低碳环境:打造属于我们的地球氧吧-环境问题,地球的切肤之痛
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    一、日渐凸显的环境问题

    全球环境问题是超越国界的,它是区域性和全球性的环境污染和生态破坏。专家学者认为,目前我们面临的大环境问题互为因果,相互关联。如果不能很好地解决这些环境问题,在不远的将来,人类将面临生存危机。

    1.地球“高烧不退”

    由于人口的增加和人类生产活动的规模加大,向大气释放的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氯氟碳化合物、四氯化碳和一氧化碳等温室气体不断增加,导致大气的组成发生变化,大气质量受到影响,气候有逐渐变暖的趋势。由于全球气候变暖,将会对全球生态和环境产生极大的影响,进而也对人类生活产生负面影响。

    2.杞人应忧天

    在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体,在离地面25千米处臭氧浓度最大,形成了3毫米厚的臭氧集中层,也就是臭氧层。臭氧层是人类赖以生存的保护伞,它能吸收太阳的紫外线,以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害,并将能量贮存在上层大气,起到调节气候的作用。但是,臭氧层也很脆弱,容易遭到破坏。目前,由于人类活动制造的大量可破坏臭氧层的物质,已使地球南北极的臭氧层空洞逐渐扩大。

    臭氧层的破坏使地面受到紫外线辐射的强度增加,给地球上的生命带来巨大的危害,其危害主要表现在:

    (1)对人类健康的影响。紫外线辐射可以引起皮肤癌和免疫系统及白内障等眼的疾病。

    (2)对植物的影响。紫外线辐射会使植物叶片变小,从而减少捕获阳光进行光合作用的有效面积,作物产量下降。

    (3)对水生系统的影响。紫外线对水生系统也有潜在的危险。水生植物大多贴近水面生长,这些处于海洋生态食物链最底部的小型浮游植物的光合作用最容易被削弱,从而危及整个生态系统。增强的紫外线还可通过消灭水中微生物而导致淡水生态系统发生变化,并因此而削弱水体的自然净化作用。

    (4)对其他方面的影响。过多的紫外线会加速塑料老化,增加城市光化学烟雾。

    因此,在日常生活中,我们应减少氟氯碳化物的使用,选购不含氟氯碳化物的空调、冰箱、汽车、喷雾剂等产品。

    3.越来越多的生物在离我们而去

    生物多样性是指地球上陆地、水域、海洋中的所有动物、植物、微生物以及它们拥有的遗传基因和它们所构成的生态系统之间的丰富性、多样化、变异性和复杂性的总称。它包含物种多样性、生态系统多样性和遗传基因多样性三个层次。生物物种多样性为人类生存与发展提供了基本的条件,是与人类社会持续发展息息相关的最重要因素。

    由于人类的活动,世界上的物种正在迅速消失,比自然灭绝速度几乎快1000倍。有关学者估计,世界上每年至少有5万种生物物种灭绝。为此,国际社会一直非常重视生物多样性问题,早在1963年国际自然保护联盟就开始编制《濒危物种红色名录》,它是全球动植物物种保护现状最全面的名录,也是生物多样性状况最权威的指标。

    2009年年底,国际自然保护联盟公布了最新的《濒危物种红色名录》,结果显示,在47677个被评估物种中,17291个物种濒临灭绝,其比例约为36.3%。具体而言,21%的哺乳动物、12%的鸟类、28%的爬行动物、30%的两栖动物、37%的淡水鱼类、35%的无脊椎动物,以及70%的植物处于濒危境地。

    我国是生物多样性最丰富的国家,同时也是人口增长和经济发展的压力导致生物多样性丧失比较严重的国家。目前,大约已有200多个物种灭绝,约有5000种植物在近年内已处于濒危状态,这些濒危物种约占中国高等植物总数的20%;还有398种脊椎动物也处在濒危状态,约占中国脊椎动物总数的7.7%。

    其实,地球上的生物不可能单独生存,在一定环境条件下,它们是相互联系、共同生活的。因此,在自然状态下,物种灭绝与新物种出现的种数基本上是平衡的。但是,目前这种平衡已被破坏,也就是说生物多样性还在丧失。因此,保护和拯救生物多样性以及这些生物赖以生存的生活条件,是摆在我们面前的重要任务。

    为此,联合国将2010年命名为“国际生物多样性年”,并将主题确立为“生物多样性是生命,生物多样性就是我们的生命”。确实,生物多样性就是地球生命的基础,保护生物多样性,就是保护我们人类自己。

    那么,如何保护生物多样性呢?目前主要有三大措施:(1)建立自然保护区。这是世界各国保护自然生态和野生动植物免于灭绝并得以繁衍的主要手段。(2)建立珍稀动物养殖场。(3)建立全球性的基因库。

    4.酸雨蔓延

    酸雨被人们称做“天堂的眼泪”或“空中的死神”,具有很大的破坏力。有人认为酸雨是一场无声无息的危机,是一个看不见的敌人,这并非危言耸听。

    酸雨是指大气降水中PH值低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。这是大气污染的一种表现。酸雨的成因是二氧化硫和氮氧化物,目前大气中的硫和氮的化合物大部分是人类活动造成的,其中燃烧化石燃料产生的二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要原因。

    酸雨给土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等均带来严重危害,不仅造成重大经济损失,更危及人类的生存和发展。

    酸雨会渗入地下,致使地下水长期不能被利用。酸雨还会使城市自来水管道的铜、铅一类成分溶解在饮用水中,直接危害人体健康。饮用酸化的重金属含量较高的地下水或食用酸化湖泊和河流的鱼类,都可使一些重金属元素通过食物链蓄积进入人体而最终产生危害。不仅如此,酸雨、尤其是酸雾本身会对人体健康造成严重危害。它的微粒可以侵入肺的深层组织,引起肺水肿、肝硬化,甚至癌变。据调查,1980年,英国和加拿大因酸雨污染而导致1500人死亡。

    酸雨会破坏森林生态系统,使林木生长缓慢,森林大面积死亡。酸雨破坏植物气孔,使植物丧失均衡的光合作用,叶子脱落,嫩枝变得像玻璃一样脆弱,一半根系死去,树木抗病虫害能力下降,然后枯死。

