,现在也出现在亚太的部分地区和拉丁美洲的部分地区。欧洲和北美已采取了防止酸雨跨界污染的国际行动。在东亚地区,酸雨的跨界污染已成为一个敏感的外交问题。
酸雨腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等。特别是许多以大理石和石灰石为材料的历史建筑物和艺术品,耐酸性差,容易受酸雨腐蚀和变色。酸雨伤害人的呼吸道系统和皮肤。而作为水源的湖泊和地下水酸化后,由于金属的溶出,可能对饮用者的健康造成更大的危害。
欧洲30%的林区因酸雨影响而退化。在北欧,水体和土壤酸化都特别严重,特别是一些湖泊受害最为严重,湖泊酸化导致鱼类灭绝。在荷兰,全国54%的森林面积遭酸雨侵害;在瑞典,全国有8.5万个湖泊受害,其中1.8万个湖泊中几乎所有的鱼都已死光;在挪威,酸雨降落面积高达330万公顷(1公顷=15亩),在受害最严重的托布达尔河流域,266个湖中有175个已酸化。另据报道,从1980年前后,欧洲以德国为中心,森林受害面积迅速扩大,树木出现早枯和生长衰退现象。
20世纪80年代以来,东欧也出现了严重的受害现象。在大洋彼岸的北美,早从60年代开始,酸雨的危害区域和范围就在悄悄地扩大。
加拿大和美国的许多湖泊和河流也遭受着酸化的危害。
加拿大政府估计,加拿大43%的土地(主要在东部)对酸雨高度敏感,有1.4万个湖泊呈酸性。70年代初,加拿大安大略省在雨后或雪化时接连发生鲈鱼大量上浮事件。现在,这个省已有4000个湖泊发生酸化,几乎再也见不到鱼的踪影。到20世纪末,约有4.8万个湖泊濒临死亡。对加拿大造成的酸雨,多数是来自美国五大湖周围工业地区的污染物。加拿大方面指出,尤其是从火力发电厂和冶炼厂排出的二氧化碳和氮氧化物,它们是形成酸雨的主犯。酸雨危害因此成为跨国污染的最显著明证。
美国国家地表水调查数据显示,酸雨造成75%的湖泊和大约一半的河流酸化。1984年,美国政府在一份名为《酸雨与大气污染的转移》的正式报告中指出:“如果再不采取某些防止大气污染的措施,污染地区湖泊和河流都将彻底死亡。”事实是触目惊心的,但更为惊人的是酸雨对人体健康的危害。据美国政府1980年的统计,该年度由于酸雨和硫氧化物污染造成的死亡人数,占全国死亡总人数的2%,即全美国有5.1万人死于大气污染。通常我们认为酸雨是工业发达国家的产物,但是在印度、马来西亚、墨西哥等国,酸雨的危害也相继有报道。
多年来,人们一直认为南极是一个无污染、无病毒、无细菌的“三无”世外桃源。而据中国南极长城站消息:1998年上半年,中国第十四次南极考察的气象科技人员在西南极乔治王岛上的中国南极长城站测得pH为5.46的酸性降水,这也是1998年上半年测得的第8次pH小于5.6的酸性湿沉降。在这8次酸雨中,pH值最小一次为4.45。这说明南极地区已不是人们所想象的“净土”。这8场酸雨,当时的风向都是西北方向,表明风是从南美洲和亚太地区吹向南极半岛的,当南极半岛刮偏东和偏南风时,降水的pH值都接近于中性。这说明南极半岛的酸雨是由于大气环流把远离南极的污染源传输到南极上空恰遇降水而形成的。
酸雨降落到地面后得不到中和,可使土壤、湖泊、河流酸化。湖水或河水的pH值小于5时,土壤和底泥中的金属可以被溶解到水中,毒害鱼类。鱼的繁殖和发育会受到严重的影响。水体酸化还可能改变水生生态系统。酸雨还抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗土壤中钙、镁、钾等营养物质,使土壤贫瘠化。酸雨损害植物的新生叶芽,从而影响其生长发育,导致森林生态系统的退化。酸雨对材料或建筑物有腐蚀作用,并加速风化过程。对于饮用水源的酸化及酸化土壤中生长的作物,有害有毒金属(镉、汞)含量较高,这无疑是一种潜在的威胁。
五、气候灾害:让人类一痛再痛
近年来的大量理论研究和观察资料分析表明,由于人类活动而使环境遭到破坏,从而改变了全球气候。以二氧化碳浓度为例,如果人类不控制,21世纪中期排放就可能达到工业化前的两倍。温室气体浓度的增加,有可能引起全球变暖,随之而来的还会导致海平面升高,对农、林、渔业和人类社会其他方面产生明显的影响。为适应气候变化,人类社会各方面都需作出相应的调整,付出巨大的代价。为了控制大气中温室气体浓度的增加,需要各国在提高能源利用技术和能源利用效率,采用新能源和减少温室气体排放方面作出共同的努力,发达国家应该承担而且完全可以承担更多的义务和作出更大的贡献。控制温室气体的排放也要求社会各方面的共同努力,形成重视环境、保护环境的共识。
热带太平洋海表热力异常是引起大气环流异常的重要原因,也是东亚季风和旱涝发生的重要原因。厄尔尼诺现象是指赤道中、东太平洋海表温度异常增温。19世纪末,航海学家发现在圣诞节前后秘鲁沿岸有一支从北向南的暖洋流,并将其命名为厄尔尼诺流。厄尔尼诺一词就是西班牙语“圣婴”、“耶稣之子”的意思。由于该洋流的发现在圣诞节前后,所以被称为厄尔尼诺流。厄尔尼诺流在调节当地的气候和生态平衡方面起着重要的作用。有的年份,厄尔尼诺流的温度比平常年份高出很多,可以破坏生态平衡,使鱼类、鸟类大量死亡,暴雨、洪涝频繁,这被称为厄尔尼诺现象。厄尔尼诺现象不仅对社会生产造成危害,而且对人类健康带来严重影响。简述如下:
一是使病菌、病毒滋生繁衍有了“温床”。由厄尔尼诺现象引起的暖冬气候,为病菌、病毒及微生物的滋生创造了有利条件,从客观上起到了助纣为虐的作用。临床发现由厄尔尼诺现象引起的疾病有:一些秋夏季节流行的疾病,如腹泻、伤寒、红眼病等;一些春季易发的疾病,如流行性脑脊髓膜炎、急性喉炎、病毒性心肌炎等,冬季也时有肆虐。
二是诱发疾病的增多。暖冬气候的出现,对人体的适应力产生影响,降低了人们对寒冬气候的抗御能力,一旦遇上强寒流侵袭,气温骤降,对那些患有冠心病、脑血管病、高血压等疾病的患者极为不利。
三是污染环境,危害健康。气象统计资料显示,厄尔尼诺现象导致的暖冬年份雾日明显增多。我国北京、上海等大城市20世纪90年代平均雾日数比20世纪70年代增加了30%。专家检测,悬浮在空气中的雾跟二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、碳氧化合物结合后,会形成一种烟雾。该烟雾除对生态环境、蔬菜作物造成污染外,给人体健康也带来危害。
在大气异常环流中,还有一种拉尼娜现象,也常给人类带来很大灾害。拉尼娜一词就是西班牙语“圣女”的意思。
拉尼娜现象表现的情况正同厄尔尼诺现象相反。通常,在厄尔尼诺流行的年份全球平均降水量少,在拉尼娜年份则全球降水量显著增加。
