生活与生态-生态环境的恶化影响了人类的生活与健康
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    PM2.5——笼罩在天空中的阴霾杀手

    PM2.5:指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,也称细颗粒物。这个值越高,就代表空气污染越严重。

    虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。细颗粒物粒径小,含有大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

    凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。大气污染物已知的约有100多种。有自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等)两种,并且以后者为主要因素,尤其是工业生产和交通运输所造成的。

    大气中有害物质的浓度越高,污染就越重,危害也就越大。污染物在大气中的浓度,除了取决于排放的总量外,还同排放源高度、气象和地形等因素有关。

    大气污染会导致人的寿命下降。

    所谓大气污染就是指正常的大气中主要含对植物生长有好处的氮气(占78%)和人体、动物需要的氧气(占21%),还含有少量的二氧化碳(0.03%)和其他气体。当本不属于大气成分的气体或物质,如硫化物、氮氧化物、粉尘、有机物等进入大气之后,大气污染就发生了。大气污染主要由人的活动造成,大气污染源主要有:工厂排放、汽车尾气、农垦烧荒、森林失火、炊烟(包括路边烧烤)、尘土(包括建筑工地)等。

    对人类的危害

    人类体验到的大气污染的危害,最初主要是对人体健康的危害,随后逐步发现了对工农业生产的各种危害以及对天气和气候产生的不良影响。人们对大气污染物造成危害的机理、分布和规模等问题的深入研究,为控制和防治大气污染提供了必要的依据。大气污染后,由于污染物质的来源、性质、浓度和持续时间的不同,污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别,甚至人的年龄、健康状况的不同,对人均会产生不同的危害。

    大气污染对人体的影响,首先是感觉上不舒服,随后生理上出现可逆性反应,再进一步就出现急性危害症状。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。

    1.急性中毒

    空气中大气中的污染物浓度较低时,通常不会造成人体急性中毒,但在某些特殊条件下,如工厂在生产过程中出现特殊事故,大量有害气体泄露外排,外界气象条件突变等,便会引起人群的急性中毒。如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露,直接危害人体,发生了2500人丧生,十多万人受害。

    2.慢性中毒

    大气污染对人体健康慢性毒害作用,主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后,出现的患病率升高等现象。

    3.致癌作用

    这是长期影响的结果,是由于污染物长时间作用于肌体,损害体内遗传物质,引起突变,如果生殖细胞发生突变,使后代机体出现各种异常,称致畸作用;如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用,又称致突变作用;如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。这里所指的“癌”包括良性肿瘤和恶性肿瘤。环境中致癌物可分为化学性致癌物,物理性致癌物,生物性致癌物等。致癌作用过程相当复杂,一般有引发阶段,促长阶段。能诱发肿瘤的因素,统称致癌因素。由于长期接触环境中致癌因素而引起的肿瘤,称环境瘤。大气污染会导致人的寿命下降。

    对工农业的危害

    大气污染对工农业生产的危害十分严重,这些危害可影响经济发展,造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种:一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等,对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀;二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害,从经济角度来看就是增加了生产的费用,提高了成本,缩短了产品的使用寿命。

    大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长,又可以通过渗入土壤及进入水体,引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出,从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。

    对气候的影响

    大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低,减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中,在烟雾不散的情况下,日光比正常情况减少40%。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解,引发的“臭氧洞”问题,成为了全球关注的焦点。

    从工厂、发电站、汽车、家庭小煤炉中排放到大气中的颗粒物,大多具有水汽凝结核或冻结核的作用。这些微粒能吸附大气中的水汽使之凝成水滴或冰晶,从而改变了该地区原有降水(雨、雪)的情况。人们发现在离大工业城市不远的下风向地区,降水量比四周其它地区要多,这就是所谓“拉波特效应”。如果,微粒中央夹带着酸性污染物,那么,在下风地区就可能受到酸雨的侵袭。

    大气污染除对天气产生不良影响外,对全球气候的影响也逐渐引起人们关注。由大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应的加强,是对全球气候的最主要影响。地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响,人类必须充分认识到这一点。

    温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。

    防护措施

    1.合理安排工业布局和城镇功能分区

    应结合城镇规划,全面考虑工业的合理布局。工业区一般应配置在城市的边缘或郊区,位置应当在当地最大频率风向的下风侧,使得废气吹响居住区的次数最少。居住区不得修建有害工业企业。

    2.加强绿化

    植物除美化环境外,还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘,吸收大气中的有害气体等功能。

    3.加强对居住区内局部污染源的管理

    如饭馆、公共浴室等的烟囱、废品堆放处、垃圾箱等均可散发有害气体污染大气,并影响室内空气,卫生部门应与有关部门配合、加强管理。

    4.控制燃煤污染

    (1)采用原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%~60%的无机硫。优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。

    (2)改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。

    (3)开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等。

    5.加强工艺措施

    (1)加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排除等。

    (2)加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大气的情况发生。

    (3)综合利用变废为宝。例如电厂排出的大量煤灰可制成水泥、砖等建筑材料。又可回收氮,制造氮肥等。

    6.区域集中供暖供热设立大的电热厂和供热站,实行区域集中供暖供热,尤其是将热电厂、供热站设在郊外,对于矮烟囱密集、冬天供暖的北方城市来说,是消除烟尘的十分有效的措施。

    7.交通运输工具废气的治理

    减少汽车废气排放。主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量,加强交通管理。解决汽车尾气问题一般常采用安装汽车催化转化器,使燃料充分燃烧,减少有害物质的排放。另外,也可以开发新型燃料,如甲醇、乙醇等含氧有机物、植物油和气体燃料,降低汽车尾气污染排放量。采用有效控制私人轿车的发展、扩大地铁的运输范围和能力、使用绿色公共汽车(采用液化石油气和压缩燃气)等环保车辆,也是解决环境污染的有效途径。

    8.烟囱除尘

    烟气中二氧化硫控制技术分干法和湿法两大类。高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释,一般烟囱高度超过100米效果就已十分明显,过高造价急剧上升是不经济的。应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。

    酸雨——“空中死神”

    酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。

    酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸,还有少量灰尘。

    酸雨是工业高度发展而出现的副产物,由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物,在大气中经过复杂的化学反应,形成硫酸或硝酸气溶胶,或为云、雨、雪、雾捕捉吸收,降到地面成为酸雨。如果形成酸性物质时没有云雨,则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上,这叫做干性沉降,以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释,因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕,因此酸雨区高山上森林受害最重,常成片死亡。硫酸和硝酸是酸雨的主要成分,约占总酸量的90%以上。

    天然排放源

    1.海洋:海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中。

    2.生物:土壤中某些机体,如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物,继而转化为二氧化硫。

    3.火山爆发:喷出可观量的二氧化硫气体。

    4.森林火灾:雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然硫氧化物排放源,因为树木也含有微量硫。

    5.闪电:高空雨云闪电,有很强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合生成一氧化氮,继而在对流层中被氧化为二氧化氮。

    人工排放源

    煤、石油和天然气等化石燃料燃烧。无论是煤、石油或天然气都是在地下埋藏多少亿年,由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。

    煤中含有硫,燃烧过程中生成大量二氧化硫,此外煤燃烧过程中的高温使空气中的氮气和氧气化合为一氧化氮,继而转化为二氧化氮,造成酸雨。

    工业过程,如金属冶炼:某些有色金属的矿石是硫化物,铜、铅、锌便是如此,将铜、铅、锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量二氧化硫气体,部分回收为硫酸,部分进入大气。再如化工生产,特别是硫酸生产和硝酸生产可分别产生可观量二氧化硫和二氧化氮,由于二氧化氮带有淡棕的黄色,因此,工厂尾气所排出的带有二氧化氮的废气像一条“黄龙”,在空中飘荡,控制和消除“黄龙”被称做“灭黄龙工程”。再如石油炼制等,也能产生一定量的二氧化硫和二氧化氮。它们集中在某些工业城市中,也比较容易得到控制。