    酸雨会造成湖泊酸化。水质酸化会抑制微生物的活动,影响水生生态系统中有机物的分解。由于碎屑大量沉积,影响水生生物的营养与能量循环,从而使湖泊生物群落受影响,致使耐酸的种类增加,不耐酸的种类减少。酸性湖水或河水会降低水质中的钙含量,损坏鱼的脊椎和骨骼。当湖水或河水的pH值小于5.5时,大部分鱼类会很难生存,当pH值小于4.5时,各种鱼类、两栖动物和大部分昆虫就会消失,水草死亡,水生动物将绝迹。

    酸雨会对桥梁、楼屋、雕塑、古迹、船舶、车辆、输电线路、铁路轨道、机电设备等造成严重侵蚀。特别是对作为古建筑和雕刻的主要材料的大理石有着强烈的腐蚀作用。世界著名的泰姬陵就深受酸雨之害。

    目前,全球已形成三大酸雨区。第一,覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,面积达200多万平方千米。第二以德、法、英等国为中心,波及大半个欧洲的北欧酸雨区。第三,包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。后两个酸雨区的总面积大约1000多万平方千米。

    5.森林锐减

    地球上的绿色屏障——森林在维护地球生态平衡方面起着决定性的作用。但是,最近100多年,人类对森林的破坏达到了十分惊人的程度。目前,由于人类对木材和耕地等的需求,全球森林减少了一半,9%的树种面临灭绝,30%的森林变成农业用地,热带森林每年消失13万平方千米;地球表面覆盖的原始森林80%遭到破坏,剩下的原始森林也在酸雨的侵蚀下变得支离破碎、残次退化,而且分布极为不均。事实上,大量森林被毁,已经导致六大严重的生态危机。

    (1)绿洲成荒漠。森林的减少使其涵养水源的功能受到破坏,越来越多的土地变成干旱、半干旱土地,甚至变成了荒漠。比如非洲一些地区,20世纪50年代以前还有许多森林植被,由于滥伐滥垦,许多地区如今已变成沙漠。撒哈拉沙漠每年向南侵吞150万公顷土地,向北侵吞10万公顷土地。

    (2)水土大量流失。这是森林锐减导致的最直接、最严重的后果之一。据测定,在自然力的作用下,形成1厘米厚的土壤需要100~400年。在降雨340毫米的情况下,每公顷林地的土壤冲刷量仅为60千克,而裸地则达6750千克,流失量比有林地高出110倍。只要地表有1厘米厚的枯枝落叶层,就可以把地表径流减少到裸地的1/4以下,泥沙量减少到裸地的7%以下;林地土壤的渗透力更强,一般为每小时容纳250毫米,超过了一般降水的强度。由于森林的严重破坏,全球水土流失日益加剧。

    (3)干旱缺水严重。森林被誉为“看不见的绿色水库”。据测定,每公顷森林可以涵蓄降水约1000立方米,1万公顷森林的蓄水量即相当于1000万立方米库容的水库。由于森林锐减及水污染,造成了全球性的严重水荒。目前,地球60%的大陆面积淡水资源不足,100多个国家严重缺水,其中缺水十分严重的国家达40多个,20多亿人饮用水紧缺。

    (4)洪涝灾害频发。森林有很强的截留降水、调节径流和减轻洪涝灾害的功能。破坏森林,必然导致无雨则旱、有雨则涝。森林的防洪作用主要表现在两个方面:一是截留和蓄存雨水;二是防止江、河、湖、库淤积。一旦缺少森林的调节,一遇暴雨必然洪水泛滥。

    (5)物种灭绝。地球上有5000万多种生物,其中一半以上在森林中栖息繁衍。一旦森林面积锐减,大量生物就缺少了赖以生存的栖息地。目前,由于全球森林的大量破坏等因素,现有物种的灭绝速度是自然灭绝速度的1000倍。

    (6)温室效应加剧。森林可吸收二氧化碳并吐出氧气。据统计,平均每公顷森林吸收16吨二氧化碳,释放12吨氧气。因此,森林锐减可加剧温室效应。

    科学家预言:假如森林从地球上消失,90%的陆地生物将灭绝,90%的淡水将白白流入大海,生物固氮将减少90%,生物放氧将减少60%,许多地区的风速将增加60%~80%,人类将无法生存。

    6.地球之癌——土地荒漠化

    土地荒漠化被称为“地球之癌”。联合国将荒漠化定义为:在包括气候与人类活动的种种因素作用下,干旱区、半干旱区的土地退化过程。

    联合国统计显示,土地荒漠化正在威胁着全球1/3的土地,以致20亿人的生计受到影响,每年造成的直接经济损失达420亿美元。我国是世界上受土地荒漠化影响最严重的国家和地区之一。土地荒漠化正以每年1.04万平方千米的速度扩展,有4亿人口受到荒漠化影响,每年因荒漠化造成的损失约3531亿元人民币。

    导致土地荒漠化的最主要原因是人口压力和土地使用方式不当。

    因为人口增长所带来的粮食需求量增长,会导致耕地扩张,这通常是以牺牲森林和山地为代价的。这将会加剧荒漠化的进程。荒漠化导致的沙尘暴等天气现象还可引起人们诸多的健康问题,如咳嗽、呼吸道受损、眼睛刺痛等。

    7.大气污染

    大气污染是指一些危害人体健康及周边环境的物质对大气层所造成的污染。工厂和汽车排放的烟尘等人类活动是造成大气污染的主要原因。大气中的污染物主要包括氮氧化物、颗粒物等。

    大气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病。研究显示,大气污染导致每年有30万~70万人因烟尘污染而早死,2500万的儿童患慢性喉炎。

    大气污染会抑制植物的生理机制,导致其生长不良,抗病虫害能力减弱,甚至死亡。

    大气污染还会对气候产生不良影响,如降低能见度、减少太阳辐射强度。研究发现,大气污染使城市太阳辐射强度和紫外线强度分别比农村减少10%~30%和10%~25%,从而使城市人的佝偻发病率增加。