1998年9月24日,中美洲的大西洋沿岸同时有8处出现气旋,其中4处已经可以称为飓风。同时出现如此多的气旋,在20世纪还是第一次。由拉尼娜现象引起的代号“米奇”的飓风于1998年10月28日在大西洋形成,是5级飓风(最高级),时速为250千米。造成了二千五百多人死亡,约一百万人受灾。1997年7月初,气候学家就提醒人们注意百年一遇的特大洪水的危险。持续不断地降雨导致西欧奥德河、尼斯河和易北河的水位大幅度上升。短短几天之后混浊的泥浆洪水淹没了这个地区。河流变成了波涛汹涌、湍急的洪流。波兰南部和捷克地区成千上万公顷的良田被洪水冲毁。洪峰到来时的水位比正常水位高出6~7米。第一次洪峰过后,正值盛夏时节,天气炎热,增强了瘟疫流行的危险。此后不久,又再次降雨,天气温度为15℃左右,第二次洪峰形成。洪水席卷了勃兰登堡,并威胁着奥德河地区的堤坝。奥德河沿线167千米长的河岸用数以百万计的沙袋加固。7月23日,法兰克福周围地区和奥德河同尼斯河汇合处的大堤终于决口,势不可挡的洪水汹涌澎湃地直泻入齐尔腾道夫低地。勃兰登堡、波兰和捷克的大部分田间作物都被洪水淹没。
1988年9月8日,孟加拉国在连降暴雨之后,遭到40年以来最严重的洪水浩劫。全国四分之二的地区被洪水淹没,价值14.4亿马克的农作物被洪水毁灭了。就在同年的12月,一次横扫孟加拉国的飓风就造成2100人死亡。1989年4月间,这个国家大部分地区再次遭到洪水浩劫。1991年4月29日,在孟加拉湾再次登陆的热带飓风,达到了235千米/小时的最高速度。飓风从海上来,它推起了高达6米的海啸将孟加拉国南部置于水中。据统计,这次灾害中死亡的人数高达14万,还有人估计死亡人数高达50万。对于绝大多数幸存者来说,他们最起码的简陋的生存基础被毁灭了。在受灾地区,85%的房舍遭到破坏,90%的农作物被毁灭。
美国世界观察研究所发表的调查报告说,1998年前11个月发生的暴风雨、水灾、旱灾和火灾等自然灾害使3.2万人丧生、3亿人流离失所,经济损失高达890亿美元,超过了1996年600亿美元的记录。报告指出,席卷中美洲的米奇飓风、中国的长江水灾和孟加拉国的水灾都属于20世纪最严重的自然灾害。报告认为,1998年的自然灾害虽然与厄尔尼诺现象有关,但是人们大肆砍伐森林,破坏生态环境也是导致严重自然灾害的一个重要因素。由于人类未能有效减少二氧化碳的排放量,全球气候将加速变化,这有可能使世界上许多地区发生更严重的自然灾害。
据1998年12月28日英国《每日电讯报》报道:在周末的两天里,时速达170千米以上的飓风横扫英伦三岛和爱尔兰,将一些屋顶掀翻,将树拔起,并把电线杆刮倒。
新华社布宜诺斯艾利斯1998年12月27日报道:连日来,热浪袭击地处南半球的阿根廷,使得该国北部和中部的气温居高不下,部分地区一度达到43℃,创下这个南美国家20世纪初以来的最高纪录。2000年7月5日土耳其气温高达43℃。因高温烘烤引发的森林大火也屡有发生。南联盟中部城市克拉古耶瓦茨4日的气温达到41.5℃。罗马尼亚、保加利亚、希腊和马其顿均受到热浪袭击。菲律宾北部地区和马尼拉,台风和暴风雨导致12人丧命,超过12万人逃离家园。在印度,北方邦有44人被雷电击中而丧生。
埃菲社布宜诺斯艾利斯1998年11月3日报道:太平洋岛国在此间举行的联合国第四次世界气候变化会议上要求世界立即采取行动保护环境,以避免其领土遭到损害。太平洋14个岛国的代表说,这些国家的海岸正在受到侵蚀,土地的盐分增加,使作物受到了威胁,海平面的升高有可能使这些岛国消失。基里巴斯群岛代表说,该国一个被渔民作为航标的小岛已消失,其他岛屿也有可能遭到同样的命运。为此,14国代表指出,这要求国际社会特别是工业化国家“立即采取行动”,以扭转世界气候的变化,因为这“已是关系到人类生死存亡的问题”。有160多个国家政府代表和170个生态组织代表参加的这次会议,其目标是促进《京都议定书》的实施。
美国非政府组织国际人口行动组织表示,控制人的出生率是制止环境发生灾难必不可少的措施。该组织透露,通过对175个国家在45年中进行的调查表明,大气层中二氧化碳中的65%是集中在发达国家的占世界人口五分之一的人释放的。2000年2月19日《服务导报》报道,由于温室效应导致南北极冰雪融化,使海平面不断上升,大洋洲岛国图瓦卢告急,全境大多数地区将被汪洋吞噬。2009年《广州日报》记者采访马尔代夫总统纳西德时,总统说:“为了继续在这个国家生活,我们正在做一切可以做的(事情)。”10月17日马尔代夫首次在水下召开内阁会议,目的是提醒人们全球气候变暖对岛国造成的影响。2009年9月纳西德宣布不会参加将于12月在丹麦举行的哥本哈根气候变化峰会,除非有其他国家或机构资助他。理由是马尔代夫致力于实施全面的“碳平衡”计划,而“没有钱参加这样的会议”,“与其坐下来互相指责,还不如立即行动”。
六、海洋污染:人类失去的不仅是食物
地球的总面积为5.1亿平方千米,其中陆地有1.49亿平方千米,海洋有3.61亿平方千米。海洋的面积占据了地球总面积的十分之七,因此,五大洲点缀在这庞大的水体中间,就显得很小了。海洋的平均深度为3795米,总体积为13.7亿立方米,地球上97%的水都集中在海洋里。
海洋,人类生存空间的永恒伴侣,它产生了各种各样的气候现象,为地球上的人类创造了一个较为适宜的居住环境。海洋是生命的摇篮。有一位海洋学家说:“人类起源于海洋,总有一天还要回到海洋。”这里所说的“回到海洋”,不是说让人类变为鱼虾,而是说海洋作为人类生存必不可少的一种环境因素,人类对它的依赖性将越来越大。在一望无际的海面下,蕴藏着极为丰富的、与人类的生存和发展密切相关的海洋资源,它们是全人类的宝贵财富。
海洋动物的种类繁多,踪迹遍布海洋的每个角落。其中与人类生活关系最为密切的是海洋鱼类,它们是人类餐桌上的美味佳肴。还有属于软体动物的各种贝类、螺类,属于甲壳动物的蟹类、虾类,属于棘皮动物的海参、海胆,属于腔肠动物的水母等,也都可以供人们食用。有人估计,海洋每年约生产1350亿吨有机碳,可提供30亿吨水产品,满足300亿人的需求。海洋提供食物的能力,是全世界所有耕地农产品的1000倍。海洋每年能提供蛋白质4亿吨,相当于全球人类总需要量的7倍。目前,人类食用蛋白的6%来自海洋,海洋蛋白占动物蛋白的17%。除了可供食用的海洋动物外,还有一些动物具有很高的科研价值。
海洋孕育了生命,它是人类发展和进步的摇篮,更是人类未来赖以生存的新的生产能源和生活资源。然而现在,同广阔的陆地一样,神奇而迷人的海洋正在遭受污染的侵袭。