    交通运输,如汽车尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花,像天空中闪电,氮气变成二氧化氮。不同的车型,尾气中氮氧化物的浓度有多有少,机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的氮氧化物浓度要高。汽车停在十字路口,不息火等待通过时,要比正常行车尾气中的氮氧化物浓度要高。随着我国各种汽车数量猛增,它们的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心。

    工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。

    1.酸雨可导致土壤酸化

    土壤中含有大量铝的氢氧化物,土壤酸化后,可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子,形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝,会中毒,甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失;改变土壤结构,导致土壤贫瘠化,影响植物正常发育;酸雨还能诱发植物病虫害,使农作物大幅度减产,特别是小麦,在酸雨影响下,可减产13%~34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,导致蛋白质含量和产量下降。酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。在酸雨的作用下,土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来,并随着雨水被淋溶掉。所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失,造成土壤中营养元素的严重不足,从而使土壤变得贫瘠。此外,酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来,使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制林木的生长。酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。

    2.酸雨可对森林植物产生很大危害

    根据实验,当降水pH值小于3.0时,可对植物叶片造成直接的损害,使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长,受到的损害越严重。野外调查表明,在降水pH值小于4.5的地区,马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落,森林成片地衰亡。酸雨对森林危害造成的经济损失是极其巨大的。

    3.酸雨能使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解,出现空洞和裂缝,导致强度降低,从而建筑物损坏。建筑材料变脏变黑,影响城市市容质量和城市景观,被人们称之为“黑壳”效应。

    酸雨危害是多方面的,包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。酸雨可使儿童免疫功能下降,慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加,同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十多年来,由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多,酸雨的问题越来越突出。中国已是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。

    光污染——城市中的视觉污染

    广义的光污染包括一些可能对人的视觉环境和身体健康产生不良影响的事物,包括生活中常见的书本纸张、墙面涂料的反光甚至是路边彩色广告的“光芒”亦可算在此列,光污染所包含的范围之广由此可见一斑。在日常生活中,人们常见的光污染的状况多为由镜面建筑反光所导致的行人和司机的眩晕感,以及夜晚不合理灯光给人体造成的不适。

    1.过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。包括可见光、红外线和紫外线造成的污染。

    2.影响光学望远镜所能检测到的最暗天体极限的因素之一。通常指天文台上空的大气辉光、黄道光和银河系背景光、城市夜天光等使星空背景变亮的效应。

    光污染问题最早于20世纪30年代由国际天文界提出,他们认为光污染是城市室外照明使天空发亮造成对天文观测的负面的影响。后来英美等国称之为“干扰光”,在日本则称为“光害”。

    光污染泛指影响自然环境,对人类正常生活、工作、休息和娱乐带来不利影响,损害人们观察物体的能力,引起人体不舒适感和损害人体健康的各种光。人的眼睛由于瞳孔的调节作用,对于一定范围内的光辐射都能适应,但光辐射增至一定量时,将会对于人体健康产生不良影响,这称为“光污染”。从波长十纳米至一毫米的光辐射,即紫外辐射,可见光和红外辐射,在不同的条件下都可能成为光污染源。

    近视与环境有关,人们都知道水污染、大气污染、噪声污染对人类健康的危害,却没有发觉身边潜在的威胁——噪光污染,正严重损害着人们的眼睛。

    近年来,环境污染日益加剧。无数悲剧的发生,让人们越来越懂得环境对人类生存健康的重要性。人们关注水污染、大气污染、噪声污染等,并采取措施大力整治,但对噪光污染却重视不够。其后果就是各种眼疾,特别是近视比率迅速攀升。据统计,我国高中生近视率达60%以上,居世界第二位。

    如果长时间受强光刺激,会导致视网膜水肿、模糊,严重的会破坏视网膜上的感光细胞,甚至使视力受到影响。“光照越强,时间越长,对眼睛的刺激就越大。”建筑物的玻璃幕墙就像一面巨大的镜子,反射光进入高速行驶的汽车内,会造成人突发性暂时失明和视力错觉,易导致交通事故的发生。

    为此,我国每年都要投入大量资金和人力用于对付近视,见效却不大,原因就是没有从改善视觉环境这个根本入手。有关卫生专家认为,视觉环境是形成近视的主要原因,而不是用眼习惯。

    据有关专家介绍,视觉环境中的噪光污染大致可分为三种:一是室外视环境污染,如建筑物外墙;二是室内视环境污染,如室内装修、室内不良的光色环境等;三是局部视环境污染,如书簿纸张、某些工业产品等。

    随着城市建设的发展和科学技术的进步,日常生活中的建筑和室内装修采用镜面、瓷砖和白粉墙日益增多,近距离读写使用的书簿纸张越来越光滑,人们几乎把自己置身于一个“强光弱色”的“人造视环境”中。

    目前,很少有人认识到噪光污染的危害。据科学测定:一般白粉墙的光反射系数为69~80%,镜面玻璃的光反射系数为82~88%,特别光滑的粉墙和洁白的书簿纸张的光反射系数高达90%,比草地、森林或毛面装饰物面高10倍左右,这个数值大大超过了人体所能承受的生理适应范围,构成了现代新的污染源。经研究表明,噪光污染可对人眼的角膜和虹膜造成伤害,抑制视网膜感光细胞功能的发挥,引起视疲劳和视力下降。

    据有关卫生部门对数十个歌舞厅激光设备所做的调查和测定表明,绝大多数歌舞厅的激光辐射压已超过极限值。这种高密集的热性光束通过眼睛晶状体再集中于视网膜时,其聚光点的温度可达到摄氏70度,这对眼睛和脑神经十分有害。它不但可导致人的视力受损,还会使人出现头痛头晕、出冷汗、神经衰弱、失眠等大脑中枢神经系统的病症。

    科学家最新研究表明,彩光污染不仅有损人的生理功能,而且对人的心理也有影响。“光谱光色度效应”测定显示,如以白色光的心理影响为100,则蓝色光为152,紫色光为155,红色光为158,黑色光最高,为187。要是人们长期处在彩光灯的照射下,其心理积累效应,也会不同程度地引起倦怠无力、头晕、性欲减退、阳痿、月经不调、神经衰弱等身心方面的病症。

    视觉环境已经严重威胁到人类的健康生活和工作效率,每年给人们造成大量损失。为此,关注视觉污染,改善视觉环境,已经刻不容缓。

    人工白昼还可伤害昆虫和鸟类、因为强光可破坏夜间活动昆虫的正常繁殖过程。同时,昆虫和鸟类可被强光周围的高温烧死。

    光污染还会破坏植物体内的生物钟节律,有碍其生长,导致其茎或叶变色,甚至枯死;对植物花芽的形成造成影响,并会影响植物休眠和冬芽的形成。

    噪音——工业革命带来的健康杀手

    噪声是发生体做无规则时发出的声音,声音由物体振动引起,以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播通常所说的噪声污染是指人为造成的。产业革命以来,各种机械设备的创造和使用,给人类带来了繁荣和进步,但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。

    噪声污染与水污染、大气污染、固体废弃物污染被看成是世界范围内四个主要环境问题。

    主要来源

    (1)交通噪声包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等的噪声。由于机动车辆数目的迅速增加,使得交通噪声成为城市的主要噪声源。

