书城科普读物环境的狂澜(科学新知丛书)
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第12章 环境问题(3)

用吸铁石将垃圾分开后,作为铁资源送到钢铁厂再一次制造出铁。不锈钢罐头大约40%是这样处理的。如果把它作为原材料制成钢筋混凝土用于建筑,这就是再生利用。与其他垃圾一起,放在焚烧炉内烧毁后填埋,这样处理后的不锈钢罐头大致有30%。纸、塑料等可燃物被烧毁后只剩下二氧化碳和水蒸气等气体,几乎没有什么灰。因为焚烧炉内温度是1000℃以上,不可燃物中的铝罐头、玻璃瓶经焚烧后改变了形状。因为铁在这样的温度中不会融化,焚烧后的灰中只看见被烧得黑黑的罐头,在焚烧灰中50%是不锈钢的罐头。在日本70%的垃圾是进行焚烧的。第三个去向是与其他垃圾一起直接填埋。大致占不锈钢罐头的30%。关于垃圾的填埋地,应尽量避免因污水而影响地下水,在地层全部铺上橡胶席,渗出水经过充分处理才流放出去。除去第一去向和第二去向中消失的以外,其余部分则在填埋中生着锈结束了其“一生”。就这样,所谓的铁矿石作为地球的基础存在于资源,是铁的原料,再从铁制成罐头,在方便我们的生活中发挥很大的作用。其中60%将再也不使用,支离破碎地被扔掉了。垃圾的最终归宿是大气、水、土壤这些地球环境的组成部分。

今天,垃圾和其他固体废物的处理似乎很简单:城市居民只要把它们放进袋子或其他容器里,再把这些东西丢进垃圾箱,由公共或私人机构去收拾。只有当你经过一个敞开式垃圾场,或看到一个填埋场时,固体废物数量之庞大、种类之繁多才会感到问题的严重。

目前,处理废物的主要方法有卫生填埋、焚烧、堆肥、废物利用等。把压实的废物逐层埋封在清洁的土层中,露天垃圾场的主要不良影响就可以消除,这种设施称为卫生填埋,它不会有露天堆放产生的污浊气体、致病的昆虫和啮齿动物不再繁殖,恶臭问题也微乎其微了。

而且,卫生填埋可以恢复采矿破坏的自然景观,并可提供休闲之地。尽管卫生填埋比露天垃圾场有很大的优越性,但是它也存在一些潜在的弊端,特别是雨水渗入,通过废物而污染地下水,不过可以采取一些预防措施避免这个问题。城市垃圾焚烧炉可以焚烧可燃的固体废物,熔化部分不可燃的材料,它比露天垃圾场优越得多,因为高温能杀死疾病的传染媒介和致病生物。但其设备、维修和运转费是较高的,在没有卫生填埋条件和地价较高的地区,仍可采用这种方法。焚烧可使固体废物的体积减少80%~90%,因而处理焚烧后的残渣,比不焚烧的用地少得多。

如前面叙述的瑞穗镇的居民在吃尽了垃圾苦头后,深深感到垃圾是自己的问题,从而发明了不少解决垃圾问题的基本做法。例如,家具、家用电器产品、自行车等修理后,就地出售,并进行了以孩子为中心回收报纸、杂志、衣类等活动,建立资源再利用中心。

到目前为止,很好地被生产、消费的东西正在成为我们追求更好生活的障碍,这一矛盾越来越明显地表现出来。我们的生产、生活必须从根本上进行彻底纠正,这种状况迫在眉睫。

下面我们谈谈再生利用的方法。东西买来以后,要充分地延长使用寿命,这在东西变成垃圾前可以做,这是广义的再生利用。东西使用后成为垃圾被扔掉时,为了再一次进行有效的利用,可以采用如下方法:(1)义卖市场:把不用的东西集中在一起,让需要人买回去再用的方法。(2)瓶的押金制度。(3)修理:自行车、家具、家用电器、衣类作为垃圾排出后进行修理后,再出售。(4)设置回收点:指定可以再生利用的垃圾,例如罐头、瓶、纸等定期进行回收。还应重新认识广告,总部在美国的P&G洗洁净、日用商品大型企业在自己出售的洗洁净的容器上写着该容器100%可以回收利用,这种做法本身就是对消费者的一种宣传。假设企业积极地宣传说:“这个商品,使用了曾是垃圾的塑料。”这样做与现在的时代是相符的。从长远观点来看对商品能产生好影响。

