书城科普读物新编科技大博览(A卷)——日益重要的环境科学
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第4章 环境现状(4)

酸雨会降低土壤肥效,破坏土壤结构,妨碍土壤中水分和空气的调节,甚至损害植物组织,影响光合作用,使大多数农作物减产。

森林更深受酸雨之苦。酸雨也降落到“林海”里,树叶直接受害,林地养分丧失,有害有毒元素趁机作恶,林木生长变慢,直到干枯死去。

德国人把酸雨称做“绿色的鼠疫”,因为在德国,至少有一半的森林受酸雨之害。德国人常自豪地称自己的国家为“黑森林王国”,可是由于酸雨肆虐,现在黑森林已变成了黄森林,墨绿的树叶泛黄脱落,好多树冠完全脱光,只剩下光秃秃的枝丫,在凄风苦雨中呻吟挣扎。

酸雨还会加速大部分建筑材料的侵蚀,严重破坏历史文物和古迹。

已有2000多年历史的雅典古城堡是希腊民族的象征和骄傲,几乎全部用洁白的大理石建成。如今在酸雨的侵蚀下,那精美的浮雕、神像已变得面容憔悴,污头垢面,斑驳模糊,完全失去了昔日的光彩。

酸性的雨水也使意大利威尼斯的古建筑和部分艺术珍品严重受损,使印度著名的泰姬陵出现剥落现象,使英国圣保罗教堂的石料被蚀3厘米。联邦德国每年因各地纪念碑受腐蚀就要损失数百万马克。

虽说我国天降酸雨还不甚厉害,但它造成的危害已相当严重,给当地的生态环境带来不良影响。

凡此种种,使酸雨得到了一个很不好听的坏名称——“空中死神”。

大气中的污染物能在高空中到处游荡,盛行风帮它们“偷越国境”,“飘洋过海”,到达几百、几千公里远的其他国家,造成诸多国际纠纷。这就是说,酸雨这东西是可以成为“进口货”或“出口货”的,是一种“穿越国境的污染”。

酸雨正在使人们大伤脑筋。

水资源危机

地球正在闹水荒。

虽然地球上大约有138亿亿立方米水,按全球人口53亿计算,每个人可以分摊到2.6亿立方米,但这些水中的绝大部分(97%)是又咸又苦的海水,既不能喝,又不能用。人类活动所需要的淡水,只占全球总水量的3%都不到。就是这么一点点淡水,绝大部分还是难以利用的冰川固体水和深层地下水。在现有的技术和经济条件下,实际可供我们开发利用的淡水资源——江河、湖泊、浅层地下水等,只占地球总水量的3‰,也就是大约40万亿立方米。

我们知道,水在自然界里是不断循环的。按全球总的降水量计算,平均每人每天可以得到300立方米。因此,从理论上讲,地球上的淡水资源是非常丰富的,而且还可以不断得到补充和更新,不应该有短缺的问题。然而实际情况并非如此。一方面,地球上的淡水资源分布不均,除了欧洲的水资源比较充足外,其他各洲都存在着程度不同的缺水问题,尤其是非洲撒哈拉以南的一些内陆国家,几乎都是缺水十分严重的国家。另一方面,随着世界人口的增加、工农业生产的发展和人民生活水平的提干涸的大地亟需水的滋润高,人类活动的用水量急剧增长,加上对水资源的管理不善,浪费很大,这就使全球性的淡水供需矛盾更加突出,更加尖锐。

淡水供应本来已感不足,污染更如火上加油,加剧了这个问题的严重性。人们把成千上万吨的污水废物排进江河湖泊,使许多水源不仅不能饮用,甚至也不能用于工业生产和农业灌溉。现在全世界河流稳定流量的40%受到了污染,有些已失去使用价值。全球53亿人口中,有34亿人平均每天只能得到50升水。

如今全球到处都在闹水荒,缺水成了世界性的问题,有80个国家已蒙受严重缺水之害。

非洲埃塞俄比亚等国家由于连年干旱,加上内战不已,过去10年已有100多万人饿死,数百万人营养不良。

中东也缺水。以色列的淡水供应短缺30%,他们准备建造大型塑料驳船到土耳其去购买数以百万吨的淡水。干燥、炎热的科威特和沙特阿拉伯遍地是沙漠,水贵如油,已经花费巨额资金把海水淡化作为缓解淡水供应的主要手段。

由于80年代连续几年少雨,拥有8亿多人口的印度正深受缺水之苦。在这个国家一些严重缺水的大城市里,只有医院和大饭店的用水得到特殊照顾,市民们不得不半夜起来排队取水。