    (2)工业噪声工厂的各种设备产生的噪声。工业噪声的声级一般较高,对工人及周围居民带来较大的影响。

    (3)建筑噪声主要来源于建筑机械发出的噪声。建筑噪声的特点是强度较大,且多发生在人口密集地区,因此严重影响居民的休息与生活。

    (4)社会噪声包括人们的社会活动和家用电器、音响设备发出的噪声。这些设备的噪声级虽然不高,但由于和人们的日常生活联系密切,使人们在休息时得不到安静,尤为让人烦恼,极易引起邻里纠纷。

    噪声既是一种公害,它就具有公害的特性,同时它作为声音的一种,也具有声学特性。

    (1)噪声的公害特性

    由于噪声属于感觉公害,所以它与其它有害有毒物质引起的公害不同。首先,它没有污染物,即噪声在空中传播时并未给周围环境留下什么毒害性的物质;其次,噪声对环境的影响不积累、不持久,传播的距离也有限;噪声声源分散,而且一旦声源停止发声,噪声也就消失。因此,噪声不能集中处理,需用特殊的方法进行控制。

    (2)噪声的声学特性

    简单地说,噪声就是声音,它具有一切声学的特性和规律。但是噪声对环境的影响和它的强弱有关,噪声愈强,影响愈大。衡量噪声强弱的物理量是噪声级。

    危害

    噪声污染对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害,其危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。噪声危害主要包括:

    1.噪声对听力的损伤

    噪声对人体最直接的危害是听力损伤。人们在进入强噪声环境时,暴露一段时间,会感到双耳难受,甚至会出现头痛等感觉。离开噪声环境到安静的场所休息一段时间,听力就会逐渐恢复正常。这种现象叫做暂时性听阈偏移,又称听觉疲劳。但是,如果人们长期在强噪声环境下工作,听觉疲劳不能得到及时恢复,且内耳器官会发生器质性病变,即形成永久性听阈偏移,又称噪声性耳聋。若人突然暴露于极其强烈的噪声环境中,听觉器官会发生急剧外伤,引起鼓膜破裂出血,迷路出血,螺旋器从基底膜急性剥离,可能使人耳完全失去听力,即出现爆震性耳聋。

    如果长年无防护地在较强的噪声环境中工作,在离开噪声环境后听觉敏感性的恢复就会延长,经数小时或十几小时,听力可以恢复。这种可以恢复听力的损失称为听觉疲劳。随着听觉疲劳的加重会造成听觉机能恢复不全。因此,预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。一般情况下,85分贝以下的噪声不至于危害听觉,而85分贝以上则可能发生危险。统计表明,长期工作在90分贝以上的噪声环境中,耳聋发病率明显增加。

    2.噪声能诱发多种疾病

    因为噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统,以致影响到全身各个器官,故噪声除对人的听力造成损伤外,还会给人体其它系统带来危害。由于噪声的作用,会产生头痛、脑胀、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比,高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高2~3倍。可见噪声会导致心血管系统疾病。噪声也可导致消化系统功能紊乱,引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐,使肠胃病和溃疡病发病率升高。此外,噪声对视觉器官、内分泌机能及胎儿的正常发育等方面也会产生一定影响。在高噪声中工作和生活的人们,一般健康水平逐年下降,对疾病的抵抗力减弱,诱发一些疾病,但也和个人的体质因素有关,不可一概而论。

    3.对生活工作的干扰

    噪声对人的睡眠影响极大,人即使在睡眠中,听觉也要承受噪声的刺激。噪声会导致多梦、易惊醒、睡眠质量下降等,突然的噪声对睡眠的影响更为突出。噪声会干扰人的谈话、工作和学习。实验表明,当人受到突然而至的噪声一次干扰,就要丧失4秒钟的思想集中。据统计,噪声会使劳动生产率降低10~50%,随着噪声的增加,差错率上升。由此可见,噪声会分散人的注意力,导致反应迟钝,容易疲劳,工作效率下降,差错率上升。噪声还会掩蔽安全信号,如报警信号和车辆行驶信号等,以致造成事故。

    研究结果表明:连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转,使人多梦,并使熟睡的时间缩短;突然的噪声可以使人惊醒。一般来说,40分贝连续噪声可使l0%的人受到影响;70分贝可影响50%;而突发的噪声在40分贝时,可使l0%的人惊醒,到60分贝时,可使70的人惊醒。长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退,以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里,这种病的发病率可达50~60%以上。

    4.对动物的影响

    噪声能对动物的听觉器官、视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化。噪声对动物的行为有一定的影响,可使动物失去行为控制能力,出现烦躁不安、失去常态等现象,强噪声会引起动物死亡。鸟类在噪声中会出现羽毛脱落,影响产卵率等。

    实验证明,动物在噪声场中会失去行为控制能力,不但烦躁不安而且失却常态。如在165分贝噪声场中,大白鼠会疯狂窜跳、互相撕咬和抽搐,然后就僵直地躺倒。

    声致痉挛是声刺激在动物体(特别是啮齿类动物体)上诱发的一种生理-肌肉的失调现象,是声音引起的生理性癫痫。它与人类的癫痫和可能伴随发生的各种病征有类似之处。

    豚鼠在强噪声场中体温会升高,心电图和脑电图明显异常。心电图有类似心律衰竭现象。在强噪声场中脏器严重损伤的豚鼠在死亡前记录的脑电图表现为波律变慢,波幅趋于低平。

    经强噪声作用后,豚鼠外观正常,皮下和四肢并无异常状况,但通过解剖检查却可以发现,几乎所有的内脏器官都受到损伤。两肺各叶均有大面积瘀血、出血和瘀血性水肿。在胃底和胃部有大片瘀斑,严重的呈弥漫性出血甚至胃粘膜破裂,更严重的则是胃部大面积破裂。盲肠有斑片状或弥漫性瘀血和出血,整段盲肠呈紫褐色。其他脏器也有不同程度的瘀血和出血现象。

    大量实验表明,强噪声场能引起动物死亡。噪声声压级越高,使动物死亡的时间越短。例如,170分贝噪声大约6分钟就可能使半数受试的豚鼠致死。对于豚鼠,噪声声压级增加3分贝,半数致死时间相应减少一半。

    5.其他危害

    实验研究表明,特强噪声会损伤仪器设备,甚至使仪器设备失效。噪声对仪器设备的影响与噪声强度、频率以及仪器设备本身的结构与安装方式等因素有关。当噪声级超过150分贝时,会严重损坏电阻、电容、晶体管等元件。当特强噪声作用于火箭、宇航器等机械结构时,由于受声频交变负载的反复作用,会使材料产生疲劳现象而断裂,这种现象叫做声疲劳。

    噪声对建筑物的影响,超过140分贝时,对轻型建筑开始有破坏作用。如,当超声速飞机在低空掠过时,在飞机头部和尾部会产生压力和密度突变,经地面反射后形成N形冲击波,传到地面时听起来像爆炸声,这种特殊的噪声叫做轰声。在轰声的作用下,建筑物会受到不同程度的破坏,如出现门窗损伤、玻璃破碎、墙壁开裂、抹灰震落、烟囱倒塌等现象。由于轰声衰减较慢,因此传播较远,影响范围较广。此外,在建筑物附近使用空气锤、打桩或爆破,也会导致建筑物的损伤。

    防治

    1.多种植树木:由於噪音穿越树林时,会有一部份被树叶所吸收,所以在噪音多的地方(如:机场、公路、铁路、工厂……等),应多种植树木,应可达静音的效果。

    2.禁鸣喇叭:严禁车辆乱鸣喇叭,尤其是在医院、学校、住宅区附近,更应设置禁止乱鸣喇叭的标志,以维护该地区的安宁。

    3.加强噪音管制:近来青少年常将机车的消音器拆掉,在街上成群结队的飙车,制造了不少噪音,以及卡拉OK、KTV、歌厅所播放的音乐声都不小,政府应加强管制,以维护社区的安宁。