在美国大西洋海岸,散发着阵阵令人作呕的气味,有些国家的海岸不得不对游泳者关闭。由于海水污染而造成水生动物死亡的现象不断发生。如1987年7月,墨西哥湾共有750只海豚暴死。冲到海岸上的海豚,皮肤大片大片地脱落,口部、阔鳍和尾巴布满水疱和红斑。以往被公认为是健康食物的鱼类,现在由于海水污染而中毒,已给人类带来各种疾病,包括胃肠炎、肝炎和霍乱等。巴西的瓜纳巴拉湾,生活污水和工业废水大量排入海域,海湾水质变坏,生活在这里的鱼类和鸟类正在急剧减少。1988年春天,由于化学物质污染,北海港湾海藻大量繁殖,使数百万鲑鱼窒息死亡,斯堪的纳维亚的渔业生产遭受严重打击。
北海、波罗的海海草成患。在卡特加特、斯卡格拉克、大贝尔特海峡生长着一种连绵数千米的海草“云”。这是一种生长极快,在潮流和风的作用下移动的海草,它们分泌出的毒汁可以毁灭许多海洋生物。导致这一灾难的原因是:北海、波罗的海沿岸许多国家将大量工农业废物倾入海中。目前,海草生长得十分茂盛,并聚集起来,涌向波罗的海。
欧洲昔日鱼虾丰富的卡特加特海峡近年来由于海水中缺氧,鱼虾已近绝迹。卡特加特海峡位于瑞典西海岸与丹麦之间。1987年10-12月,瑞典一海洋生物站的科研人员在这一海域多次试捕,结果竟没有捞到一只虾,鱼也极少。而在过去的正常年景,使用拖网每次可捕获鱼虾200~250千克。海洋生物学家雷夫皮尔说,发生这一情况是因为海水中缺氧造成的,而缺氧又是因为海水中营养过度造成的。他指出:“氧气会由于向海水中倾倒的有机物增多而减少。海水富营养化造成海藻大量繁殖,是缺氧的根源。”皮尔估计,卡特加特海峡中的虾已全部死亡。“海虾在缺氧状况下难以生存,它们不能像鱼那样游往其他海域逃生。”
废弃塑料污染海洋。在第六次海洋清洁问题讨论会上,专家们强调指出,塑料废物和石油和重金属一样,是导致海洋生物死亡的重要原因。在太平洋中部群岛上发现的50只死亡的信天翁中,有45只是因吞下塑料碎物而致死的。现在,全世界商船每年抛向大海约64万个塑料废箱和包装材料。
欧洲议会环境委员会主席施莱歇尔要求为治理地中海的严重污染而采取紧急拯救措施。她要求尽快建立净化厂,严格限制有害物质及废弃物的排放、倾倒,并对地中海的有害物质浓度进行连续监测。这次欧洲议会的代表认为,地中海的污染现状已到了令人吃惊的程度。每年排入地中海的有害污染物的数量是惊人的:酚1200万吨,洗涤剂6000万吨,磷32万吨,硝酸盐80万吨和汞100吨。这些污染物都是从地中海沿岸14万座工厂排放出的化学物质。另外,每年清洗运输轮船仓时还要排入100万吨石油及动力燃料,还有居民排放的13500万吨废水。到了夏季,近1亿旅游者的到来,使地中海的污染负荷再度升高。
莱茵河流经德国的河段,又遭两次污染,河面出现油膜,两岸油泥沉积。为清除污染,德国方面就得采取措施。据当地报纸报道,由于荷兰一家运输公司1989年3月28日有一部分重油因泄漏流入莱茵河,使波恩附近巴特霍纳夫至科隆的莱茵河河段两岸遭受污染,长约30千米。据目击者说,两岸的一些水鸟因被油泥粘住不能起飞而“彻夜鸣叫不歇”。
造成海洋污染的原因是多方面的:沿海地区人口稠密,工业不断发展,生活污水和含有害物质的工业废水大量流入海洋。日本一年排到海里的污水就超过130亿吨;美国排到海里的污水超过200亿吨,还有超过7000万吨的工业废渣;俄罗斯每天有300万吨工业废水和生活污水排入波罗的海。
油船、海上和近海油田造成石油污染;一些放射性的物质被投到大海深处;水土流失造成含有化肥、农药的表层土壤通过河流进入大海。据联合国统计资料表明,随着世界人口的急剧增长和人类物质生活的改善,各种工业垃圾和生活垃圾的数量正在成倍增长,一些浅海已被垃圾填成了“小岛”。《中国科技报》的文章说,仅倾入大海的船上废物一项,全世界每年就达640万吨;扔进大海的塑料集装箱为18.25亿万个;商船、渔船倾倒入海的塑料包装材料2.2万吨、塑料网绳、救生衣为13.6万吨。仅塑料污染这项,每年全世界要死去100万只海鸟,10万只鲸类生物。在各种污染的综合作用下,美丽的大海变得肮脏不堪,海洋生态环境迅速恶化,严重地威胁着海洋生物的生存。
近20年来海上石油污染事件频频发生,甚至还发生了氢弹丢失在地中海里的事件,现举几例。
布列塔尼沿海发生了一起严重的最大的海上石油污染事件。1978年3月16日,挂着利比里亚国旗行驶的美国超级油轮“艾莫科·凯迪斯”号通过英吉利海峡。因为天气极坏,撞到名为“门高伦”的岩石上。6天之后,泄露到大海中的石油将近18万吨,在海面上构成一个宽29千米、长130千米的石油地毯。海浪将石油层推向布列塔尼海岸,在海滨210千米长的地段形成了一层黏稠的石油膜。这层膜对于那里的动物和植物都有致命的作用。这次海洋污染事件的直接经济损失达1.64亿美元,其中不包括死于溢油污染的1万多只海鸟及5000多吨的牡蛎。
奥林匹克国家公园位于美国西部华盛顿州南海岸,该公园96千米长的海滩是美国最长的原生海滩区,它也是联合国命名的世界遗址,被列入与埃及金字塔、法国凡尔赛宫和坦桑尼亚塞伦盖蒂平原属同一类别的保护行列。每年该公园接待游客3500万人,在美国国家公园系统中居第4位。2000年,俄勒冈库斯湾海洋拖轮公司一艘石油驳船和一艘拖船在华盛顿州南海岸格雷斯港不远处的海面上相撞,造成35.8万升石油泄露到海面的严重污染事件。由于暴雨冲刷,石油漂浮到海岸,致使自温哥华岛、大不列颠哥伦比亚到俄勒冈州波特兰的482.7千米英里海岸线受到影响。位于这段海岸线中的奥林匹克国家公园海滩被铺上一层厚厚的石油“地毯”,生态环境遭受了严重破坏。
据推测,绝大部分油污染不是来自油轮的海损事故,而是通过装卸港口密封不好的油管漏到海水中去的,或者是随排放油轮上被石油污染的废水而流入大海的。
1966年1月,在一次空中加油演习失败之后,美国空军的一架B-52轰炸机在西班牙南部省份阿尔梅里亚的帕洛马雷斯海滨坠毁了。这架飞机上载有4枚氢弹,每个氢弹的爆炸威力都相当于1945年美国扔到广岛的原子弹的上千倍。飞机失事后一天,人们在一块西红柿地里找到3枚氢弹。但是第4枚氢弹却在海中丢失了。经过美国海军80多天的拼命寻找,终于把那枚氢弹从762米深的海底捞上来。这一意外事故导致了一次大规模的抗议游行,游行队伍从安达卢西亚出发向马德里前进。抗议游行的参加者们要求西班牙政府禁止美国飞机载着核武器飞越自己国家的领空。
1967年3月18日,挂利比里亚国旗的“峡谷号”油船泄漏了约12.3万吨原油,污染了法国和英国之间方圆180千米的海面。
1976年3月13日,满载25万吨石油的“奥林匹克·巴伐凡利号”油船在法国附近海面突然一分为二,全部原油倾倒入海。法国用了3个月时间才清扫干净。
1979年6月3日,墨西哥湾一油井爆炸,造成当时最大的石油污染事件。4个月内,100万吨石油流入大海,该油井直至9个月后才被封死。
1983年3月,两伊战争期间,伊朗琉鲁兹油田被炸毁,在随后的几个月里原油源源不断地流入大海。由于战争关系,污染范围至今无法计算。