我们设想一种理想模式,即“无垃圾社会”,并不是指社会中不排出垃圾,而是以排出垃圾为前提,然后将垃圾转化为对人类有益的东西(资源)。凡是物质,完全回收利用。在美国的亚利桑那州的沙漠里制造了一个物质不出不进的与社会隔绝的防空洞,在这个防空洞里有7个男女科学家生活着。

什么是有价值的

世界各国在固体废物处理和防止其污染方面做了大量的工作,并取得很大的成绩。20世纪70年代以来,由于能源越来越紧张,人们对环境问题越来越重视,促使人们对固体废物由消极处理转变为向资源化方向发展,以回收资源和能源为主要目标。这种废物资源化具有双重意义:第一,净化环境,减少污染;第二,节省有限的自然资源。

物质回收,就是从废物中将橡胶、玻璃、纸张和金属分离开来,然后重新加工利用。这些废物是非常有价值的次生原料。

垃圾造成树林污染

饮料容器的回用就是一例,对饮料容器收押金,在饮料容器回收后将押金归还原主,这个办法的目的在于防止一次性使用的容器增多,促进可回用的容器循环使用,防止带有易拉盖的容器和瓶子等物的乱扔。公共废物的纸和木材的回收相当于节省数千公顷的森林;金属的再利用是节约自然资源中最重要的,每年有大量的金属被抛弃到环境中。125吨罐头盒可提取1吨锡,相当于400吨矿石。铝回收所需的能量不到从矿石提取铝的5%。炼钢厂和铸造厂用废铁炼钢,比由矿石生产制造新钢,空气污染减少85%,水污染减少76%,用水量减少40%。整体上公共废物总量约有80%具有潜在原料价值,它们能生产各种有用的产品。

从垃圾中获取巨大能源,造福人类,是必由之路。某些废物可直接回收作为燃料,城市废物经撕碎或磨碎,可燃部分和不可燃部分分离,可燃部分与5%~25%的煤混合,然后焚烧或燃烧产生蒸气供暖。堆肥是能量生物转化的一个实例,是东方国家较多使用的一种方法,这是一种好气菌分解有机物的技术。例如:将树叶、草、报纸、粪便等在一定条件下转变为像腐殖质的物质,可以用作土壤团粒结构调节剂或直接作为肥料,下水道的污泥也可用作肥料。

光、生物双向降解塑料,是在塑料中加入玉米淀粉,它与微生物有天然的亲和能力,从而使塑料降解。

人类在追求美好生活的道路上,不要忘记想出各种办法来解决时刻伴随我们的垃圾问题。

现代工业呼唤的“风雨”

人类完全可以为她长达五千年的文明史而骄傲,从刀耕火种、茹毛饮血到修铁路、办工厂,进而再迈入由计算机、宇宙飞船等高科技武装起来的今天,人类从环境的奴隶成为地球的主人,她不再祈求环境的恩赐,她可以凭借自己的力量向环境索取她所要的一切。短短几百年的物质进步,就超过了人类五千年文明的积累。然而,当人类陶醉于她的辉煌成就时,她很少想到,那一双充满智慧和力量的手同时也在卡紧自己的脖子。酸雨这个现代工业文明创造出来的“空中死神”,早在19世纪中叶西方工业发达国家就已产生,而今天酸雨以其更大的威力影响着环境,改变着环境。

在第二次世界大战后不久,北欧的农民就开始察觉自然界有许多异常的变化。在瑞典和挪威的南部,即使不使用氮肥,农作物照样长得很好,湖里能钓上从未见过的鱼,农民们不清楚这其中的原因,就把这一切看成是“上帝的恩赐”。但这样的恩赐没有持续多久,进入20世纪50年代以后,河流、湖泊中的鱼类开始消失了,土壤贫瘠了,农作物枯萎了,难道这是大自然在跟人类开玩笑吗?