    大气污染形成的酸雨可腐蚀物品,影响产品质量,使河湖、土壤酸化、鱼类减少甚至灭绝,森林发育受到影响。

    8.隐形杀手——水污染

    当有害的物质进入洁净的水中,水污染就发生了。水污染主要是由人类活动产生的污染物而造成的,它包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三部分,即未经处理而排放的工业废水、大量使用化肥、农药、除草剂的农业污水和未经处理而排放的生活污水。水污染所导致的饮用水危机成为全世界所面临的严峻问题。

    由于人口增长导致对水的需求增长,水污染也在不断加剧。据统计,全世界每年排放的污水达4000多亿吨,从而造成50000多亿吨水体被污染。目前,地球上几乎已找不到未受污染的河流。全世界有超过12亿人口缺乏安全饮用水,30亿人口卫生状况不佳,每年有300多万人死于因不洁水引发的疾病。

    二、聚焦臭氧空洞

    我们前面提到过臭氧层空洞的环境问题,现在我们聚焦臭氧空洞,来对这一环境问题加以更深的了解。

    每年春季,南极上空大气中的臭氧消失40%~50%,目前,南极臭氧层空洞面积相当于美国国土面积,深度足以包容珠穆朗玛峰。近20年来,全球平均臭氧浓度每10年约降低3%。随着臭氧空洞面积的扩大,皮肤癌、黑色素瘤和白内障患者将继续增多。臭氧层是人类健康的保护伞,人类已不能容忍保护伞继续被撕裂。

    巨蛙在跳跃

    1993年元月来自南美洲的一则消息不胫而走。

    巴西亚马孙浓密的雨林中,附近的居民还未从惊异中醒过神来,类似科幻电影镜头般的硕大的青蛙已跳入人们的视线。据有些科学家报告说,凶恶的巨蛙已吃了3个印第安人。巴西空军被迫紧急出动,密切监视巨蛙行踪。负责此次行动的洛佩斯上校沉着脸对记者说:“我们给科学家几天时间对巨蛙进行研究,以改变它们的前进方向。这些绿色巨物一旦抵达市镇,我们的成功机会将会减半,附近市镇的数千名居民和他们的家园,可能会被青蛙压扁。”“巨蛙身体很重,它们跳跃时会造成很大破坏,更糟糕的是,它们可能还嗜吃人肉。”有的记者说,30个移动的蛙群正在巴西西北部的浓密森林里开辟一条宽阔的道路。巨蛙何以形成?巴西科学家认为,这可能是由日渐变薄的臭氧层所引起的变异。圣保罗大学桑多斯博士认为:“我们已看见森林中古怪的植物行为,它们与来自臭氧层的紫外线辐射有直接的关系。因此,我们估计这些青蛙也是这种原因造成的。”

    臭氧层本是大气层中的一部分。在距地面10~50千米的平流层中,在阳光的作用下,氧经光化学反应后生成臭氧,形成一个稳定的臭氧层。在臭氧层中,臭氧浓度很低,在最密集的地方,也未超过十万分之一,厚度也仅为3毫米。就是这薄如蝉翼的气体,有效地阻止了太阳光线中的大量紫外线抵达地面,保护地球百花竞艳、万物争荣。臭氧层是地球生物的避寒斗篷、遮雨油伞和防盗铁门。

    但是,人类不得不面对斗篷破旧、油伞撕裂、铁门锈蚀、臭氧层正在衰竭的事实。

    臭氧由3个氧原子结合在一起,生性活泼,能产生各种化学反应,还原成氧分子。破坏臭氧层的罪魁祸首当推氟利昂。氟利昂是一种广泛用于烟雾剂、制冷、泡沫塑料和电子工业的化合物。氟利昂进入平流层后,遇阳光照射便分解生成氯气和氯的化合物。在这些物质的催化作用下,臭氧便会迅速分解。据1986年的资料,世界氟利昂产量在200万吨以上,其中大部分被释放到大气层。1950年,南极上空氯气量为十亿分之一,1976年为十亿分之二,1986年上升到十亿分之四,2100年将达十亿分之八。造成臭氧层衰竭的另一罪魁祸首是高空飞行的喷气飞机排出的氧化氮气体,它进入大气后会立即被臭氧俘获,从而对臭氧层造成损害。据测算,500架波音飞机每年约排放180万吨氧化氮气体。两年的积累量,足以使平流层的臭氧减少约50%。

    南北两极出现的臭氧空洞正在向人类发出警报。1993年末,联合国副秘书长兼环境规划署执行主任伊丽莎白?多德斯韦尔告诫人们:臭氧层如今已被破坏到了“令人惊恐”的程度,“我督促你们不要对此种情况采取自满态度,臭氧层损耗状况在继续恶化”。她说,1992年底,南极洲上空臭氧空洞面积达到了有监测史以来的最大值:317万平方千米,这几乎相当于整个欧洲的面积。“1993年2月,北美和欧洲大部分地区上空的臭氧水平比正常值低20%”。科学家们发现,即使世界将破坏臭氧层的化学物质排放量减少90%,南极上空的臭氧空洞也至少要维持100年。20世纪80年代末,北极地区上空的臭氧空洞达到南极洲上空臭氧空洞的1/5,其他地区的臭氧层也处于衰竭之中。据美国环保局测定,中国上空在1978年至1987年间臭氧层损失了1.7%~3%。另有消息报道,1993年初在设得兰群岛以北北半球的臭氧含量已减少了l0%~40%。美国宇航局2006年9月25日的测量结果显示,南极臭氧层空洞面积已达2950万平方千米。世界气象组织发言人称,2006年南极上空臭氧损耗严重,臭氧层空洞面积达到2000年以来的最大值。

    面对千疮百孔的地球生命保护伞,人们心头不禁涌起一丝悲凉。

    可怕的皮肤癌

    保护伞被撕裂后,生命万物便被置于强紫外线的攻击之下。

    在正常情况下,进入大气层外缘的阳光中的紫外线占55%,它穿过大气层,普照大地与海洋;其中40%为可见光,为植物光合作用提供动力,帮助人类和动物辨别方向。紫外线分为A、B、C三个波段,其中B波段是生物的杀手,臭氧层衰竭得以使B波段施展淫威。医学专家证明,人类皮肤肿瘤的发病率与B波段照射量有直接关系。臭氧层减少5%,赤道和热带皮肤病患者增加8%,温带和亚热带皮肤病发病率分别增加10%和18%。联合国专家委员会甚至认为,臭氧层减少10%,人类皮肤病发病率将增加26%。