每年由各种原因和途径排入和泄露海洋的石油达1000多万吨,占世界石油总产量的0.5%。海洋石油污染的危害是多方面的,首先是对自然环境的破坏。此外,还影响到海洋渔业。大量石油进入海洋,造成海水缺氧,油容易堵塞鱼类呼吸器官,使海洋鱼类死亡。石油还影响鱼类的繁殖,甚至使幼鱼出现畸形。除石油污染之外,大量的工业废水、废渣直接排入海域,再加上陆地上的各种废物经江河的运移,最终在海洋里找到归宿。蓝色的宝库竟成为名副其实的“垃圾箱”,每年约有6.5亿吨垃圾排入海洋。
近年来,在一些国家的海域内经常发生海洋哺乳动物大批死亡事件。美国科学家研究指出,造成这些惨剧的是多氯联苯。哈佛大学生物学教授罗兰·培恩研究指出,对海洋污染最多的就是多氯联苯,而目前,工业发达国家每年有110多万吨的多氯联苯流入海洋。日本发生的水俣病,就是由于大量工业废水排入海洋,废水中含有大量的甲基汞,使鱼贝类受到污染,人食用后,甲基汞在体内积累,当人体内甲基汞含量达到一定浓度时,人就会患水俣病。人类把有害物质倾注入海,受害的还是人类自己。20世纪60年代以来,城市生活污水和工业废水的大量排放,造成沿海和海湾水域海水富营养化。浮游生物的急剧繁殖,造成海水中氧气的大量减少,致使鱼类窒息死亡,所以在赤潮时,海面上常有死鱼现象。此外,当某一海域的生态环境遭到破坏,一些赤潮生物得以迅速繁殖和高度聚集,一些鱼贝吃了这些赤潮生物,特别是吃了有毒性的赤潮生物,往往会大量死亡;这些鱼贝类又会接着分泌毒素,毒害其他生物,最终使大片海水发臭变色,形成赤潮灾害。它的危害主要是损害海洋渔业资源和生产,某些赤潮生物通过一些海产品的积累、传递,进而危害人体的健康。海域里一旦发生赤潮,会给海洋环境造成新的污染。
赤潮在日本沿海各地不断发生,日本内海每年会出现上百次赤潮现象,1971年日本沿海发生了133起,有的持续1700天不退。1987年的一次赤潮导致100多万条鲱鱼死于非命,损失大约1500万美元。赤潮的发生,对海洋生物是一个很大的威胁。它如同漫延的火灾一样,一旦发生,就很难“扑灭”。昔日红潮(即赤潮)曾为一时观赏的奇景,现已成为海洋渔业的最大祸害。
大海给予人类的很多,它是那样的无私、慷慨和博大,然而人类却盲目地污染它、伤害它。人们似乎觉得大海很大,污染物进入大海就会化解,就会稀释。但是,大自然的自净能力毕竟是有限的,大海也是会被污染的。多次油轮泄露石油、沉船失事,造成石油污染,大批水鸟、鱼类死亡。全世界的大城市每年向海洋排污以百亿吨计,日积月累,再大的海洋也会容纳不了。长此下去,总有一天,海洋不再蔚蓝,大海的生命将会减少和灭绝,充满生命的海洋将会变成死海。人类必将自食其果!科学家们强烈呼吁,为了人类的生存,必须努力保护好海洋!
七、陆地污染:将来我们还能吃什么
人类活动对地球生态系统所造成的影响已超过了自然作用而占主导地位:全球30%~50%的陆地已受到人类改造;自工业革命以来地球大气二氧化碳浓度已上升了30%;人类固氮已占地球陆地系统固氮总量的60%;全球可资利用的淡水资源已有50%为人类所利用;近25%的鸟类物种已近灭绝。
美国华盛顿塞拉俱乐部的生态学家詹姆斯路德维格在1989年发表的一篇研究报告中指出,在过去的20多年里,闻名遐迩的北美洲五大湖由于受到工业污水和垃圾的污染,鸟类繁殖缺陷明显增加,鸟类大量减少。1986—1988年,路德维格在五大湖的上游地区对水鸟蛋进行调查发现,里海燕鸥蛋的先天性畸形较之20世纪60年代末70年代初增加了30多倍,其他鸟类的畸形蛋也都大幅度地增加。畸形鸟蛋生成的主要原因是鸟食用了受到有毒化学物品污染的食物所致。路德维格在调查中发现,五大湖遭到污染最严重的地区是密歇根州的萨吉诺湾。路德维格担心,如果再不采取措施对五大湖进行综合治理、清除和防止污染,人们就再也见不到昔日美丽富饶、鸟飞鱼跃的景象了。
联合国亚太地区经济与社会委员会2000年公布的一份报告指出,亚太经济区生态系统正以惊人的速度恶化。如果让这一趋势发展下去,未来几十年内,这一地区的经济发展趋势将会大大放慢。报告说,这一地区已有8.6亿公顷土地变为沙漠,2/3的野生生物灭绝,2/3的国家过多使用地下水,已使地面下沉,海水入侵,地下水污染。几乎没有一个国家的饮水完全符合世界卫生组织饮水卫生安全标准。海产品所受污染也在增加。同时,由于滥捕,高产的渔场已经衰退。城市蚕食的农田越来越多,从1950年至1990年间,人口在400万人以上的城市增加了3倍。人体内有毒化学品的浓度增加,有毒物质也侵入人体。报告指出,对生态系统的恶化,若不采取适当的行动,后果将不堪设想。
有识之士指出,当今我们不安全的根源是地球温度升高,以及伴随而来的水灾、臭氧层的变薄,海洋食物链以及森林、湖泊被破坏。因此,各国政府在通过谈判从核武器的死胡同里走出来的时候,应该开始努力通过谈判达成一些严肃的协议,以使我们和我们的后代免遭环境灾难之害。环境灾难是21世纪对人类安全的真正威胁。“人类及其每一个成员与地球息息相关”,“地球是人与人之间的纽带”,“地球的外形、地貌,就是人类的环境”,这是众所皆知的常识,但在当今的地球上,由于现代工业产生的有害气体的排放,矿产资源的不适度开采,耕种使用大量化肥,在大江大河的中、上游修建不合理的水坝,违背了自然发展规律,进而使全人类担心和不安。
1986年4月26日发生了第一次空前严重的意外事故:苏联切尔诺贝利核电站4月25日开始的错误控制的试验系列,引起了核反应堆的爆炸。试验计划实施进程中的一系列操作上的错误,使整个试验失去了控制。于是发生了巨大的氢爆炸,爆炸破坏了整个核反应堆的外壳。燃料棒开始熔化、放射性辐射外露。人的失误、安全设施上的严重问题以及反应堆系统上的设计毛病,这三者一起造成了这次核灾难。根据苏联当局公布的材料,这次核灾难造成32人死亡。救护人员和切尔诺贝利周围的居民受到了危险的放射性辐射,健康受到了长期的危害。在这个核电站(在基辅以北大约130千米的地方)周围30千米的范围内,有10多万人直接受到威胁。受到放射性污染的面积最终达到20万平方千米。人们估计,这次不幸会使数以千计的人得癌症死亡,使以后若干代人的遗传基因受到损害。
曾轰动一时的切尔诺贝利核泄漏事故已经过去了,然而几年中,这次核污染给世界各国造成的麻烦却没有结束,其中世界性放射污染食品便是最大的后遗症。迄今为止,食品中铯含量的标准问题仍然是各国经济界专家争论的焦点。事故发生后不久,欧洲共同体曾对进出口食品中铯的含量作了严格限定,规定乳制品必须在370贝可(勒耳)(贝可勒耳是放射性活度的sI单位每秒的专名)以下,其他种类食品亦不得超过600贝可。欧共体外的一些国家也纷纷效仿,加强了对进口农产品铯含量的检验。日本政府对此类事最为敏感,曾先后查出34种铯含量不合标准的食品,作为“污染食品”,强行退回了出口国。其中有法国产的麝香,土耳其产的胡桃等。其他国家对污染食品也很忌讳。德国向埃及、安哥拉出口的污染牛奶,尽管价格低到市场价的十分之一,但都因含铯量过高而被退回。荷兰售给马来西亚、菲律宾、泰国等东南亚国家的污染奶粉,同样被全部退货。日本气象厅研究所的一项研究证实,自1988年以来,大气层中形成的铯圈中的铯,仍在下落扩散,因此放射能污染对人类的威胁将持续30年。