    4.工厂迁移至郊区:住宅区内不应设置工厂,政府应将住宅区、商业区、工业区做完善的规划,以避免噪音干扰住宅区的安宁。

    5.选择隔音效果好的建材:建筑时,选择隔音效果好的建材也可减少噪音。

    核污染给人类带来的灾难

    切尔诺贝利核事故

    在前苏联的能源设想中,为节约有机燃料的消耗,绝对大力发展核电。根据计划,在位于前苏联乌克兰地区建造了这个地区的第一座核电站。这就是切尔诺贝利核电站。

    切尔诺贝利核电站的第一期工程是在1970~1977年间建造的,第二期工程两座核电机组的建设任务于1983年末在同一个厂区完成并投入运行。

    切尔诺贝利核电站共有4个功率均为100万千瓦的核反应堆,其发电量占乌克兰总发电量的50%,并向大多数东欧国家提供重要电力。但该核电站的反应堆是水冷式石墨慢化反应堆,铀燃料棒放在一大堆石墨中,由石墨有效地控制反应的速度,从而产生推动涡轮机的蒸汽。由于石墨反应堆不够安全,许多年以前就被西方国家抛弃了。这种反应堆的冷却系统一旦发生故障,堆芯石墨棒的温度就会猛增,直至超过熔点而导致熔毁事故。

    1986年4月25日,切尔诺贝利核电站第4号反应堆的工作人员违反操作规程连续切断反应堆的电源,使主要冷却系统停止工作。于是堆芯温度迅速升高,造成氢气过浓,至26日凌晨发生猛烈爆炸。

    爆炸发生后,4号反应堆厂房被炸掉一半,反应堆核心直接暴露在大气中,核心中央一道蓝白光线射向夜空,那是暴露的放射性物质发出的切伦科夫辐射。凌晨1点25分,切尔诺贝利核电站第二消防站接到火灾警报,当班值勤的28名消防队员立即出动。消防队员第一件要做的事是扑灭被四处飞溅的反应堆炙热残骸引发的、位于3号反应堆与4号反应堆旁的发电汽轮机厂房顶的沥青大火。此时汽轮机厂房屋顶的辐射照射强度为2万伦琴,被炸开的反应堆内部是3万伦琴。500伦琴5个小时的照射能致人急性死亡。

    陆续赶来抢险的消防队员、军人、直升机飞行员、核电专家与工人轮番上阵,努力控制反应堆残骸中熊熊燃烧的原本作为中子减速剂的石墨。事后估计爆炸瞬间约有50吨核燃料化作烟尘进入大气层,另有70吨核燃料和900吨石墨崩溅到反应堆周围,引起30余场火灾。核反应堆中剩余的800吨石墨引起的大火,用了10天才扑灭。直升机直接飞进放射性烟尘,从空中向暴露的反应堆残骸倾倒了近2000吨碳化硼和沙子后,才终于停止了反应堆内的核裂变反应。最终直升机的总空投量达5000吨。

    爆炸发生后,并没有引起苏联官方的重视。在莫斯科的核专家和苏联领导人得到的信息只是“反应堆发生火灾,但并没有爆炸”,因此苏联官方反应迟缓。在事故后48小时,一些距离核电站很近的村庄才开始疏散,政府也派出军队强制人们撤离。疏散一共用了36小时。当时在现场附近村庄测出了是致命量几百倍的核辐射,而且辐射值还在不停地升高。但这还是没有引起重视。专家宁愿相信是测量辐射的机器故障也不相信会有那么高的辐射。可是居民并没有被告知事情的全部真相,这是因为官方担心会引起人民恐慌。而在普里皮亚季还大张旗鼓地庆祝五一节,后来自杀的乌克兰第一书记雪比斯基也带家人参加了庆典。许多人在撤离前就已经吸收了致命量的辐射。

    事故发生3天后,莫斯科派出的一个调查小组到达现场,可是他们迟迟无法提交报告,苏联政府还不知道事情真相。又过了几天,莫斯科接到从瑞典政府发来的信息。此时辐射云已经飘散到瑞典。苏联终于明白事情远比他们想的严重。

    核电站发生事故后,大量放射尘埃污染到北欧、东西欧部分国家。随着瑞典政府提出的强烈抗议,丹麦、芬兰以及欧洲共同体于4月29日也向苏联提出强烈抗议。瑞典国家放射学研究所发言人说,这次事故后飘落到瑞典东部沿海地区的放射物质的含量已超过正常标准的100倍。瑞典北部的福尔斯马克核电站周围10公里范围内发现放射尘埃增多,600名工人被迫撤离核电站,近千名居民排着长队等候接受放射性尘埃的检查。丹麦首相施吕特强烈谴责苏联未能立即就核电站发生的事故向其邻国发出警报。受到污染最重的是波兰,波兰政府专门成立了由副总理牵头的委员会,负责处理这起事故的危害等有关问题,并采取措施防止核电站溢出的放射尘埃危害波兰人的健康,指示人们不要食用喂养青饲料的奶牛所产的牛奶,向有关地区18岁以下居民发放碘化钾。南斯拉夫政府也要求居民不要使用雨水,不要饮用放牧于野外的牛羊的奶,不要生吃新鲜蔬菜。

    之后数个月,前苏联政府投入了无数人力物力,终于将反应堆的大火扑灭,同时也控制住了辐射。但是这些负责清理的人员也受到严重的辐射伤害;原因之一为遥控机器人的技术限制,加上严重辐射线造成遥控机器人电子回路失效,因此许多最高污染场所的清理仍依赖人力。

    前苏联政府把爆炸反应堆周围30公里半径范围划为隔离区,撤走所有居民,用铁丝网围了起来,入口设有检查站,隔离区内只有定期换班的监测人员和其他三个还在发电的核反应堆工作人员进出。事故发生20年后,4号反应堆的石棺外表的照射度仍有750毫希沃特,远高于20毫希沃特的安全值,加固石棺的焊接工人每工作两个小时就要轮换。隔离区内的平均照射度仍大于100毫希沃特。

    切尔诺贝利核电站发生事故后五个多月才恢复发电,使前苏联蒙受了巨大损失。据前苏联官方公布,这起事故造成的直接经济损失达20亿卢布(约合29亿美元),如果把前苏联在旅游、外贸和农业方面的损失合在一起,可能达到数千亿美元。同时,有更多的人受到不同程度的辐射污染。为了防止进一步的辐射,前苏联将28万多人疏散到了辐射区以外。

    切尔诺贝利最后一个反应堆已于2000年12月15日正式关闭。据专家估计,完全消除这场浩劫的影响最少需要800年。

    乌克兰共有250万人因切尔诺贝利核事故而身患各种疾病,迄今已在核泄漏事故的善后事务上花费了150亿美元,预计到2015年,还将耗资1700亿美元。核事故所泄漏的放射性粉尘有70%飘落在白俄罗斯境内,200万白俄罗斯人不得不生活在核污染区,直接经济损失在2350亿美元以上。

    前苏联政府用于清理核污染等方面的预算开支高达230亿卢布,至今,超过150万俄罗斯人还住在受污染的土地上,其中有人还在吃受反射性污染的食物。

    据不完全统计,切尔诺贝利核事故的受害者总计达900万人。消除切尔诺贝利后患成了俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯政府的巨大财政负担。

    切尔诺贝利核电站的“石棺”是在1986年核电站发生爆炸后,为防止核泄漏而用水泥浇铸而成的。由于建造时仓促,20年后,“石棺”已是裂痕密布,并开始又发生核泄漏。

    为了避免悲剧再次发生,乌政府决定给“石棺”加盖一座新的安全防护罩。据了解,这项总耗资高达6亿英镑(约10亿美元)的“穿衣工程”被称为“方舟”,乌官方也称其为“新安全禁闭”工程。