在中亚,前苏联的世界第四大湖——咸海已濒临干涸。在过去30年里,这个巨大湖泊的面积已经缩小了2/3。前苏联过去长期超量用水,如今不得不减少农田灌溉面积。

水荒也同样困扰着我国。我国是一个缺水的国家,人口占世界的21%,淡水拥有量却只占8%。全国434个城市中有188个水源告急,40多个严重缺水,每天缺水总量达2000多万吨,每年影响工业产值200多亿元。全国农村约有4000万人口、3000万头牲畜饮水困难,3.5亿亩农田受到干旱威胁,其中1.6亿亩农田干旱成灾。

现在,世界上不仅是干旱地区缺水,随着用水量的猛增和水污染带来的水质恶化,连雨量较多的欧洲和美国东部地区也感到缺水了。

在水资源匮乏的地方,国与国之间,地区与地区之间,工业与农业之间,居民与工厂之间,经常会发生用水之争。埃及和埃塞俄比亚,印度和孟加拉国,特别是中东地区的约旦和以色列,土耳其和叙利亚、伊拉克,不是都曾发生过激烈的用水之争吗?

从全球范围来看,目前属于严重缺水的国家和地区有43个,约占地球陆地面积的60%。

20世纪末,用水量又翻一番,结果是,北非、中东的水资源将面临枯竭,南欧、东欧、中亚、南亚的供水量也将接近极限。如果再不采取有效措施,那么用不了很多年,我们这个有“水球”之称的地球,就有可能整个地进入一个水资源危机的阶段。

生命之泉的枯竭——水污染

水与空气、食品是人类生命和健康的三大要素。

人体内50%(女)到60%(男)的重量是水分,儿童体内的水分多达体重的80%。没有水就没有生命。地球上的淡水资源只占地球水资源总量的3%,而这3%的淡水中,可直接饮用的只有0.5%。所以说,水是人类的宝贵资源,是生命之泉。

然而,水污染在世界上相当普遍而又严重。当水中的有害物质超出水体的自净能力,这就是发生了污染。这些有害物质包括农药、重金属及其化合物等有毒物质,有机和无机化学物质,致病微生物、油类物质、植物营养物,各种废弃物和放射性物质等。水污染的来源主要是未加处理的工业废水、生活废水和医院污水。

大量的污染物首先排入河流,造成内陆水域污染。80年代初我国对5.3万公里的河段进行调查,水污染不能灌溉的约占23.3%,水质合乎饮用标准的仅占14%。湖泊和海湾的污染也相当严重。就是地下水也难逃厄运。

水质污染对人类健康危害较大。污水中的致病微生物、病毒等可引起传染病的蔓延。水中的有毒物质可使人畜中毒,一些剧毒物质可在几分钟之内使水中生物和饮水的人死亡,这种情况比较容易发现。最危险的是汞、镉、铬、铅等金属化合物的污染,它们进入人体后造成慢性中毒,一旦发现就无法遏止。据世界卫生组织的调查,世界上有70%的人喝不到安全这类排放污水的场景全世界无时无处不在发生卫生的饮用水。现在世界上每年有1500万5岁以下的儿童死亡,死亡原因大多与饮水有关。

据联合统计,世界上每天有2.5万人由于饮用污染的水而得病或由于缺水而死亡。

水污染给渔业生产带来巨大损失。严重的污染使鱼虾大量死亡;污染还干扰鱼类的洄游和繁殖,造成生长迟缓和畸形,鱼产量和质量大大下降。还有许多水产品因污染而不能食用,许多优质鱼濒于灭绝。污水还污染农田和农作物,使农业减产。污水对运输和工业生产的危害也很大,它严重腐蚀船只、桥梁、工业设备,降低工业产品的质量。水污染还造成其他环境条件的下降,影响人们的游览、娱乐和休养。

现在,清洁的水已成为人类生死攸关的大问题,解决水质污染,将对人类社会产生深远的影响。

镉污染

镉虽然污染范围不如汞大,但却十分凶险。所以微量元素中,镉对人体健康威胁最大,影响最广。镉在自然界一般与锌伴生存在,因镉的污染也常常联系到锌的生产和应用。锌矿的开采、冶炼及镀锌工业,都可以对水体造成相当严重的镉污染。镉进入人体后会影响钙的代谢,使骨骼更多地吸收镉而不吸收钙,特别在缺钙的情况下更是如此。骨骼中的镉多了,骨质也就变得松脆,容易骨折。因此,镉中毒的病人相当痛苦。