    紫外线为什么会导致皮肤癌?因为紫外线中的B波段能对脱氧核糖核酸造成伤害,它或使原子间的氧链断裂,或使双链螺旋元素间“联系不畅”。本来细胞都具有修复脱氧核糖核酸的本能,但如射线量子进入脱氧核糖核酸中的修理基因,此细胞便会丧失这种修理机能。科学家还发现,皮肤深层中有一种负责免疫的朗格罕斯细胞,这种细胞弱不禁风,少许紫外线就可将它置于死地。

    B波段猖狂的结局是人类皮肤病患者直线上升。目前,世界每年有1万人死于皮肤癌。据美国环保局的一份报告称,在今后88年内,美国皮肤病患者将达到4000万人。

    B波段会同样破坏植物的脱氧核糖核酸,降低植物光合作用和对寄生物防治的能力。B波段还能改变植物的再生能力及收获物质量,使其“绝育”或产出“畸形儿”。

    水生生物亦难幸免。B波段在清澈的北极水中能下潜65米,它在自己的活动范围内能任意改变浮游生物的染色体与色素。海洋浮游生物与人类的命运息息相关,它给鱼虾提供充足饵料,而鱼虾则为人类提供摄取所需的30%的蛋白质。浮游生物还能吸收和分解溶于海洋中的二氧化碳并产生氧气,其产氧量超过地球上所有森林产氧量的总和。浮游生物分解二氧化碳的能力对缓减全球温室效应亦贡献卓绝。今天,凶恶的B波段加害于浮游生物,明天,更大的祸害将会落到人类头上。人类担心的事正不断发生。南极洲水中的浮游生物的密集程度一般比热带地区高出千倍乃至万倍,据检测,南极洲水中的浮游生物量已减少了25%。科学家警告说,如果世界海洋中浮游生物量减少10%,大气中的500万吨二氧化碳就不能转换为氧气。届时,地球发生窒息绝不会被说成是天方夜谭。

    1988年在北京举行的保护臭氧层国际研讨会上,美国环保局专家警告说,人类如果听任臭氧层衰竭而不采取紧急行动,那么,到2075年,全世界将有1.54亿人患皮肤病,其中300万人将不治而亡;另有1800万人将患白内障;农作物将减产7.5%,水产品减产25%,光化学烟雾的发生率将增加30%。

    补天有日

    人类不能容忍保护伞继续被撕裂,不能听任“B波段军团”扫荡陆地海洋。警号声不断传来,正在唤醒那些浑然不觉、沉醉于现代文明的人们。

    从工业界传来消息:含氢氟烃可以替代氟利昂,前者无害于臭氧层。美国国家海洋和大气管理局博尔德实验室的一位专家说,含氢氟烃对臭氧的危害只有含氯氟烃(氟利昂)的五万分之一,它在大气中存在的时间也只有15年,而后者则能在大气中存在50年。美国杜邦公司是氟利昂的始作俑者,在氟利昂使用了50年后,该公司进行了新的实验后认为,2000年,估计约60%的氟利昂会由新材料取代。剩下40%的氟利昂将代之以含氢氟烃。杜邦公司经理麦克法兰称,在1993年美国售出的各种汽车空调机中,约有80%使用了含氢氟烃;到1995年,可望将氟利昂请出待售的全部汽车空调机。德国于1993年也推出27万台以丁烷和丙烷混合气体代替氟利昂的无污染冰箱。韩国也成功地制造出不用氟利昂的冰箱。

    1985年,国际社会首次对臭氧层衰竭作出反应,在联合国环境规划署组织下签订了保护臭氧层的《维也纳公约》,两年后又签订了《蒙特利尔协议书》,随后又陆续举行会议,确定了破坏臭氧层的物质,要求在20世纪末逐步取代氟利昂,各国也可自行拟定日程表。在1993年底的哥本哈根会议上,与会国一致同意到1995年末逐步停止生产一切破坏臭氧层的气体。宣言与行动还有很大距离,据联合国副秘书长多德斯韦尔说,在99个签订《维也纳公约》的国家中,不仅有76个国家没有依照承诺将限制氟利昂生产和使用的情况向环境署汇报,在发展中国家氟利昂的消费量近年来竟然增加了54%。

    氟利昂被完全取代,绝非一朝一夕之事。1988年一年,仅在美国就有5000家公司在37.5万个地点制造或销售氟利昂,营业额超过280亿美元。氟利昂生产已长达半个世纪,目前与氟利昂有关的设备总值达2000亿美元,这些设备据估计仍可使用20至40年,各国厂家不会轻易舍弃不用。氟利昂像一匹竖起长鬃的赛马,在利润驭手的驱策下,在一段时间里仍会不停歇地奔向前方,2007年9月,联合国环境规划署执行主任施泰纳在加拿大蒙特利尔宣布,来自191个国家和地区的代表一致同意,将于2030年在世界范围内彻底停止生产和使用破坏臭氧层的氢氯氟烃,这比原计划提前了10年。人们相信,被撕裂的生命保护伞会有修补好的那一天。

    三、地球,人类的“蜗居”

    从地图上估算,北京到纽约的距离,约等于地球周长的一半。十几个小时,走了地球周长的一半。一天时间,就可以绕地球一圈啦。地球太小了!