    福岛核事故

    2011年3月11日,是日本人不能忘记的一个日子。也是世界人民不能忘记的日子,这一天,让人类真正感受到了大自然的威力,也知道了人类的科学技术在大自然面前显得多么的苍白无力。

    这一天,日本发生了强烈的地震。

    地震发生在2011年3月11日(星期五),震中位于日本仙台市以东的太平洋海域约130千米处,距日本首都东京约373千米。日本气象厅计算出此次地震震级为矩震级规模8.8级。这次地震使本州岛移动,地球的地轴也因此发生偏移。因地震所触动的海啸波源范围,南北长约550千米,东西宽约200千米,创下日本海啸波源区域最广的纪录。

    此次地震发生当天,日本气象厅将本地震命名为“平成23年(2011年)东北地方太平洋近海地震”。

    灾难,从地震开始,但更大的灾难紧随着地震,再一次侵袭这片土地。

    福岛核电站位于日本福岛工业区,是目前世界最大的核电站,由福岛一站、福岛二站组成,共10台机组(一站6台,二站4台),均为沸水堆。

    福岛第一核电厂原本设计只能抵挡7.0级地震,并没有考虑到会遭遇到这么大的海啸冲击。

    2011年3月11日下午14时45分,日本福岛核电站中央控制室,一切工作正常运行,值班人员11人,都在岗位忙碌着。这个时候,1、2、3号机正在运转,4、5、6号机早已停机做定期检查。但是,它们内部仍旧有可供反应的核燃料。14时46分,地震发生了。核电站自动感应系统立即停止了原子炉的运行,燃料棒自动上升,反应堆停止工作。这一过程,仅仅用了两秒钟。

    地震发生后,首先造成福岛核电站周围高压输电线塔的大量震塌,从而使得福岛核电站中央控制室外部供电全部中断。核电站马上启动应急电源——柴油发电机,很快恢复了中央控制室的供电。此时,现场技术人员根据日本原子能发电站操作规程,立即启动原子炉冷却系统。冷却系统正一步一步顺利进入正常运行状态。

    地震发生51分钟后,突然,中央控制室一片漆黑。现场指挥者和所有人员不知道发生了什么情况。原来,强震引发的高达10米以上的海啸巨浪,袭击了设计能力只能抵御3米海啸大浪的福岛核电站。首先被淹的是南部建筑物,接着一号机组遭到侵袭,压力超过50吨的海水冲毁了第一道防护门,海水马上进入室内,应急电源柴油发电机完全进水,停止工作;海水进一步侵入位于地下室的蓄电池房。

    蓄电池是使原子炉处于被冷却状态的最后一根救命稻草。但遗憾的是,当时所有蓄电池彻底被淹,核电站立刻陷入丧失所有电源的最险恶的境地。

    在柴油发电机组失效后,供电给控制系统的电池只能维持8小时。东电从其它发电场运来了电池和移动式发电机。但是,由于路况不佳,遭到严重耽搁,第一台移动式发电机在21时正抵达。

    3月11日16时,日本政府宣布进入“核能紧急事态”。稍后,由于1号机的反应炉水位监测功能恢复正常,警戒状态得以暂时解除,但是在17时7分又重回警戒状态。

    12日清早,汽轮机房的辐射级位正在升高。因围阻体内冷却水过热蒸发压力大增,开始考虑开启压力阀释放出水蒸气进行减压。

    7时正,观测车对于放射线物质的测量显示,与正常值相比,辐射级位正在增加,另外一个观测中心也显示出辐射级位高于正常值。这意味着压力容器中的冷却水位过低,燃料棒已经暴露于槽内水面之上,从而发生核燃料棒护套损毁甚至是部分堆芯熔毁。

    15时36分,1号机所在地的建筑发生爆炸,反应炉建筑的屋顶及外墙的上半部分被炸毁,只剩下不锈钢梁架。屋顶与外墙是用来保护内部设备不至受到恶劣气候影响,并不能够抵挡爆炸所产生的高压力,也不是反应炉的围阻体。

    12日20时,1号机组发生了第二次爆炸。

    13日凌晨,3号机的紧急冷却系统已失去功能,工作人员寻找冷却反应炉的可行之道,防止堆芯熔毁。

    13日11时左右,3号机组发生类似1号机组的氢气爆炸,紧接着2号机组也出现了余热无法及时排除,造成反应堆燃料棒部分裸露加速升温。

    14日上午11时01分,3号机也因同样问题而导致无可避免的氢气爆炸,造成11人受伤,建筑物屋顶及外墙的上半部分被炸毁,但内部围阻体尚未受损。随后发出通报,附近方圆20千米内600多位居民全部室内避难。这次爆炸强于1号机,在40千米以外都能够感觉得到。

    14日13时25分,2号机的冷却功能完全停止。稍后,冷却水水位正逐渐降低,2号机的4米长燃料棒已经完全暴露约140分钟之久,随时发生堆芯熔毁。

    15日6时正,乏燃料池附近发生爆炸,这可能是因为氢气累积而造成的爆炸,损坏了4号机的屋顶区域与旁边3号机的一部分建筑。

    15日6时10分,2号机发生爆炸。反应堆压力容器有破损,放射性物质泄漏增加。核电厂内800名工作人员中,不必要人员都开始撤离,只留下50人员,继续执行这艰险的冷却工作。

    上午10点,确定2号机组出现中子辐射,初步判断为压力槽发生破裂,放射性物质出现泄漏。

    15日中午时分,本属于停堆检修状态的4号机组也发生氢气爆炸,到晚间5、6号机组也出现温度升高的现象。

    16日清晨,福岛第一核电厂4号机二次起火。3号机组再度冒出大量白烟。4号机组也一度冒出火焰。

    16日14时30分,乏燃料池已开始沸腾,暴露的乏核燃料棒达到临界状态。临界状态意味着持续地外泄放射性物质。

    3月17日,日本福岛核电站事故的变化相对平稳,事态没有继续恶化。东京电力公司通过采取高压水枪注水和直升机浇水的方式对福岛第一核电站3、4号机组(该两机组周边辐射强度较高,燃料棒受损程度可能较大)进行冷却。并计划尽快修复引入高压电源,恢复核电厂外部供电系统。

    3月18~20日,东京电力公司逐步恢复了对福岛第一核电站1-4号机组的外部电力供应,通过注水给反应堆降温。

    3月21日,3号和2号反应堆先后冒出浓烟,正在现场架设供电线路的抢险人员被迫紧急撤离,造成反应堆降温工作再度暂时终止。

    3月22日,东京电力公司宣称,福岛第一核电站的6台机组已全部接通了外部电源。

    3月23日,尽管取得一些阶段性抢修进展,福岛核电站再次出现部分机组过热、冒黑烟、人员受伤等意外情况,致使抢修工作人员不得不撤离。

    3月27日,上午开始向1~4核反应堆注入淡水的作业。

    4月1日,为了防止含有放射性物质的尘埃随风飘散至更远的地区,东京电力公司从4月1日起,试验性地向核电站内的地面喷洒可以凝固尘埃的水溶性合成树脂。

    4月11日,日本政府宣布,因在福岛第一核电站方圆30公里范围内发现“高度放射性污染”,将开始强制当地居民疏散。预计可能有13万居民将因此“搬家”。

    4月13日,东京电力公司下午在东京举行的记者会上表示,将废除福岛第一核电站的1~4号核反应堆。

    4月17日,东京电力公司首次列出事故处理的日程表。解决核泄漏问题将分为两个阶段实施。第一阶段为3个月,其主要任务是处理所有高浓度污染水,同时防止各反应堆发生蒸气爆炸。第二个阶段为3至6个月,主要工作是恢复各反应堆的冷却系统功能,有效控制放射性物质的扩散,将核污染量降低到最低。