据路透社报道,美国得克萨斯大学的毒理学家欧文教授认为,在西方工业化国家,化学品已经取代细菌和病毒成为人类健康的主要威胁。直至20世纪50年代,西方世界的主要死亡原因是微生物引起疾病,如流感、肺炎及结核病。50年代以后,这些疾病通过加强公共卫生、免疫接种和加强营养等措施基本得到控制。化学性疾病开始成为死亡的主要原因。例如,科学家认为,所有癌症中的70%~90%是由于化学品所致。心脏病也基本上起因于化学品,因为心脏病是由脂肪食品和吸烟引起的。在西方国家,心脏病和癌症两者致死人数占全部死亡人数的一半以上。目前,科学家已开始注意研究化合物联合作用的危害,现在已经发现许多化学品的联合作用,获得了以前不了解的毒性效应。例如,已经发现柴油机油烟内含有100多种化学物质,其中许多化学物质有致癌作用。由于研究人员正在研制愈来愈多的新化合物,由有毒化学物质造成的危害将会增加。
日本环境厅发表的环境状况调查表明,日本全国已有94%的河流和湖泊受到环境激素的污染。据日本报纸报道,研究人员从日本120条河流与湖泊中共检测出了11种环境激素类物质,其中检测出最多的是壬基苯酚。日本爱知县的日光川等80多处河流湖泊中都存在有这种化学物质,其含量之高可达7.1微克/升。科学家们认为,动物体内摄入一定量的环境激素后,会导致动物生育能力异常,胎儿畸形。
化学污染物,包括天然的和合成的,它是由于人类活动向地表系统中叠加的化学物质及其降解、衍生物。由于许多化学污染物对地球大气臭氧层的破坏作用(如氯氟烃类)以及潜在的生态和人体健康危害性,故其对全球气候变化以及地球生态系统的生物多样性的影响十分显著。人类在对石油、煤以及金属矿产等的开采、运输、储存、加工和使用过程中,使大量化学污染物进入地表系统。例如,石油和煤的开采和运输过程中所导致的地表系统污染和海洋石油污染;金属矿产的开采及其冶炼,使许多原本处于钝化状态的重金属元素(如铅、镉、汞、铊、砷等)活化,进入地表水环境中;造纸工业所产生的大量化学污染物(如酚类、PAHs、氯苯类和二恶英类等)严重污染地表水体。另一方面,石油和煤等化石燃料的燃烧则在向大气中排放CO2和酸性气体的同时,也因不完全燃烧而排放了大量化学污染物(如PAHs和二恶英类、苯系物等)。
人类每年商业化生产的合成化学品已超过1亿吨,经常使用的约7.2万种,其中经过系统的毒性测试和环境影响评价的仅占总数的10%,占杀虫剂的35%,且合成化学品的种类还在以1000种/年的速度递增。
许多化学污染物具有致癌、致畸、致突变作用,还有些则可破坏动物(包括人类)的神经系统和免疫系统。这些化学污染物包括铅、汞、TCDD、苯、PCB、二恶英类、邻苯二甲酸二(乙基-乙基)酯、镉等。
源于人类活动的化学污染物已影响到从人体健康、繁衍直到区域和全球生态系统的方方面面,对人与自然之间的协调和可持续发展具有重大不良影响。
农药对消灭植物的病虫害等方面虽起很大的作用,但亦污染了环境,危及人体健康。此外,农药对害虫的天敌和其他益虫、益鸟均有杀伤作用。日本长野县施用农药防治苹果红蜘蛛,虽在短期内红蜘蛛被消灭了,但秋后又发现红蜘蛛的数量比用药前还要多,究其原因就是其天敌同时也被杀死。另一方面,那些幸存的害虫抗药性越来越强,迫使人们不得不用更大的剂量去制伏害虫。在这场人虫之战中,人们不断合成新的化学农药,力图彻底战胜害虫。可是,害虫不仅未被消灭,而且有日益猖獗的趋势。在人虫之战中,受损最重的并不是害虫,而是害虫的天敌——鸟类。有人发现,许多以鱼类为食的鸟类,如秃鹫、鱼鹰、鹈鹕等的数量急剧减少了,有许多鸟类甚至在不知不觉中消失了。
滴滴涕一类的农药,化学性质稳定,易溶解于脂肪中,能够沿着水→浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼→食鱼鸟类的链条传递,并不断富集,甚至从水中微不足道的浓度到鸟体中增大成千上万倍,达到鸟类致死剂量。农药的大量使用,毒死了人类的朋友——鸟类,以及其他的害虫天敌,严重破坏了生态平衡,增加了害虫的潜在威胁。
1968年,加拿大为控制云杉蚜虫,用有机磷农药代替滴滴涕,结果在喷药以后,喧闹的森林成为死亡的峡谷,有1200万只鸟被毒死,有机磷药剂还杀死了水生生物,从而也影响到以这些昆虫为食的鱼类。农药对整个生态系统产生的影响,人们只不过看到危害的一角而已。目前,农业生产依然靠化学农药来维持平衡,但这终非长久之计。
在自然界,害虫主要靠天敌来控制。昆虫学家估计,已知以植物为食的昆虫约有5万种,其中只有1%是严重危害作物的,其余99%虽也在作物或森林中出现,但都不足以达到为害的数量,因为每种昆虫都有一种或几种天敌控制其发展。利用害虫的天敌以虫治虫,是生物防治的一种行之有效的方法,这种方法经济简便,没有化学农药污染环境和产生抗药性的缺点。如北京孔庙院内101棵柏树、5棵槐树,树龄最长的达600余年。几位生物防治专家将700多只七星瓢虫放在参天古树上,没过几天,危害古树的蚜虫、红蜘蛛就被七星瓢虫统统吃光。传统的防虫办法一般采用农药喷治,这对环境造成极大的危害。据统计,我国目前生物防治病虫害面积已由1972年的80万公顷发展到目前的2130万公顷。总之,生物防治前途远大,是今后研究发展的主要方向。
除以上危害之外滥用农药常造成作物、水果、土壤以及水域的污染,甚还经常造成人畜中毒。更可怕的是,这些农药是长效的、有毒的,它们的结构很稳定,在动物和人体中容易积累。它污染土壤,污染水源后被植物所吸收,随着谷物、蔬菜进入人体。它随着青草、小虫、浮游生物等富集于鱼类、蛋类、肉类,又随着牛奶、鱼类富集到人体。因此,农药的污染特别令人忧心。可以肯定地说,没有一个人的体内不累积着一定的滴滴涕等农药。这些积累在人体中的毒物,追根寻源,都是我们自己制造的。
耕地是人类生存和发展的重要自然资源。耕地是土地的精华,也是生产粮食、棉花、油料和蔬菜等农副产品的基地。耕地数量的多少、土地的肥瘠,不仅直接影响到国民经济的发展,而且也关系着人类的生存和发展。
世界上现有耕地面积为13.7亿公顷,约占世界土地面积的10.5%。据联合国环境规划署估计,世界每年要损失500万~700万公顷的耕地。人类进入文明时代以来,损失了大约20亿公顷土地。时至今日,在世界上有些地区已经出现了严重的耕地资源危机。