    地球真的就像是浩瀚宇宙中一叶小小的孤舟。太阳系中,唯有地球拥有生命。地球上的生命在脆弱的生物圈内诞生和死亡。

    地球的土地资源不足,特别是可耕地资源的减少,已成为全球性的问题。人类开发利用的耕地和牧场,正在不断减少或退化。而全球可供开发利用的备用土地也很少。随着人口的快速增长,人均占有土地量在迅速减少。

    可耕土地减少,沙漠面积增加。全球沙漠面积相当于全球土地面积的1/4。全世界每年约有600万公顷的土地,面临沙漠化的危险。沙漠化影响着世界1/6人口的生活。

    土地的生产力下降,农作物减产。人类把森林和草原改为耕地,加快了土壤退化与水土流失。另外,农药和化肥的不当使用,导致土壤污染。可以肯定地讲,土地问题对人类的生存构成了严重威胁。

    地表上的土地问题正在影响人类的生存,地表下的资源问题也正在严重影响人类的生存。地下化石能源是人类近代工业文明社会的基石。其中,石油就像血液一样,维系着人类生活的运转、经济发展乃至社会稳定和国家安全。

    石油可以决定人类的战争与和平,对抗与合作。几十年来,地球上的每一场战争几乎都与石油有关。美国两次攻打伊拉克,当然也是为了石油。

    石油是不可再生的资源。地球上的石油是大自然上亿年的造化。一旦耗尽,就不会再有。专家估计,世界上的石油、天然气及煤炭将分别在40年、60年、160年后消耗殆尽。石油用完了,人类怎么办?

    地球上没有一种资源能够长期保持一定的储量和质量。所有的可再生资源,也都受到自然再生能力的限制。

    地球上的水是有限的。全球淡水储量约占全球水储量的2.5%。与人类生活密切的河流、湖泊和浅层地下水,只占全部淡水储量的0.3%。其中大约70%的淡水资源用于灌溉,20%用于工业,只有6%用于民生。

    全球淡水资源分布不均。随着人口激增和工农业生产的发展,缺水已成为世界性问题。据统计,全世界有100多个国家缺水,严重缺水的国家达40多个,约有20亿人用水紧张。发展中国家至少有80%的疾病、1/3的死亡与不洁饮水有关。

    水污染加重了水资源危机。水污染不仅影响人类对淡水的使用,而且还会严重影响生态系统,对生物造成危害。据称,现今世界河流稳定流量的40%受到污染,并呈日益增长趋势。

    有报告指出,全球可能在21世纪中叶全面陷入水危机。到那时,水可能比油贵。

    俄罗斯是石油出口大国,也是世界上淡水储量最多的国家。2009年,这个卖油大国开始琢磨起卖水生意了。他们乐观地估计,最多10年俄罗斯就会成为卖水大国。

    俄罗斯正在卖石油,又惦记着将来卖水,令人羡慕。中国的情况如何?中国有960万平方千米的国土,300万平方千米的海域。幅员辽阔,地大物博。这是儿时课本上的记载,也是幼年的背诵记忆。

    然而,中国人太多。无论哪种资源,用13亿人口一除,得到的人均拥有量就非常低。比如,煤炭只有世界人均拥有量的79%,耕地为40%,淡水为25%,天然气为7%,石油为6%。一算下来,中国地不大,物也不博了。

    中国水资源严重缺乏。中国约有300座城市缺水,其中严重缺水的有50多座。中国西北地区的农村,有千万人甚至得不到基本的饮水保障。

    中国水资源分布极不均衡。长江以南耕地占全国36%,水资源占全国的82%;长江以北耕地占64%,水资源不足18%;黄淮海流域耕地占全国的42%,水资源却不到6%。

    中国多山,多戈壁沙漠。可耕地面积小,且质量不高。有水源保证和灌溉设施的耕地只占40%左右。从土地供养能力上看,中国国土的合理承载人口可能是9.5亿人。然而,2009年2月国家统计局公示,2008年末,中国总人口为13.28亿人。

    据统计,目前,全人类的人均生存面积为2.3公顷。美国人平均生存面积为9.7公顷,但中国人只有1.6公顷。有专家表示,假设中国和印度要达到美国的人均生存面积的话,那么要增加一个地球的资源才够。

    另外,富人的消费欲望太高。同样都为生存,一个美国人平均购买的商品数量却是中国人的50倍,一个美国人的能源消耗量等于印度人的35倍。一个美国人一生中平均造成的对环境的损害,是一个巴西人的13倍。

    地球的资源越来越少,有限的资源与无限的欲望之间产生很大矛盾。问题是,人类对地球资源的无度索取,能永远维持下去吗?肯定不可能!

    地球的资源是有限的,地球所能承载的人口也是有限的。如果人口无度增加,超过了地球的承载能力,必然会对粮食、住房、就业、资源、环境等造成巨大的压力,加剧地球资源枯竭和生态环境破坏的趋势。

    据联合国估计,2008年末,世界总人口约为68亿人。到21世纪中叶,印度人口将为世界第一,有17亿人,中国人口达15亿人。如按8000万人/年的增加速度计算,21世纪内,世界人口有可能突破100亿人!

    1650年,世界人口约5亿人,1830年约10亿人,1930年约20亿人,1975年约40亿人,2000年约60亿人。预计2030年约80亿人,2050年约90亿人。全球第一个人口翻番用了180年,第二个翻番用了100年,第三个翻番仅用了45年。

    再看中国。清朝初期有1亿人,1834年为4亿人。新中国成立之初为5.4亿人,约占世界人口的1/4。60年后的今天,即使在举国实行计划生育的条件下,中国人口也早已超过13亿人!

    地球的表面积约5亿平方千米,体积约1万亿立方千米。乍一看,也算是天文数字了。可别忘了,地球人口达到100亿人时,人均的数量是多少?

    人口激增,致使水资源短缺。在西方的国家中,公元前,一人一天用水为12升,18世纪为60升。而现在,西方大城市的人均用水量高达500升/天。用水量增加,污水量也相应增长,进一步减少了清洁水资源的存量。

    人口激增,致使矿产资源枯竭。矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础。当前,占世界人口30%的发达国家,消耗的矿产约占世界总耗量的90%。假如各国都按美国的方式来耗用矿产资源,多种矿产将会在很短时间内耗尽。

    人口激增,致使土地资源短缺。人类生存和发展都离不开土地。在农业生产中,土地直接参与产品的形成,是人类不可或缺的、最基本的生产资料。

    人口激增,致使环境更加恶化。人口增加,生产规模扩大,所需资源增大,废弃物增加,环境污染加重。人口的增长超过了环境的承载力,环境状况就会恶化,社会关系紧张。

    地球不会再长大,人口也不能无度增加。人类要有计划地控制自身数量,才能实现可持续发展。这一点,中国给世界作出了表率。中国在过去30年间,因计划生育少生了4亿人口。初步计算,相当于每年减少18亿吨的二氧化碳排放量。中国的计划生育政策为保护地球环境贡献了力量。

    20世纪的100年,世界人口增长4倍,城市人口增长13倍。全球的商品量增长40倍,用水量增长9倍,能源消耗增长13倍,二氧化碳排放增长17倍。由此,产生了诸如全球变暖、城市环境污染、可持续发展受挫等一系列严重问题,威胁人类生存和发展。

    地球资源的有限性、人类繁殖的无限性、人类生活方式的奢侈性等现实的存在,提醒人类深思:我们如何生存?后代如何生存?怎样做,才能让生活更美好?