    4月28日晚,福岛第一核电站5号反应堆的临时海水泵停止工作,导致反应堆丧失部分冷却机能。28日下午5时只有60.8度的反应堆水温于29日中午骤升至94.8度。

    6月3日,机器人在调查福岛第一核电站1号机组反应堆厂房时发现,厂房东南侧敷设管道的地板处有水汽冒出,其周围的辐射强度高达每小时4000毫希。

    7月14日,3号机组将从14日晚8点左右(日本当地时间)开始注入氮气以防止反应堆安全壳发生氢气爆炸。

    7月22日早上7点左右,3、4号反应堆由于外部供电设施发生故障,因此电力供应中断。

    8月10日,正式开始为福岛第一核电站1号机组安装厂房外罩,以防止放射性物质扩散和雨水流入。

    8月17日,1~3号机组泄漏的放射物最高活度为每小时约两亿贝克勒尔,已下降到事故刚发生后的千万分之一。

    10月14日,覆盖1号机组反应堆建筑的防扩散罩工程已经完工,将罩子内部空气过滤后向外排放的管道也已开始试运转。

    这次福岛核电站事故,打击最为沉重的自然首推日本。福岛第一核电厂4台机组的退役及其周边地区的清理去污仍是一个耗资巨大的艰难而长期的过程。

    其他重大核事故

    1.1957年前苏联克什特姆核灾难

    随着第二次世界大战的结束,世界开始笼罩在冷战的阴云下。冷战期间,前苏联和美国这两个超级大国展开核军备竞赛,由于急于求成,错误就在所难免。1957年9月,位于奥焦耳斯克(1994年之前被称之为“车里雅宾斯克-40”)的玛雅科核燃料处理厂发生事故。

    这座处理厂建有多座反应堆,用于为前苏联的核武器生产钚。作为生产过程的副产品,大量核废料被存储在地下钢结构容器内,四周修建混凝土防护结构,但负责冷却的冷却系统并不可靠,为核事故的发生埋下隐患。

    1957年秋天,一个装有80吨固态核废料的容器周围的冷却系统发生故障。放射能迅速加热核废料,最终导致容器爆炸,160吨的混凝土盖子被炸上天,并产生规模庞大的辐射尘云。当时,共有近1万人撤离受影响地区,大约27万人暴露在危险的核辐射水平环境下。至少有200人死于由核辐射导致的癌症。

    直到1990年,前苏联政府才对外公布克什特姆核灾难的严重程度。但在此之前,美国中央情报局就已知道这场灾难,由于担心可能对美国核电站产生负面影响,当时并不披露任何信息。

    2.1957年英国温德斯凯尔核电站

    1957年10月10日,英格兰西北部的温德斯凯尔(现改名塞拉菲尔德)核电站的一座反应堆起火,释放出放射性云雾。核电站附近的农场产品被禁售一个月,数十人因遭受核辐射而罹患癌症死亡。

    3.1961年美国国家反应堆试验站事故

    1961年1月3日发生在美国的核事故是最为早期的大型核电站事故之一,当时的蒸汽爆发和熔毁导致1号固定式小功率反应堆的3名工人死亡。这座反应堆位于爱达荷州瀑布市西部大约40英里(约合60公里)的国家反应堆试验站,采用单一大型中央控制棒,现在已经废弃。

    在对反应堆进行维护时,工作人员需要将控制棒拔出大约4英寸(约合10厘米),但这项操作最终出现可怕故障。控制棒被拔出了26英寸(约合65厘米),导致核反应堆进入临界状态,随后发生爆炸并释放出放射性物质,共造成3名工人死亡。其中一名工人被屏蔽塞钉在反应堆所在建筑的屋顶上。当时释放到环境中的核裂变产物达到1100居里左右。虽然地处爱达荷州偏远的沙漠地区,但辐射造成的破坏并未有所缓解。

    4.1966年1月17日帕利马雷斯氢弹事故

    在西班牙海岸上空进行加油时,美国一架B-52轰炸机与KC-135加油机发生相撞。撞击之后,加油机彻底毁坏,B-52轰炸机惨遭解体,所携带的4枚氢弹“逃离”破裂的机身。其中两枚氢弹的“非核武器”撞地时发生爆炸,致使约合2平方公里的区域被放射性钚污染。搜寻人员在地中海发现了其中一个装置。

    5.1968年1月21日图勒核事故

    由于舱内起火,美国一架B-52轰炸机的机组人员被迫作出弃机决定,在此之前,他们本可以进行紧急迫降。B-52轰炸机最后撞上格陵兰图勒空军基地附近的海冰,所携带的核武器破裂,致使放射性污染物大面积扩散。

    6.1970年12月18日美国加卡平地核事故

    在巴纳贝利核实验过程中,美国内华达州加卡平地地下一万吨级当量核装置发生爆炸,实验之后,封闭表面轴的插栓失灵,导致放射性残骸泄漏到空气中。现场的6名工作人员受到核辐射。

    7.1977年捷克斯洛伐克Bohunice核电站事

    1977年,捷克斯洛伐克的Bohunice核电站发生事故。当时,核电站最老的A1反应堆因温度过高导致事故发生,几乎酿成一场大规模环境灾难。A1反应堆也被称之为“KS-150”,由前苏联设计,虽然独特但并不成熟,从一开始就种下灾难的种子。

    A1反应堆的建造开始于1958年,历时16年。未经验证的设计很快就暴露出一系列缺陷,在投入运转的最初几年,这个反应堆曾30多次无缘无故关闭。1976年初,反应堆发生气体泄漏事故,导致两名工人死亡。仅仅一年之后,这座核电站又因燃料更换程序的缺陷和人为操作失误发生事故,当时工人们居然忘记从新燃料棒上移除硅胶包装,导致堆芯冷却系统发生故障。

    8.1979年美国三里岛核电站事故

    1979年3月28日,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站的2号反应堆出现故障,反应堆容器失水,高温导致100吨铀燃料棒中的45%受到损坏。抢修人员向反应堆容器大量注水,用了6天时间才将反应堆降低到正常水平,最终避免了反应堆爆炸。尽管发生了燃料棒高温熔解,但由于受到辐射的冷却水及其它放射性物质都被控制在核电站的安全壳内,所以这次事故并没有造成严重的核泄漏。

    没有一人因为这起事故死亡,在事故现场只有3人受到半年容许剂量的辐射,而在核电站80公里半径内的民众,平均每人也只受到一年天然辐射剂量的1%。三里岛核电站事故对周边环境的影响也很小。

    事故发生后,全美震惊,核电站附近的居民惊恐不安,约20万人撤出这一地区。

    9.1985年8月10日K-431核潜艇事故

    在符拉迪沃斯托克补充燃料过程中,E-2级K-431核潜艇发生爆炸,放射性气体云进入空中。10名水兵在这起核事故中丧命,另有49人遭受放射性损伤。

    10.1986年切尔诺贝利核电站事故

    1986年4月26日,乌克兰切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸,造成30人当场死亡,8吨多强辐射物泄漏。此次核泄漏事故使电站周围6万多平方公里土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害,造成人类和平利用核能史上最大一次灾难。

    11.1987年9月13日戈亚尼亚核事故

    在巴西的戈亚尼亚,一名垃圾场工人撬开了一个废弃的放疗机,并拆掉了一小块高放射性的氯化铯,灾难就此降临到这座城市,当时共有超过240人受到核辐射。由于被放射性材料的亮绿色蒙骗,孩子们用手接触并涂抹在皮肤上,导致几个街区污染,不得不拆除。