由于城市化、能源生产和交通运输等方面的原因,耕地被占用的越来越多。如美国在1967—1975年期间,因城市扩大和建筑用地就占用土地251万公顷。目前美国耕地被占用的势头还在发展。从20世纪30年代到70年代由于非农业占有导致人均耕地面积下降超过50%的国家就有联邦德国、日本、中国和荷兰。土壤沙化是耕地减少的另一个重要原因。联合国环境规划署认为,良田变荒漠的形成过程是人类当前所面临的最严重的耕地资源危机之一。据研究表明,土壤的沙化正在威胁着世界上8.5亿多人,而全球35%以上面积的土地正处在沙漠吞噬的直接威胁之下。每年有2100万公顷农田由于沙漠化而变得完全无用或近于无用,每年损失农牧业产量的价值达260亿美元。耕地减少、土壤的生产力下降引起的恶性循环现象不仅在一些贫困的发展中国家已经出现,而且在发达国家中也有加剧的趋势。另外,土壤侵蚀(包括水蚀和风蚀)造成的水土流失和淤塞,风蚀造成的土壤薄土层流失,以及积水和土壤盐渍化等,都导致了耕地的大量减少。除了上述这些情况以外,造成当今世界耕地资源危机的主要原因还在于人类活动的影响,其中包括人口增长过快、生态平衡的破坏、耕作制度不合理,以及对耕地的利用缺乏统筹规划等。
农业离不了水,为此,引水灌田便成为一项极重要的农业措施。迄今为止,兴修水利,灌溉农田,依然是解决农田用水问题的主要手段。世界上约有三分之一的土地实施灌溉,这对于保证农业生产起着十分重大的作用。但是,由于许多灌区都是人口聚居、农业发达的地区,或者是产粮的基地,农田灌溉如果处置不当,也会事与愿违。许多水利工程因违背当地的自然规律,或因灌溉方法欠妥,造成生态失调和土地的盐渍化。
地表水或地下水含有一定的矿物盐。当河水被拦截或提取用于灌溉后,流量减小,河流冲刷盐分的能力降低,常使河床地带有过多的盐分积累。埃及的阿斯旺水坝建成后,尼罗河下游流量大减,不少地方土地受盐渍化危害,病虫害亦增加。当河水被引灌到干旱土地上时,又因水分迅速蒸发,河水中溶解的盐分就浓缩并沉积在土地上,于是也使土地发生盐渍化。
土地是人类赖以生存的基础,只有土地才能满足人类的最基本需要。土壤的形成非常缓慢,几个世纪才形成一寸厚的表土层,一旦流失,很难恢复。撒哈拉大沙漠就是人类活动的灾难性后果的实例。从世界范围看,居住在农村的人占绝大多数,对发展中国家来说,再没有比保护土壤更重要的事情了。甚至可以说,保护每一寸土地是关系到国家安危的大问题。但是,全球有15%的土地因人类的活动而导致退化。
八、森林砍伐:人和动物一样将无家可归
根据一些专家的考证和测算,在100年以前,全球陆地有42%是森林,34%是沙漠。而仅仅是100年后的今天,森林便不足33%,沙漠却猛升至40%以上。
水土流失是当前世界面临的普遍而严重的问题。在美国,水土流失每年丧失表土30亿吨;俄罗斯有1.5亿公顷土地和1.3亿公顷饲料地受到水蚀,每年流失的氮磷等土壤养分多达7亿吨;哥伦比亚每年冲走的沃土有4亿吨;埃塞俄比亚则每年损失10亿吨;印度流失量更高,每年损失60亿吨。
乱砍滥伐森林造成水土流失,导致大量生产用地被毁。根据国际土壤信息中心1993年8月的一份研究报告称,巴西、中国、印度和中美洲是全世界生产用地损失最严重的地区。该国际组织还预到2013年左右,全世界将失掉1.39亿公顷生产用地。
世界自然基金会宣称,全球原本拥有的森林中,到目前已有近三分之二被砍伐。如果以目前的速度继续摧毁林木,一些地区如马来西亚、泰国、巴基斯坦及哥斯达黎加等,在50年后便不会有自然森林存在。该基金会最近进行的调查显示,在8000年前,全球的森林面积为80.8亿公顷,但时至今日只剩下28亿公顷,也就是说,每年被砍伐的森林面积平均多达1700万公顷,这种情况也出现在加拿大、欧洲、俄罗斯及美国的温带森林。而在亚洲,森林消失的速度让人吃惊,有88%的森林已一去不复返。比如巴基斯坦和泰国,每年就要损失4%~5%的森林,按照这样的速度,巴基斯坦和泰国的土地在15年内就会变得“光秃秃”,成为半沙漠地带。该基金会指出,最令人担心的是林木被砍伐的情况还是有增无减。
据路透社报道,旧金山1997年5月7日世界野生生物基金会研究称:美国和加拿大的森林只有5%受到保护,没有被砍伐和开采,而这一地区的森林却有3/4面临绝迹的威胁。世界野生生物基金会说,北美地区的森林曾经是地球上最为壮观的,但是由于砍伐和人类从事的其他活动,使得它们“正以令人惊恐的速度”消失。驻在加拿大的世界野生生物基金会的一位负责人阿尔林哈克曼说,加拿大在管好全球的森林方面负有重大责任,因为加拿大境内的森林面积大约占全球森林面积的10%,他说:“加拿大现在每年砍伐的境内森林大约有100万公顷。”据1995年2月14日《日本工业新闻》报道,在20世纪80年代,亚太地区减少3900万公顷森林,若按这种速度消费,亚洲的森林资源再过40年就将枯竭。造成森林锐减的原因是,为商业目的砍伐木材、开发耕地以及作为燃料使用。欧洲经济委员会在1989年7月进行了全欧森林调查。参加这次调查的有25个国家,调查的总面积达1.06亿公顷(包括苏联的欧洲部分),占欧洲森林总面积的2/3。调查结果表明:虽然大片林木完好,但许多生长多年的老树受到了明显的破坏。人们普遍认为,欧洲森林中的老树大面积受害,主要原因是受空气污染的直接和间接影响。专家们呼吁,要采取紧急措施,减少污染物的排放,拯救美丽的欧洲森林。
热带雨林作为陆地上最复杂的生态系统,是热带地区土壤的保护伞。热带雨林巨大的生物量和高的生产力,使得它能调节大气中的二氧化碳和氧气的浓度。其功能刚好与人的肺相反,能吸收大气中的二氧化碳、释放氧气,这不仅维持着生物圈的动物(包括人类本身)生存所需的氧气,而且有效地减缓了由于大气二氧化碳浓度上升导致全球变暖的后果。目前全球的热带雨林大致占全球陆地面积的8.8%。热带雨林主要分布在拉丁美洲、非洲和亚洲的热带地区。人口的增加,社会经济的发展,使热带雨林被毁的速度越来越快。自20世纪70年代以来,全球热带雨林以年均1700万公顷的速度被毁。在过去的100年中,全球大气中二氧化碳浓度增加了一倍,这与热带雨林的被毁直接相关。全世界1995年平均森林覆盖率为26.6%,人均森林面积0.6公顷。近几年来,世界每年减少森林面积11万平方千米。森林大面积消失,加剧了全球生态环境的恶化和水土流失,这引起了世界各国的关注。
随着人口的持续增长和科学技术的不断进步,人类对自己赖以生存的地球生态系统的改造作用,无论是在作用范围、作用规模,还是在作用强度上,均日益增大和加强。包括农业、工业、第三产业以及国际商业活动等在内的人类活动,在不断利用地球自然资源,改造地球地表系统景观的同时,也改变了地表生物地球化学过程,使许多生物物种发生变异甚至灭绝,从而影响全球气候的变化和导致地球生态系统生物多样性的丧失。