单调的城市生活使得各种“重返自然”的冒险活动应运而生。越来越多的探险者和徒步旅游者被喜马拉雅雪峰的魅力深深吸引。1991年夏日一支登山探险队开始攀登喜马拉雅山,海拔8848米的喜马拉雅山顶常年冰雪覆盖,银装素裹的山峰,在阳光的照射下,像一位女神,圣洁明亮。丝丝的白云在碧蓝的天空里像一块白色的轻纱,遮掩着山峰的神秘面容。登山队员们看着眼前这座神秘的山峰异常兴奋,一种强烈的欲望激发他们恨不得马上登上山顶,去揭开喜马拉雅山的神秘面纱。但喜马拉雅山就好像故意跟登山队员过意不去似的,当他们刚刚登上半山腰时,刚才还是晴空万里的天空瞬间就变了脸,黑云压顶,狂风大作,大雪漫天,洁白的雪片在空中飞舞、旋转,像刀子一样打在队员们的脸上。但此时队员们没有丝毫沮丧的神色,而是躲在背风的岩壁处兴致勃勃地欣赏着洁白的雪花满天飞。雪下着、下着……登山队员们惊奇地发现,原本洁白的雪花变成了灰色,雪越下越大,雪花也越下越黑。黑色的雪花咆哮着,遮住了阳光,天空一片黑暗,好似进入黑夜。队员们从飘落的黑色雪花中,闻到了令人恶心的气味和刺鼻的酸味。雪渐渐地停了,放眼望去,原本洁白的喜马拉雅山峰因被黑雪覆盖而失去了女神光艳明丽的神采,队员们也不得不因为这突变的天气而取消登山计划。那么,黑雪从何而来呢?

1994年1月7日,重庆下了一场罕见的黑雨,雨水黑如墨汁,600多公顷的水稻全部枯死,黑雨又来自何方?

究其原因,问题出在降雨上,因为降雨发生了质的变化。千百年来,文人墨客,以隽永的诗句,讴歌着雨,赞美着雨,雨水涵养着苍茫大地,哺育着芸芸众生。当雨和雪从云层中落到地面时,洗涤了空气中的污染物。正常情况下,降水呈弱酸性,因为它溶解了大气中的二氧化碳,产生碳酸,这时降水的pH值为56。但是随着大工业的兴起,pH值小于56的雨水——酸雨开始降临到人间。在空气受到硫和氮氧化物污染的地方,降水就含有硫酸和硝酸,通过有害空气的降水比通常情况下的降水酸度大200倍。通常将pH小于56的雨雪或其他方式形成的大气降水,统称为“酸雨”。酸雨是大气受污染的一种表现。1998年4月16日,北京下了一场泥雨,泥巴在汽车和自行车上凝结成小块,在行人的雨衣上形成一道道小泥条。经过一夜的雷雨天气,树上不停地往下滴黄褐色的黏液,经过泥浴的街道和令人窒息的空气,形象地证明了北京是中国污染最严重的城市。第二次世界大战后北欧出现异常变化时,降水的pH值约为4~5,几乎和番茄汁相近。当时瑞典、挪威这两个国家的工厂并不多,而且都以水力发电为主,那么雨水为什么变酸呢?原来是由于二氧化硫气体和氮氧化物在大气中经过若干化学变化生成硫酸和硝酸溶解到雨或雪中随之降落的缘故,污染物质是从遥远的欧洲中部输送过来的。