    12.1988年美国俄克拉荷马核电站事故

    1988年1月6日,美国俄克拉何马州的一座核电站爆炸,造成1名工人死亡,100人受伤。

    13.1993年俄罗斯托姆斯克化工厂核泄露事故

    1993年4月6日,俄罗斯西伯利亚托姆斯克市附近的托姆斯克化工厂的一个装满放射性溶液的容器发生爆炸,释放出大量的放射性气体,泄漏的放射性物质污染面积达1000公顷,并引起大火,附近的几个村庄被迫整体迁移。

    14.1999年日本东海核泄露事故

    1999年9月30日,日本茨城县东海村一家核燃料制造厂发生核物质泄漏事故,造成两名工人死亡,数十人遭到不同程度辐射,附近居民被疏散。

    15.2002年美国戴维斯-贝斯反应堆事故

    戴维斯-贝斯核电站座落于俄亥俄州橡树港北部大约10英里(约合16公里),1978年7月投入运营,计划于2017年4月关闭。运营期间,这座核电站曾多次出现安全问题,包括1998年遭到一场F2级龙卷风袭击。最严重的事故发生在2002年3月,当时出现的严重腐蚀导致核电站关闭了两年左右。

    维修期间,工人们在碳钢结构反应堆容器上发现一个6英寸(约合15.24厘米)深的腐蚀洞。遭腐蚀后的容器厚度只有3/8英寸(约合9.52毫米),用以防止灾难性的爆炸和随之而来的冷却剂泄漏。如果附近的控制棒在爆炸中受损,关闭反应堆和避免堆芯熔毁将面临相当难度。

    16.2004年日本关西核电站泄漏事故

    2004年8月9日,日本关西电力公司位于东京以西约350公里处的反应堆发生涡轮机房内蒸汽泄漏事故,导致4人死亡、7人受伤。虽然日本官方称在核电站周围的监测辐射仪器没有发现异常,但此次事故仍被认为是日本迄今伤亡最惨重的核电站事故。

    17.2009年日本滨冈核电站泄漏事故

    2009年12月2日,位于日本中部地区静冈县御前崎市的滨冈核电站发生核泄漏事故,核电站的23名工人受到直接辐射,约53升水受到污染,被污染的水放射性超标300多倍。

    震惊世界的水俣湾事件

    日本熊本县水俣湾外围有一个被九州本土和天草诸岛围起来的内海,那里海产丰富,水俣湾附水俣镇等地有5万左右的居民,世世代代在此安居乐业。可是,1956年,水俣湾附近却发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上,被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被称为“自杀猫”。随后不久,此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害,轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形,重者精神失常,或酣睡,或兴奋,身体弯弓高叫,直至死亡。当时这种病由于病因不明而被叫做“怪病”。

    很长一段时间,当地居民对此莫衷一是,无法找到一个真正的答案。事实上,早在多年前,就屡屡有过关于内海附近的鱼、鸟、猫等生物异变的报道,有的地方甚至连猫都绝迹了。“水俣病”危害了当地人的健康和家庭幸福,使很多人身心受到摧残,经济上受到沉重的打击,甚至家破人亡。由于大多数病人的病因都是吃了水俣湾内的水产品,从此,水俣湾的鱼虾没人再敢捕捞食用,当地渔民的生活失去了依赖,很多家庭陷于贫困之中。曾经繁荣兴旺,自得其乐的水俣湾失去了生命力,伴随它的是无期的萧条。

    “水俣病”的罪魁祸首是当时处于世界化工业尖端技术的氮生产企业。氮用于肥皂、化学调味料等日用品以及醋酸、硫酸等工业用品的制造上。日本的氮产业始创于1906年,其后由于化学肥料的大量使用而使化肥制造业飞速发展,甚至有人说“氮的历史就是日本化学工业的历史”,日本的经济成长是“在以氮为首的化学工业的支撑下完成的”。然而,这个“先驱产业”肆意的发展,却给当地居民及其生存环境带来了无尽的灾难。

    氯乙烯和醋酸乙烯在制造过程中要使用含汞的催化剂,这使排放的废水含有大量的汞。当汞在水中被水生物食用后,会转化成甲基汞。这种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命,而当时由于氮的持续生产已使水俣湾的甲基汞含量达到了足以毒死日本全国人口2次都有余的程度。水俣湾由于常年的工业废水排放而被严重污染了,水俣湾里的鱼虾类也由此被污染了。这些被污染的鱼虾通过食物链又进入了动物和人类的体内。甲基汞通过鱼虾进入人体,被肠胃吸收,侵害脑部和身体其他部分。进入脑部的甲基汞会使脑萎缩,侵害神经细胞,破坏掌握身体平衡的小脑和知觉系统。据统计,有数十万人食用了水俣湾中被甲基汞污染的鱼虾。

    截止到2006年,先后有2265人被确诊为水俣病受害者(其中有1573人已病故)。另外还有11540人虽未获得医学认定,但因其身体或精神也遭受到水俣病的影响,1995年12月15日在日本政府的调解下,排污企业向他们人均一次性赔偿260万日元。长达36年的排污行为,所造成的直接损害以及为消除损害所支付的费用高达3000亿日元,使水俣湾成为“遗恨之地和永远恸哭之地”。

    赤潮的危害

    “赤潮”,被喻为“红色幽灵”,国际上也称其为“有害藻类”。赤潮又称红潮,是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族,除了一些大型海藻外,很多都是非常微小的植物,有的是单细胞植物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同,海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。

    特征

    赤潮是海水中某些微小的微型藻、原生动物或细菌在一定的环境条件下爆发性增殖或聚集在一起而引起水体变色的一种生态异常现象。这一概念最早是因海水变红而得名,现在已成为各种赤潮的统称。

    赤潮发生的原因、种类、和数量的不同,水体会呈现不同的颜色,有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是,某些赤潮生物(如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等)引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。

    赤潮一般可分为有毒赤潮与无毒赤潮两类。有毒赤潮是指赤潮生物体内含有某种毒素或能分泌出毒素的生物为主形成的赤潮。有毒赤潮一旦形成,可对赤潮区的生态系统、海洋渔业、海洋环境以及人体健康造成不同程度的毒害。无毒赤潮是指赤潮生物体内不含毒素,又不分泌毒素的生物为主形成的赤潮。无毒赤潮对海洋生态、海洋环境、海洋渔业也会产生不同程度的危害,但基本不产生毒害作用,如在我国发生较普遍的夜光藻赤潮就是这一类。

    从赤潮发生的地理特征来说,也可分为外海(外洋)型赤潮和近岸、河口、内湾型赤潮。前者是指在外海或洋区出现的赤潮。后者分别指发生在近岸区、河口区或内湾区等水域的赤潮。

    产生的原因

    赤潮形成的原因比较复杂,但多数学者认为,赤潮生物的存在和水体的水质污染(富营养化)是形成赤潮的主要原因。

    可以说赤潮是一种复杂的生态异常现象,发生的原因也比较复杂。关于赤潮发生的机理虽然至今尚无定论,但是赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度,否则,尽管其他因子都适宜,也不会发生赤潮,在正常的理化环境条件下,赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大,有些鞭毛虫类(或者甲藻类)还是一些鱼虾的食物。但是由于特殊的环境条件,使某些赤潮生物过量繁殖,便形成赤潮。

    1.海域水体的富营养化

    随着沿海地区工农业发展和城市化进程加快,大量含有有机质和丰富营养盐的工农业废水和生活污水排入海洋,造成进岸海域的水体富营养化,污染物不容易被稀释扩散,因此这些地区是赤潮多发区。海水养殖密度高的区域由于自身污染也往往存在水体的富营养化,形成赤潮的可能性较大。