    这是我们思考的问题。

    四、城市与环境问题

    我们都知道四周筑墙谓之城,有买有卖曰市。城市是社会生产方式变革的产物,是人类活动的主要载体。城市推动区域经济和社会的发展,决定区域的政治稳定和民生进步。作为人类生活、工作、学习的聚集地,城市已经有5000多年的历史。当今,它带来了无尽的繁荣和梦想,也导致了诸多问题和困惑。

    地球上最初没有城市。人类部落之间的思想交流、商品交换的过程,催生了大大小小的交易市场,于是小集镇出现了,后来又扩展为城市。城市的兴起和成长,是人类社会进步、社会分工的结果。

    人类的聚集方式,大致经历了三次历史变革。早期,人类居无定所;后来,人类住进洞窟或树巢,小规模集合成乡村;农业文明时期,城市出现了。

    自工业革命以来,随着城市设施的完善、城市规模的扩大、城市化趋势不断强化,居住在城市成为人们生存方式的主流。

    中国城镇体系的初步形成,是在西周以后。春秋战国时代的互相兼并,促进了城市的发展。战国七雄的首府都是较大的城市,其功能主要是政治中心兼经济中心。在河南登封发现的战国时代的城市,已经使用管道供水,由此表明当时的中国城市已经具备规模。

    秦始皇统一中国以后,国家城镇体系逐渐形成。王朝的首都,是全国的城镇体系中心。西汉末年,首都长安的人口为40万人。唐代全盛时,人口已达百万人。长安是当时闻名于世的国际性大都市,各国的使臣和商人云集。

    中华人民共和国的首都北京,也是一个古老的城市。据考证,北京建城已有3000年的历史。早期称蓟,唐朝称幽州,辽朝改叫燕京,元朝叫大都,明朝始称北京。

    东京汴梁是北宋的首都,现在称为开封。汴梁是当时中国的政治、经济、文化中心,也是世界上最繁华的大都市。人文荟萃,经济发达,人口逾百万,富甲天下。

    这些历史上的大城市都有其特定的形成原因。除了王朝的首都以外,城市作为商品集散地和信息发布地,不断吸纳小商品生产者定居,以扩大规模。通过商品集散与农村形成联系,逐渐演变为区域的经济中心。

    中国古代的城市往往以官衙为中心,辅以东西两市、文武庙堂。城市以达官贵人及佣人为主体。商业主要供官府消费。

    城市的形成是需要物质基础的。首先要有充足的水源。交通条件亦属十分重要的因素。货物交换、市场运作离不开运输。在古代,运输效率明显受制于地理因素。

    城市的兴旺,还受到人口的制约。没有人,城市便会消失。古代城市周边地区的人口和城内人口有一个合理的比例。城外区域的人口密度决定着这座城市能否持续生存和发展。

    今天,人类改造自然的能力越来越强,建立城市的制约因素越来越小。根据人类的爱好,人类可以随心所欲地建设理想的城市。但是,如果毫无节制,就会受到大自然的惩罚。

    城市体系的形成是一个国家发展程度的重要标志。城市是工业革命发展的动力中心,是资本主义的摇篮。随着城市制造业和服务业的兴起和发展,人力资本加速集聚,经济和信息能量也不断集聚,城市逐渐大型化。

    自工业革命以来,资本、信息、人口向城市迅速集中,形成了所谓的城市化运动。今天,世界有50%以上的人口居住在城市,这是划时代的。

    2009年底,迪拜的一家公司突然宣布无力偿还上千亿美元的债务。顿时,世界大惊。因美国债务问题引发的世界金融危机,刚刚出现好转的迹象,迪拜债务危机是否会再次引发世界金融危机,各种说法不一。

    没过几天,还是迪拜,又让世界惊叹:世界第一高楼——迪拜塔竣工启用!据说,远在90千米以外,人们都能看到她的风姿。

    近年,世界的城市越来越高。上海有几百栋建筑物的高度都超过100米。另外,香港国际金融中心高度420米,马来西亚双塔大楼高度452米,台北101大楼高度508米,当今世界最高的迪拜塔高828米。

    建筑高度的竞赛,方兴未艾。上海在建的上海中心大厦高度将达632米。沙特阿拉伯正在规划兴建一座高度为1000米的王国塔。

    现实中的城市在长高,人类梦中的城市更高。前些年,日本推出一批未来建筑的设想方案,有高度为2000米可居住30万人的,有高度为2004米可居住75万人的,更有高度为4000米可居住100万人的超级建筑。

    这些想象中的建筑,极具乌托邦色彩。能否代表城市的发展方向,不敢妄言。但或许某一天,你就生活在这样的空中楼阁中。

    城市越来越高,城市也越来越大。发展经济需要大城市作为支撑。中国沿海地区一些地级市的经济规模早已超过了很多省会城市,并进行着新的超越。

    20世纪是属于大城市的。伦敦、纽约、东京、上海等特大城市展现了人类的进步和富裕。

    为了定义1000万人口以上的城市,联合国创造了一个“超大城市”的词汇。1975年,全球有5座超大城市,目前有19座。预计到2025年,全球将出现27座超大城市。

    超大城市可真大。北京,从东头到西头,车程好几十千米。加上道路拥堵,更感觉城市之巨大。上海内环线内拥挤不堪。不知道为什么,中国的城市发展决策者,几乎都使用滚雪球式的城市发展思路,致使中国城市的大饼越摊越大。