多样性的生命世界是一个为人类提供食物、原料、能源、药物的巨大宝库。现在各国的药物中,有一半来自大自然。如果损坏了生命的多样性,也就破坏了这些潜在的宝库。多样性的生命世界还是个巨大的基因库。每一种基因都是大自然进化了千百万年的产物,在生物工程中有着巨大的价值。现代科学技术还远远不能在实验室中制造哪怕是最简单的生命。每一种生物,都是地球上的宝贵财富,每一种基因,都有着巨大的潜在的价值。现在,人类对生物基因的了解还处于很低的水平,但随着分子生物学的发展,基因工程必将大行于世,那时,基因库将发挥重要作用。生物多样性的破坏,对人类将造成严重后果。由于自然栖息地的毁灭而失去遗传物质和物种多样性,这是我们子孙最不能原谅我们做的蠢事。大自然里众多的生命都是人类的朋友,都是地球存在的必要条件。
由于人类对环境的破坏,20世纪末,160万种动植物中有大约20%灭绝,若不采取措施,则用不了25年,现在世界上存在的所有珍稀物种就会消失。在1986年召开的世界生物物种会议上,美国昆虫学教授爱德华·威尔逊博士指出,地球上还没有发现的物种数量可能高达3000万种。相对于人类目前已经发现的160万种生物种类来说,许多物种将在被人类发现之前就已经被人类消灭。但是,正是这些动植物和大量的微生物构成了地球生物不可缺少的生态链条:它们侵入地球的表面,肥沃土壤,制造我们人类赖以生存的空气,从而维持着地球的生态平衡。如果它们都灭绝的话,人类将只能存活几个月。
森林、草原和湿地是大多数动植物物种生存的主要环境,由于人类的大面积开发和破坏,如砍伐森林、毁林开垦等,使得大量的动植物物种丧失了它们所需要的栖息生存环境。例如,美国曾有一种象牙嘴啄木鸟,由于人类在其栖息的沼泽地大量伐木,使其找不到赖以生存的树中蛀虫,今天这种鸟已几乎绝迹。1914年美洲旅鸽的灭绝,也主要是由于其赖以栖息、繁殖的大片树林遭到严重破坏所致。地球上50%~90%的物种是以热带雨林为家的。德国乌尔姆大学的格哈德·高茨贝格教授说,砍伐和焚烧雨林是一场世界性的灾难,热带雨林是全部生物中70%~80%的家园,它们中的大部分因为生活在近60米高的树顶而尚未被研究过。这些生物中有不为人所知的病毒和细菌,它们正在寻找新的栖息地。高茨贝格警告说:“如果我们把雨林完全破坏掉,病毒不久就会来到我们的周围,制造许多麻烦。”
生物的生存离不开温度,温度的变化将不仅直接影响到生物的存活,而且还将通过改变生物生存环境的分布和特点间接地影响物种的数量。全球气温升高和气候日益变暖,对于生物物种的潜在威胁是十分巨大的。据观察表明,全球气候变暖温度上升不到1℃就会引起动植物分布的重大变化。如果全球平均气温升高2℃,那么地球上的所有物种就将遇到一万年来从未遇到过的生存条件。为了抵消这种气候的迅速变暖,物种将不得不向高纬度或高海拔地区迁移,而迁移的过程恰恰是物种最容易死亡的过程。
长期以来,出于食用和商业目的,人类捕杀各种野生动物。如当今犀牛的濒临灭绝,就是由于对犀牛角的需求从而导致人们滥捕滥杀的结果。当今世界,物种灭绝而导致的地球物种枯竭的危机已经发展到相当严重的程度。
据统计,我国目前濒危动植物约有1431种,约占我国高等动植物总种数的4.1%。其中濒危高等植物1009种,占我国高等植物总数的3.4%,濒危脊椎动物398种,占我国脊椎动物总数的7.7%左右。物种的枯竭实际上就是生物多样性的丧失。从全球的角度来看,生物多样性乃是一种全球性资源,它对于维持地球生态系统的平衡以及人类的生存和发展都有着举足轻重的作用。而目前人类所面临的物种枯竭危机或生物多样性的丧失,已经对人类的生存和发展造成了严重的后果。
物种的自然集合对于保持局部范围内的生态平衡有着重大的贡献。例如,调节水域中的水流速度、缓冲灾害性的洪水、净化城市空气,以及保护有助于控制害虫的捕食性鸟类和昆虫的自然群落等。一个物种遭到灭绝,被其控制的物种就会无限制地繁殖起来,从而对人类的生存造成危害。例如,近年来一些国家的林区、草原和农田里虫鼠危害严重,就跟许多鸟类和其他动物的减少有很大的关系。
在现代农业和畜牧业的发展中,优良品种的培育是极其重要的一个环节,而这必须有合适的基因资源。如在土耳其有一种小麦,秆茎细、易倒伏、不耐寒、生长期长、面粉质量也差,一直被人们认为是没有前途的品种。但是在20世纪80年代美国小麦锈病蔓延时,束手无策的农民忽然想到了这种小麦,结果用它培育出新的品种,拯救了美国西北部的小麦,每年避免了几百万美元的损失。
人类所需的一些重要药品和其他医药产品常常依赖于某些植物和动物品种,如抗疟药来自金鸡纳霜树,鲨鱼内有抗癌物质。在目前美国每年所开的药方中,有40%以上都有一种天然生产的药材作为一项主要成分。这些药材有的来自植物,有的来自微生物,有的来自动物。野生动植物同时还是提取药物的材料,例如,由麻黄提取麻黄素,由青蒿提取青蒿素等。随着医学的发展,许多原来不被注意,甚至不知名的物种被发现可以入药,如热带雨林中的美登木、粗榧、嘉兰等能提取抗癌药物。因此,物种的枯竭可能使人类永远地失掉一些更为有效的药物、化学品和其他有用产品的来源。
野生生物在工业和科学技术方面的用途也相当巨大。如从褐色海草中提取的海藻素就广泛应用于染料、涂料、建材、化妆品、洗发剂和肥皂等的制造中。现在,野生生物在工业中的用途不断被发现,如人们通过对萤火虫发光习性的研究已经设计出了一种没有火星也不发热的发光装置,可供特殊条件下作光源用。在科学技术研究尤其是医学研究和太空研究中,也离不开一些可以替代人做实验的动物,如黑猩猩等。因此,物种的枯竭也必将对科学技术的发展带来巨大的损失。
由于人类活动而带来的生物多样性的减少必然会使人类为此而付出更为巨大的代价,因此,为了保持生态系统的自然平衡,保护生物多样性,是当代人类义不容辞的责任。目前,物种的快速消失和枯竭已经引起了许多国家乃至全世界的广泛关注,人类也采取了一些措施来想方设法地保护生物物种,如开展调研,对稀有和濒危物种进行登记;建立自然保护区;建立珍稀动植物养殖场;进行物种保护宣传工作;加强保护野生动植物物种立法等。
1992年联合国环境与发展大会制定的《生物多样性公约》的序言中就强调指出:鉴于目前地球上物种灭绝加剧的严酷现实,各缔约国应该意识到生物多样性的内在价值,以及生物多样性及其组成部分的生态、遗传、社会、经济、科学、教育、文化、娱乐和美学价值;应该意识到生物多样性对进化和保持生物圈的生命维持系统的重要性;应该确认生物多样性的保护是全人类共同关切的事项;为了人类的持续发展,必须保护生物多样性。
九、土地荒漠化:人类最后的家将是沙漠吗?