    2.海域中存在赤潮生物种源

    海洋中有330多种浮游生物能形成赤潮,有毒的种类大约有80多种。

    3.合适的海流作用和天气形势

    一般在海潮流缓慢、水体交换弱、天气形势稳定、风力较小、湿度大、气压低、阳光充足时,易发生赤潮。海流、风有时能使赤潮生物聚集在一起,沿岸的上升流可以将含有大量营养盐物质的下层水带到表层,为赤潮的发生提供必要的物质条件。如果风力适当,风向适宜的话,就会促进赤潮生物的聚集,从而使赤潮的产生更加容易。

    4.适宜的水温和盐度

    不同海区的不同类型赤潮爆发对温盐的要求各不相同,一般在表层水温的突然增加和盐度降低时,会促进赤潮的发生。在水体交换弱的封闭海湾,赤潮一般发生于雨过天晴之后。

    产生的危害

    1.赤潮对海洋生态平衡的破坏

    海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定,动态平衡的状态。当赤潮发生时由于赤潮生物的异常爆发性增殖,这种平衡遭受到严重干扰和破坏。在植物性赤潮发生初期,由于植物的光合作用,赤潮海域水体中叶绿素a含量增高、pH值增高、溶解氧增高、化学耗氧量增高。这种环境因素的改变,致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖,导致一些生物逃避甚至死亡,破坏了原有的生态平衡。

    2.赤潮对海洋渔业和水产资源的破坏

    赤潮生物的异常爆发性增殖,导致了海域生态平衡被打破,海洋浮游植物、浮游动物、底栖生物、游泳生物相互间的食物链关系和相互依存、相互制约的关系异常或者破裂,这就大大破坏了主要经济渔业种类的饵料基础,破坏了海洋生物食物链的正常循环,造成鱼、虾、蟹、贝类索饵场丧失,渔业产量锐减;赤潮生物的异常爆发性繁殖,可引起鱼、虾、贝等经济生物瓣鳃机械堵塞,造成这些生物窒息而死;赤潮后期,赤潮生物大量死亡,在细菌分解作用下,可造成区域性海洋环境严重缺氧或者产生硫化氢等有害化学物质,使海洋生物缺氧或中毒死亡;另外,有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有生物毒素,能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。

    3.赤潮对人类健康的危害

    有些赤潮生物还能分泌一些可以在贝类体内积累的毒素,统称贝毒,其含量往往有可能超过食用时人体可接受的水平。这些贝类如果不慎被食用,就会引起人体中毒,严重时可导致死亡。

    赤潮的预防与治理

    赤潮是袭扰许多沿海国家的一种新的海洋灾害,已引起沿海国家的高度重视,有的国家已严格控制污水和污染物的入海量,取得比较明显的效果。从现有条件看,一旦大面积赤潮出现后,还没有特别有效的方法加以制止,对于一些局部小范围防治赤潮的方法,虽实验过多种,但效果还不够理想。主要是利用化学药物(硫酸铜)杀灭赤潮生物,但效果欠佳,费用昂贵,经济效益和环境效益均不太好;有的采用网具捕捞赤潮生物,或采用隔离手段把养殖区保护起来;有的正在实验以虫治虫的办法,繁殖棱足类及二枚贝来捕食赤潮生物等等。这些方法均在实验中,还未取得较大的突破,从发展趋势看,生物控制法,即分离出对赤潮藻类合适的控制生物,以调节海水中的富营养化环境将是较好的选择。日本科学家发现人工养殖的铜藻藻体、江篱藻体等海藻在茂盛期,可以大量吸收海水中的氮和磷,如果在易发生赤潮的富营养化海域,大量养殖这些藻类,并在生长最旺盛时及时采收,能较好的降低海水富营养化的程度。此外利用动力或机械方法搅动底质,促进海底有机污染物分解,恢复底栖生物生存环境,提高海区的自净能力,也是一种比较可行的方法。

    利用粘土矿物对赤潮生物的絮凝作用,和粘土矿物中铝离子对赤潮生物细胞的破坏作用来消除赤潮,也取得很好进展,并有可能成为一项较实用的防治赤潮的途径,因为利用粘土治理赤潮具有很多优点,目前已证实的有:对生物和环境无害,有促进生态系统的物质循环和净化作用;粘土资源丰富,且是底栖生物和鱼贝类幼仔的饵料,操作简便易行,可以大范围使用。当然,开展赤潮有关形成机理和预测、防治应用技术的研究,是标本兼治的良策。

    目前,赤潮对生物资源的影响已成为联合国有关组织所关注的全球性问题之一,已召开多次国际性赤潮问题研讨会,制订出长期研究计划,重点是赤潮发生机制、赤潮的监测和预报,以及治理赤潮的方法等。

    拒绝白色垃圾,减少环境污染

    伴随人们生活节奏的加快,社会生活正向便利化、卫生化发展。为了顺应这种需求,一次性泡沫塑料饭盒、塑料袋、筷子、水杯等开始频繁地进入人们的日常生活。这些使用方便、价格低廉的包装材料的出现给人们的生活带来了诸多便利。但另一方面,这些包装材料在使用后往往被随手丢弃,造成“白色污染”,形成环境危害,成为极大的环境问题。

    所谓“白色污染”是指由农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以上统称塑料包装物)的丢弃所造成的环境污染。由于废旧塑料包装物大多呈白色,因此称之为“白色污染”。我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一,所以“白色污染”日益严重。

    白色污染是全球城市都有的环境污染,在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品,他们从自然界而来,由人类制造,最终归结于大自然时却不易被自然所消纳,从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发,由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源,应尽可能回收,但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本,在现行市场经济条件下难以做到。

    面对日益严重的白色污染问题,人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生,这种新型功能的塑料,其特点是在达到一定使用寿命废弃后,在特定的环境条件下,由于其化学结构发生明显变化,引起某些性能损失及外观变化而发生降解,对自然环境无害或少害。例如淀粉填充塑料,首先其所含淀粉在短时间内被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞,导致薄膜力学性能下降,同时配方中添加的自氧剂与土壤中的金属盐反应生成过氧化物,使聚乙烯的链断裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片被自然环境所消纳,同时起到改良土质的作用。

    早在四十年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。在我国,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。这些生产厂所用原料是废弃塑料桶、盆、一次性针筒等。我国目前使用的塑料制品的降解时间,通常至少需要200年。若被填埋,将直接占用土地,且1000年内难以降解,农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法。由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。若把聚氯乙烯直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染。塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生二恶英——迄今为止毒性最大的一类物质。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。

    废旧塑料包装物进入环境后,由于其很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。首先,废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产;第二,抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食物吞入,导致动物死亡(在动物园、牧区和海洋中,此类情况已屡见不鲜);第三,混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。

    目前,人们反映强烈的主要是“视觉污染”问题,而对于废旧塑料包装物长期的、深层次的“潜在危害”,大多数人还缺乏认识。

    具体来讲,可以从以下几条来说:

    1.一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康。当温度达到65℃时,一次性发泡塑料餐具中的有害物质将渗入到食物中,会对人的肝脏、肾脏及中枢神经系统等造成损害。

    2.侵占土地过多。塑料类垃圾在自然界停留的时间也很长,一般可达200~400年,有的可达500年。

    3.污染空气。塑料、纸屑和粉尘随风飞扬。

    4.污染水体。河、海水面上漂着的塑料瓶和饭盒,水面上方树枝上挂着的塑料袋、面包纸等,不仅造成环境污染,而且如果动物误食了白色垃圾会伤及健康,甚至会因其在消化道中无法消化而活活饿死。

    5.火灾隐患。白色垃圾几乎都是可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,遇明火或自燃易引起的火灾事故不断发生,时常造成重大损失。

    6.白色垃圾可能成为有害生物的巢穴,它们能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所,而其中的残留物也常常是传染疾病的根源。

    7.废旧塑料包装物进入环境后,由于其很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。首先,废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产;其次若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。

    8.由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。

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