    中国城市不但越来越大,而且数量越来越多。2008年,中国有建制城市655座。其中,200万人以上的城市23座,100万~200万人的城市35座,50万~100万人的城市82座,20万~50万人的城市233座,20万人以下的城市282座。

    中国有4个直辖市、283个地级市、368个县级市。还有未被认可为城市的县城1600多个,国际上,这样的县城往往被归为城市。此外,还有1.9万个镇、1.5万个乡,这些都是潜在的城市。中国的城市后备军极为庞大。

    中国的城市化速度,近年来世界第一。1958年,城镇人口是1亿人,1981年为2亿人,1998年为3亿人,2003年为5亿人,到2008年末,中国城镇人口突破6亿人,城镇化水平达46%。

    预计到2020年,中国的城镇人口约占全国人口的60%;到2030年,这一数据将上升到70%。那时,至少有9亿多人住进城镇。

    城市化标志着人类的社会进步和现代文明。城市化运动最早出现在英国。这个老牌帝国是靠殖民掠夺取得原始积累的,其经济基础和科技条件在当时都优于其他国家。

    英国的城市化用了130年,美国用了约150年。日本在德川时代,进行了一场全国性的城市化运动,促使了日本的“城”与“市”的结合。也就是说,日本的城市化运动在明治维新之前就开始了。

    发达国家的城市化进程,同经济发展的结果是一致的。21世纪初,美国城市化率为77%,德国为87%,英国为89%。世界上国民生产总值排在前列的国家,也是城市化指标居于前列的国家。

    城市化与工业化是相辅相成的。工业化加快了城市化步伐,城市化进程推动工业化发展。同时,城市化和工业化都会产生环境污染,破坏城市生存环境。

    城市环境问题主要表现为:大气、水体及土壤、噪声、光等环境污染问题,交通问题,地震、山体滑坡、洪水、火灾、地面下沉等城市灾害问题,垃圾问题,以及城市环境舒适性的问题。

    总体上讲,城市居住了50%的地球人口,消费了75%的全球能源,城市温室气体排放量相当于全球的80%。城市问题已经是人类生存和发展亟待解决的大问题。

    五、当戴口罩成为必需

    去过越南的人都知道,河内是一个美丽的地方,大街小巷散落着文化古迹。

    河内的女孩子打扮入时,时尚的装扮是戴口罩。女孩子用的口罩造型各异,五彩缤纷。真的很新奇,戴口罩也能成为时尚!在河内,燃油摩托车占据了所有路面。摩托车排出的废气弥漫在拥挤的街道空间中,令人窒息。在这里,戴口罩不仅是时尚,也是一种必需。

    20世纪后期,有人在美国芝加哥拍到一张照片,内容是一位晨练者戴着防毒面具跑步。城市的空气污染,已经到了无法忍受的地步。

    在空气污染的城市中,富人可以戴防毒面具,穷人只能戴口罩了。

    在农业文明社会,环境少有污染。因为人类的饮食或者工具,基本上都依赖碳水化合物的贡献。依靠太阳和水,碳水化合物可以在自然界中自然分解与组合,形成循环,互相平衡,维持大自然的生生不息。

    进入工业文明社会以后,人类仅仅在饮食领域仍然依赖碳水化合物;在工具领域,基本转为依赖碳氢化合物。碳氢化合物来自地下矿物,太阳和水没有能力使其在自然界中自然分解与组合,久而久之,造成环境污染。

    城市是人类环境问题最集中的空间。城市环境问题正在成为制约城市发展、影响民众生活的一大障碍。

    城市大气质量恶化。工业和交通运输业的迅速发展,以及化石燃料的大量使用,将粉尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、臭氧等物质排入大气,城市空气受到严重污染。

    空气污染对人体健康危害严重。所有市民都无法逃脱汽车尾气的危害。人类生存必须靠饮食和呼吸。想吃安全的有机食品、喝清洁的矿泉水,人类有能力远距离运输这些物品。然而,要想呼吸到新鲜、清洁的空气,远距离输送是困难的,恐怕只能就地解决。

    水体污染对人类健康影响也很大。由于城市人口的急剧增长和工业的飞速发展,大量的污水没有得到妥善的处理,就直接排入水体,致使水环境遭到严重的破坏。

    光污染也是当代城市的一大危害。在中国城市的亮化运动中,市中心的广告牌高亮度,夜间的景观灯光高亮度,建筑工地的灯光高亮度,这些光污染严重影响着居民的生活和工作。

    土壤污染是易被忽视的城市环境问题。有害物质造成的土壤污染,会按“土壤—农林作物或水—人体”的顺序,进入人的体内,危害人类的健康。

    城市的噪声扰民现象普遍存在。噪声污染严重影响健康。噪声会增加神经系统、心血管系统和脑神经系统疾病的发生。随着城市工业、交通运输和文化娱乐事业的快速发展,噪声扰民的现象愈发突出。

    热污染是现代大城市的一种环境污染现象。热污染导致市中心气温升高,产生所谓的热岛效应。热岛是对城市中心地区气温偏高的形象比喻。从城市的等温线图上看,高温地区等温线分布密集,酷似大洋中海岛的等高线,故称热岛效应。

    城市热岛效应与城市规模、人口密度、建筑密度、城市布局、附近的自然景观及环境的类型有关。城市人口密度大、建筑密度大、人为排热多的地区,容易形成热岛效应。

    热岛效应危害很大。热岛效应所产生的上升气流,把垃圾尘菌带入城市中心区域上空,加剧城市中心区的大气污染;热岛效应会导致城市小气候异常,物候失常,造成局部水灾;热岛效应致使城市的用电量和用水量大大增加。

    城市生活垃圾处理也是一个大问题。2007年,意大利那不勒斯,垃圾在街道上堆积如山,严重影响市民的正常生活。旧垃圾处理场已经填满,拟建的垃圾处理设施又遭到附近民众的强烈抗议。垃圾事件成为当地深刻的政治问题。