1955年在日本富山县首先发现了“骨痛病”。日本1913年开始在富山县炼锌,从此,大量的污水长年累月地排入了神通川。1958年以后骨痛病患者不断出现,直到1963年才查明骨痛病与炼锌厂排废水有关。炼锌厂排出的含镉废水顺灌渠流入两岸农田,使稻秧枯死。没有枯死的水稻结出的稻粒,当地人叫“镉米”,含镉量高达0.4毫克/升,已能对人体健康带来影响。长年吃这种镉米,喝这种含镉的水,呼吸有镉粉尘的空气,造成了镉中毒,全身各部位都感觉疼痛,骨骼软化萎缩,自然骨折,在极度衰弱和剧烈疼痛中死去,所以这种病也叫“骨痛病”。1965年后整个日本有43个地区7500多公顷土地受到严重的镉污染。1972年,骨痛病患者已超过280人,死亡34人。这也是震惊世界的八大公害之一。

铅污染

铅是当前工业生产中一种主要原料,每年全世界耗用的精炼铅约为400万吨。铅可用于蓄电池、印刷、无线电器材、石油加工、油漆、搪瓷、塑料、橡胶等工业部门,而目前对环境威胁最大的铅化合物是汽油附加剂——四乙基铅。四乙基铅对人体的危害是很大的。

在铅的开采,炼制过程中,职业性铅中毒往往是慢性的。病人贫血,脸色苍白,并呈土色,称为“铅容”。铅中毒通常有神经衰弱和消化不良症状,严重的可发生铅脑病,形成癫痫、呆痴或躁狂错乱,视力减退甚至失明,或者有阵发性的难以忍受的腹部绞痛。铅中毒不仅使中毒者本人受害,而且影响家属和后代,接触了铅的胎儿可能死亡或发育畸形。现在铅污染的特点是,大城市内汽车的排气含有铅的化合物,对儿童的威胁尤其突出,成为一个严重的环境问题。

四乙基铅是一种广泛使用的汽油添加剂,它可以使汽油增加抗爆能力,从而提高汽油的功效。因此,大气中大约90%的铅是从汽车排出的。美国和日本的一些主要街道路口,空气中含铅量每立方米都在4微克以上。往来不绝的各种车辆,不断地喷出燃烧后的废气,正好向儿童迎面扑来,尤其是1~5岁的儿童,因为他们的身高与汽车排气管的高度相近,还来不及扩散的铅烟浓浓地侵入了他们的肺部。美国1~5岁的儿童中,大约有20%的儿童血铅含量偏高,超过或接近每100毫升血含30微克铅,成为一个潜在的社会问题。

铅的污染已经遍及全球范围,格陵兰和南极的冰中含铅量已有成倍的增加。很多国家重新规定降低了汽油的加铅量,目的在于减轻铅对城市的污染。北京市从1997年6月1日起开始使用无铅汽油,广州、上海等城市也逐步使用无铅汽油。

砷污染

砷是剧毒物砒霜的主要组成元素。砷是近代农药、医药、玻璃、皮革、日用化学、合金等工业的重要原料。工农业中含砷化合物的大量制造,是目前环境中砷污染的主要来源。砷污染环境后,除了能引起急性或慢性砷中毒外,对人体有致癌、致突变作用,对动物还有致畸胎作用。

1956年,日本永康公司在制造奶粉时,奶粉中混入了剧毒砷(砒霜)。在日本27个府县都先后出现了砷中毒病人,总计人数达到1 2000人之多,有120多人因患脑麻痹症死亡,很多婴儿一出生就吃这种奶粉,长到几岁就变成了严重的残废或发育畸形。

我国珠江上游的几个村的农民,在离村不到500米的半山坡上,开了一个炼砒厂,生产方式十分原始。破碎砒霜时,砷尘飞扬,遍地皆是。随着气流和雨水,剧毒的砷把整个村子都污染了。厂里的炼砒工人更惨,癌病发病率达17%,死亡率达55.5%。平均寿命只有45岁。还有一个村子,慢性砷中毒的病人也不少,但附近并没有炼砒厂,后来随水追溯,才发现离村1公里处有4个已经停产多年的炼砒窑,废渣堆上布满白色的砒霜,带蒜臭的砷化氢气味扑鼻而来,土壤中砷含量较正常土壤高出几百倍,所降雨水经过土壤渗流后,含砷量也高于正常值的几百倍。砷不仅污染了附近山村,也污染了珠江,使更多的人深受其害。因此必须引起重视,加以解决,再不能让慢性砷中毒在这些地区一代一代地延续下去。

化学品污染

化学品通过事故或通过直接应用的途径进入环境;也通过废气、废渣、废液的排放进入环境。像大气中的二氧化硫、氧化氮和多环芳香烃类主要来自废气;江河湖海里的重金属主要来自废水、废渣;还有在职业环境中的接触也是化学品危害人体的主要途径。总之,为了保障劳动、环境的安全,已经提出了500多种化学品的最大允许浓度。但是,在一些意想不到的情况下,往往会发生一些事故和悲剧。

70年代,欧洲发生一起最大的化学毒物污染环境的事件,是在意大利北部的塞尔索市。