荒漠化跟沙漠化不同,荒漠化不是指沙漠的扩大,而是指在气候变化和人类活动的多种因素作用下,干旱、半干旱和半湿润干旱区的土地退化。荒漠化被视为人类在环境领域面临的三大挑战之一。全球100多个国家的40亿公顷土地受到荒漠化影响。全世界用于农业的57亿公顷可耕地中约70%的土质已经退化(约占全球陆地面积的30%),其中非洲的荒漠化程度最严重,总面积为14.3259亿公顷的干旱地区中有73%已不同程度地荒漠化。亚洲受荒漠化影响的土地面积最广,达14亿公顷。受荒漠化影响的不仅是发展中国家,在发达国家集中的北美和欧洲,旱地的74%和66%也受到荒漠化危害,地中海北部沿岸一些地区尤为严重。现在全世界受荒漠化直接影响的人口已超过2.5亿人,另有100多个国家的约10亿人面临着荒漠化的严重威胁。据估计,今后的50年内将有1.5亿人被迫因此而迁居。全世界因荒漠化遭受的经济损失每年达420亿美元(其中亚洲损失210亿美元,非洲90亿美元,北美和南美地区80亿美元)。联合国环境规划署指出,照此下去,地球将被卷入一场浩劫性的社会和经济灾难之中。土地荒漠化是自然、生物、社会和经济发展等多种因素造成的,但是气候变化和人类对土地资源无节制开发是两个主要原因。全世界每年约有50万公顷的土地因灌溉不当而退化。更为严重的是,荒漠化正以每年3.4%的速率增加。为此,联合国于1998年签署了防治荒漠化公约,第39届联合国大会确定每年的6月17日定为“全球防治荒漠化和干旱日”。
荒漠土地可以转变成沙漠化土地。由于荒漠地区雨水少,生物种类少,土壤有机质含量亦低,常在0.5%以下,因而是一种十分脆弱的生态系统。荒漠土地一经开垦,就会彻底摧毁原有的生态平衡。当种植相对喜水喜肥的农作物并将其收获后,土壤中的有机质和水分迅速耗竭,土壤结构恶化,很容易受到风雨侵蚀,变成流沙滚动、尘土飞扬的沙漠土地。沙漠地区的特点是植物很少,当人们为了薪柴等需要而砍伐掉这些宝贵的沙生植物时,沙漠就会失去控制而肆意猖獗起来。
中东两河流域的古巴比伦是世界四大文明古国之一,公元前曾林木葱郁、沃野千里,其“空中花园”更是令人惊叹。但两千年前,漫漫黄沙却使它在地球上永远地消失了,从而成为生态环境恶化致使文明衰落的典型例子。
南亚的印度河流域,也是人类文明的发祥地之一。四千年前,这里气候湿润,农业发达……然而过度的索取带来生态的恶化,昔日的沃野变成了不毛之地,形成今天65万平方千米的塔尔沙漠。
中国也不例外,古丝绸之路已黄沙莽莽,楼兰古国早已消失在戈壁沙漠之中。
沙漠化已严重地威胁到一些国家的生存。1977年,在肯尼亚首都内罗毕召开的联合国沙漠会议上,专家们估计,近10年来,世界上每年都有约5万~7万平方千米的土地变为沙漠。到20世纪末,全球因沙漠化将损失三分之一的可耕地,使生活在干旱、半干旱地区的近14%的世界人口及三分之二的国家直接受到沙漠的威胁。
水,尤其是淡水,是大自然赐给人类最宝贵的资源和财富,是人类生命的基础。人类文明史无一不是从大江大河流域展写开的。地球表面,虽然有70%的面积为海洋和众多江河湖泊的水所覆盖,但是其中绝大部分为咸水,人类不能饮用,工业也极少采用,全部淡水仅占地球总水量很少一部分,即使是这有限的淡水,其中99%以上却蕴藏在南、北两极的冰雪中或地下,其余不到1%的淡水也有将近一半含在土壤和空气中;余下的部分蕴藏在江河湖泊中。在地球上,江河湖泊的分布是极不均匀的。
水是生命的基础,是生物产生、生存和发展的必要条件。水不仅构成了人类生活、生产的命脉,同时也是风景旅游的宝贵资源。在有条件的地区,水是无污染的能源,是环境组成的一项基本要素。水在国民经济、城市规划、环境保护等方面,都具有突出的战略地位和作用。在一些缺水的地方,水已经构成了制约其经济和社会发展的瓶颈因素。
1994年3月22日,是第2个世界水日。前联合国环境署执行主任托尔巴,用无可辩驳的事实指出了人类水资源不充足的严重性。当时他说,现在世界人口是50亿(注:2009年9月已达67.77亿),到21世纪中期,世界人口可达100亿,而全人类所分享的水资源数量却不变。而联合国大会在1977年就曾宣称:水资源的问题,将成为人类面临的最重要的自然资源问题。鉴于此,第47届联合国大会于1993年1月18日通过的第193号决议,把每年的3月22日确立为“世界水日”。这项决议指出,虽然一切社会和经济活动都极大地依赖于淡水的供应量和质量,但人们并未普遍认识到,水资源开发对提高经济生产力、改善社会福利所起的作用;同时也没有普遍认识到,随着人口增长和经济发展,许多国家将很快陷入缺水的困境,经济发展将受到限制。决议强调,要在国际间、地区间和各国内部取得共识,并唤起公众意识,推动水的保护和管理,有效地解决人类面临的水危机问题。
许多国家污染情况的恶化,正在使得用水紧张状况进一步加剧。发达国家和发展中国家共同面临的最大问题之一,是由农用化学品造成的污染。随着工业和城市化的发展,排放到环境中的污水量日益增多。据称,目前全世界每年约4200多亿立方米的污水排入江河湖海,污染了5.5万亿立方米的淡水,约占全球径流总量的14%以上。由于人口的增加和工业的发展,排出的污水量将日益增多。估计今后15~20年内,全球污水将增加14倍;而为了稀释这些污水,需要的河水量将为实际稳定流量的3.3倍。导致水质污染的渠道有几种:城市和工业区的污水排放、酸雨的污染、热污染、农业区的水污染(主要来源于肥料、杀虫剂和除草剂等),以及灌溉导致的盐污染等。联合国环境规划署和世界卫生组织等机构对水资源进行的监测表明,世界十分之一的河流受到污染。
面临严重的水危机,人们依然在过度地使用水甚至浪费水。由于用水量剧增、水污染严重,地面径流日趋“匮竭”,因此导致水资源的开发由地表转入地下。由于目前对地下水的超采现象极为普遍,由此也引起了一系列的严重后果,如导致地下水耗尽并引起严重的生态失衡、地下水位的降低导致土体坍塌和海水倒灌等。世界缺水国家还将继续增加。
人类过度用水,且在不断地筑坝分流和大量消耗地下水,加上严重的污染,已使许多地区的水环境受到损害,生态系统遭到破坏,从而将给人类社会带来更严重的危机。联合国的一项报告指出:全世界每天有4万名儿童死亡,其中许多是因缺少洁净水而患腹泻、传染病及其他因水源危机产生的副作用而死的。
由于强抽地下水,世界许多大城市地面严重下沉,致使大建筑物崩裂或倾斜,一些沿海都市更为严重。英国东英吉利大学发出的一项报告还指出,在过去的100年中,海平面已升高了15厘米,甚至威尼斯海平面在过去50年中就增高了23厘米。不少城市地面下沉和海面上升的速度相差不多,这就使得曼谷、新奥尔良、亚历山大、圣彼得堡、汉堡、威尼斯、伦敦、上海等城市都有水患之虑。今后世界将有5亿人面临洪水威胁。
由于地下水使用过多,世界地下水位正在不断下降。在墨西哥、印度、中东、北美和美国西部的部分地区,已普遍感到供水紧张。在沙特阿拉伯,近年来每年消耗的地下水约为52亿立方米。预计再过50年左右,它的地下水将会耗尽。
因水资源的紧张而争夺水源控制权,可能导致政治紧张局势,加剧国际争端。据统计,世界将近有一半的陆地依靠跨边界的河流供水,有200多个国家和地区分享重要河流和湖泊的水源。有大约300条主要河流穿越一些国家的边界,这里生活着世界上40%的人口。由于水供应不足及由此而引起的纠纷,已有大大小小140个地区出现紧张局势。埃及和埃塞俄比亚、印度和孟加拉国,都曾因水源问题发生激烈的争执。为此,国际社会呼吁各国加强淡水资源管理,减少污染,保持水质,并通过磋商谈判解决地区水源分配问题。美国《时代》周刊发表的尤金林登的长篇文章指出了一个令人震惊的问题——“水:下次战争的根源”
美国世界观察研究所副所长波斯特尔在其《最后的绿洲:面对水资源的减少》一书中指出:“水源稀少将影响所有领域,从中东的和平前景到全球粮食减产,城市的增长及工业的建立等问题。”该书还提出,与其试图通过建水坝和挖井等办法增加可用的水源,倒不如努力去做到更有效地使用水源和保护水源,为人类提供“最后的绿洲”。
联合国环境规划署认为,发达国家和发展中国家共同面临复杂的用水问题。今后从何处得到清洁的用水以及要花多大代价的问题,仍将是国际议事日程中需要优先考虑的问题。
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