    中国约有2/3的城市处于垃圾处理场的包围之中。许多城市的垃圾填埋场已经服役期满。垃圾处理设施的建设速度不能满足城市垃圾处理需求,城市垃圾无害化处理率不高。

    近年来,垃圾焚烧处理受到重视。政府投巨资,新建或更新一批垃圾焚烧厂,意在提高城市生活垃圾焚烧的比例。然而,垃圾焚烧带来的环境危害,又引起广泛争议。垃圾焚烧厂的建设日渐成为高度关注的公共话题。

    两种垃圾处理的观念正在拉锯。一种观念强调改善城市的生活方式,注重垃圾前端减量和分类;另一种观念寄托于科技进步,通过末端处理来解决城市的垃圾问题。

    无论哪一方,都需要反思一下我们的生活观念和消费习惯。当节约、循环利用成为社会风气和价值取向时,城市的垃圾问题再大,也会有解决的办法。

    现代城市环境问题,说到底也是能源问题。大量使用化石能源,不但排出二氧化碳,导致气候变化,也相应地增加城市环境污染。经济快速增长推动城市化进程,而城市化进程又会提高整体能源消费水平。稍有不慎,就会形成恶性循环。

    六、假如地球气温升高6℃

    气温升高1℃——美国粮仓变大漠,非洲大漠变桑田

    美国内布拉斯加州的沙山地区,出产美国最好的牛肉。但这片广阔的土地全是沙质结构。换言之,在6000多年前,美国的气温比现在高1℃的时候,这片肥美的草原其实是寸草不生的大漠。因此,如果全球的气温再上升1℃的话,美国的“粮仓”将重新变回大漠,将人类逼出这一地区。

    今天全球最热的撒哈拉大沙漠可能会变得湿润起来,重现6000年前岩画中大象、水牛和野羊在肥美的草原上巡游的美丽景象。至于1.1万年来乞力马扎罗山峰一直戴着的雪白冰帽将不复存在,使得整个非洲大陆成为真正的无冰世界。欧洲阿尔卑斯山的冰雪将全部融化。

    受全球气温升高1℃影响最大的是热带的珊瑚。其中澳大利亚大堡礁的珊瑚将会全部死亡,这主要是因为二氧化碳的排量增加,增加的二氧化碳融入海水中,使得海水的酸性大增,这对于海洋低级生命来说无疑是致命的。

    气温升高2℃——两极冰块消融,欧洲大陆变大漠

    假如气温上升2℃,地球又会发生什么样的变化呢?对于亲历过2003年欧洲夏天热浪的人来说,这将是莫大的灾难。在2003年的那场热浪中,至少有3万人死于酷热。

    气温上升2℃意味着格陵兰岛的冰盖将彻底融化,从而使得全球海洋的水平面上升7米。科学家们作出这一推测的依据是,大约12万5千年前,地球的气温比现在平均高出1℃至2℃,结果全球的冰盖全部融化。当气温上升2℃的时候,全球的山脉都会受影响,比如说为利马河提供水源的安第斯山系的冰架将全部消失;加利福尼亚州四分之三的冰峰雪原将不复存在。

    全球的食物,尤其是热带地区的食物将会大受影响。三分之一的动植物种群因为天气的变化而灭绝。科学家们估计,如果我们还想将全球气温上升控制在2℃之内,那么从现在起还有10年时间人类就必须要控制二氧化碳排放量。

    气温升高3℃——气候彻底失控,生态灾难全面上演

    气温上升3℃是地球的一个重大“拐点”,因为地球气温一旦上升3℃,就意味着全球变暖的趋势将彻底失控,人类再也无力介入地球气温的变化。灾难的核心将是南美洲的亚马孙热带雨林。由于气温的上升,今天仍占地100万平方千米的热带雨林将频频遭遇火灾。根据计算机模拟结果,干旱使得亚马孙热带雨林无力防火,一个小小的雷击都有可能引发大火,最终烧毁整个热带雨林。一旦树林消失了,亚马孙林地上取而代之的将是荒漠。

    气温上升3℃将使南部非洲和美国西部开始出现更大面积的沙漠,使得成百上千万原来从事农牧业的人们被迫背井离乡。在南亚次大陆,由于印度河水位开始下降,印度与巴基斯坦将因抢水而爆发冲突乃至战争。在欧洲大陆和英国,夏季干旱高温与冬天极冷天气相伴而来,一些低海拔的沿岸地区将被海水淹没。

    气温升高4℃——三分之一生物灭绝,人类口粮受影响

    气温上升4℃对于地球的大部分地区来说都是灾难。这意味着数十亿吨被冰封在南北两极和西伯利亚的二氧化碳气体将释放出来,进入臭氧层,从而成为全球变暖的倍增器——加快变暖的速度。

    此时,北冰洋所有的冰盖将全部消失。北极成了一片浩瀚的海洋,这是地球300万年来首次发生这样的现象,北极熊和其他需要依赖冰川为生的动物将彻底灭绝。南极的冰盖也将受到很大的影响,南极洲西部地区的冰盖将与大陆脱离,最终海平面上涨,从而使全球的沿海地区再度被海水吞没。

    在欧洲,新的沙漠开始形成,并且向意大利、西班牙、希腊和土耳其扩展。在如今温度宜人的瑞士,夏季的气温将高达48℃,比巴格达还热。阿尔卑斯山最高峰将彻底没有冰雪,裸露出巨大的岩石。由于气温持续保持在45℃,欧洲人将被迫大量向北迁居。

    气温升高5℃至6℃——绿树长到南北极,95%生物灭绝

    气温上升5℃至6℃时,地球将面临毁灭性的灾难。科学家们在加拿大北极圈内发现了鳄鱼和乌龟的化石。这说明5500万年前,这些动物曾经在加拿大北极圈内生活过。因此,一旦全球气温上升5℃至6℃时,绿色阔叶林将重现加拿大北极圈,而南极的腹地也会有类似的情景。然而,由于陆地大部分被淹没,动植物无法适应新的环境而有95%的物种灭绝,因此地球面临着一个与史前大灭绝一样的最后劫难。

    地球上的生物原本自然形成食物链而互相依存。如果世界上只剩下人类,人类还能支撑多久?看到以上这些令人忧心的动物和自然景观灭绝或消失的未来,我们应该怎么做呢?马上行动起来吧,保护我们的地球,保护我们共有的家园。

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