同样,喜马拉雅山黑雪的形成,是因为在1991年初发生在科威特的海湾战争中,伊拉克在战败撤退时,点燃了在科威特的几百口油井,一口又一口的油井,喷出冲天的火舌,黑烟滚滚,遮天蔽日,熊熊的烈火和喷出的浓烟遮盖了科威特的上空,大量的石油污染物流散。石油污染后的尘埃飘到高空,经过长途跋涉,凝成了黑色的雪。经过分析测定,黑雪中含有很多颗粒尘埃,同时还含有刺鼻的二氧化硫和三氧化硫的溶解物,于是喜马拉雅山降下了这场罕见的黑雪。

由此可见,酸雨是人类活动的产物,人类以其巨大的力量,强烈影响着地球环境。蒸汽机的出现、电的发明,揭开了近现代人类新文明的序幕。电视、电脑、机器人又将人类的生活领入更高一层的空间,工业生产使人们过上了富裕的生活。当人们望着高耸入云的摩天大厦、看着舒适豪华的住宅庭院而心满意足的时候,伴随着浓烟升入天空,雨水悄悄地改变了性质,并寻找机会向人类进行报复,它告诉人们肆意污染环境的后果必将是人类自食恶果。1852年英国化学家史密斯就已发现,在工业化城市曼彻斯特由于烟尘的污染而使空气的酸度加大,酸性空气使纺织品褪色,使金属表面腐蚀。其后在20世纪30至60年代,酸雨像个幽灵,在世界各地频繁出现,它走到哪里,哪里就会出现异常反应。自美国第一次记录到pH值为59的酸雨以来,随着工业生产的发展正在不断加重。在北美地区,pH值在3~4之间的酸雨已司空见惯。美国15个州降雨的pH值平均在48以下,西弗吉尼亚州甚至下降到15,这是最严重的记录。1971年日本东京下了一场大雨,街上的一些行人感到今日的雨水不同往常,雨水流进眼里感到刺痛,落到手背上好像被小虫“蜇”了似的。以后这种蜇人的雨水在日本其他地区频频发生,后来经过收集雨水,分析化验,证明是酸雨造成的。挪威酸雨降落面积已高达330万公顷。加拿大,酸雨危害面积已达到120万至150万平方千米。目前发达国家的酸雨浓度在不断上升,酸雨污染的范围也在不断扩大。特别在最近的二三十年中,印度、马来西亚、墨西哥、巴西等许多发展中国家也出现了酸雨。在中国也出现了相当严重的酸雨危害。苏州、广州、南昌、贵阳、重庆、柳州等地,观测到了酸度相当强的酸雨。1994年重庆下的那场黑雨,pH值为39,与其说是雨,不如说是稀硫酸。

酸雨这个由人类放出的怪物,其危害能力是十分惊人的,所造成的污染危害也是多方面的。最早显现受害现象的是河流和湖泊。溶于雨雪中的酸性物质进入湖泊,当酸性物质积蓄到一定程度时,就会使水中原本正常的pH值下降,酸度加大。被酸化的湖水看起来清澈透明,给人以美丽的假象。但是直到你看清水下世界,你就会惊奇地发现,水里没有鱼,没有绿色植物。因为在这些水域里,鱼卵不能正常孵化和成长,微生物组成发生了变化,有机物分解缓慢,各级食物链受到破坏,浮游和水生生物减少。从而使鱼类饵料减少,导致鱼的种类和数量的减少甚至灭绝。据报道,瑞典境内有4000多个湖泊已找不到鱼的踪影,挪威的5000个湖泊中有1750个湖泊成为无鱼湖。美国纽约州约有180个湖泊里的鱼已经绝种。酸雨使大自然的万物皆水而生、因水而长、生生不息、世代繁衍的生命之水变成了死亡之水。