书城童书中华少年科普知识读本——地理卷
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第21章 、环境保护(2)

大家熟知人的皮肤有黄色、白色、棕色、黑色等,但奥坎基查人的皮肤却是蓝色的。这是为什么?

在智利安第斯山脉的奥坎基查峰周围,生活着奥坎基查人群,他们的皮肤是蓝色的。在一个相当长的时期里,人们认为他们是一种特殊的人种--蓝色人种,然而当”蓝色人“下山后,他们的皮肤颜色会渐渐变成红色。这又是怎么回事呢?

原来,奥坎基查山区海拔高达6600米,那里的气温常年在0℃以下,有时低到-40~-50℃。由于气候严寒,空气中的氧含量仅为一般地区的11%左右。我们知道,人体中运送氧气的血红蛋白,只有在氧气充足时才呈现红色,一旦长期生活在严重”缺氧“的环境中,血红蛋白就会变成蓝色或青紫色,所以说奥坎基查人的蓝皮肤是严寒气候造成的。当他们下山后,由于大气中氧气含量增加,使血红蛋白中的氧气也增加,因而他们的皮肤便呈现红色。

一病成一片

大骨节病是一种地方性疾病,经常会整个地区的居民都患上这种病。为什么会这样呢?

大骨节病是一种慢性骨关节畸形的地方性疾病。患大骨节病的病人关节粗大,且经常疼痛,严重的病人甚至会因为关节过分粗大而影响行动,丧失劳动和生活自理的能力。

大骨节病具有明显的地区性,凡居住在患病区内的居民都有可能患大骨节病。一旦迁出病区,则病情就会好转;甚至消失。如果再进入病区,病情又会复发,甚至继发展。

人们对大骨节病的病因有多种解释。一种认为,大骨节病是由于镰刀菌毒素中毒引起的。由于病区的粮食受到了毒性镰刀菌的污染而产生毒素,居民长期食用有毒素的粮食而中毒患病。另一种认为,大骨节病是由于病区居民饮用含腐败植物的水体而受到有机酸的毒害,从而导致患病的。还有一种认为,土壤、水、食物中的硫、钙、镁等元素不足或过多,引起骨骼代谢的障碍,是大骨节病病因的罪魁祸首。那末究竟哪一种解释更为可靠呢?还有待于人们进一步的研究。

污染无国界

我们共有一个地球,要爱护我们的家园,人们已达成一种共识,污染是没有国界的。为什么说污染无国界呢?

苏必利湖、密执安湖、安大略湖、休伦湖和伊利湖,是位于北美大陆加拿大和美国交界处的著名的五大湖。这里湖水清澈,生物繁盛,碧波荡漾。然而谁能料到,在一派生机勃勃的景象下竟潜伏着可怕的危机。

早在1965年,在苏必利湖中检测出含量相当高的强致癌物质--农药毒杀芬。令人困惑不解的是,毒杀芬不可能来自加拿大,因为那里从来没有大面积使用过;也不可能来自湖区周围的美国各州,因为这种农药只用于南方的棉田而不用于北方寒冷地带种植的农作物。看来惟一的来源就是经过大气长途搬运了。

研究人员证实了这一推测,毒杀芬的真正来源在美洲南部。这种毒剂随风向北飘动近1500千米,随降水降落在五大湖区。

今天环境科学家们已经发现,在南极的冰层里和北极的鱼类体中存在着DDT等有毒物质,它们证明了大量的污染物正在不断随风飘荡,撒布在全球各个角落。

由于污染物随空气运动的全球性漂移,污染跨越了国界、洲界而成为全球性问题,这就更需要全球合作,共同对付环境污染。

触目惊心的水土流失

一切生命离开了土地都将无法生存。但日前各国水土流失的状况日趋严重,严重威胁着人类的生存。

以我国为例,水土流失面积约150万平方千米,占全国土地面积的15.6%.我国水土流失主要集中在黄土高原、长江上游地区、南方丘陵、北方土石山区。

黄土高原是全国水土流失最严重地区,流失面积约43万平方千米。其主要原因是黄土高原由于严重缺乏植被的保护,黄河将大量的泥沙带到了下游。每年由黄河及支流带到黄河入海口的泥沙达12亿吨。

长江上游地区的水土流失也相当严重。长江上游涉及四川、云南、陕西、甘肃、湖北等8个省(区),总面积约100万平方千米,水土流失面积达35万平方千米。其中水土流失较严重的约11万平方千米,占总流失面积的31%.长江上游地区多为丘陵、坡地,土薄、暴雨多,加上近年来陡坡开荒、乱伐林木和工程建设,使水土流失不断加剧。

我国南方丘陵地区水土流失面积达40万平方千米,涉及长江、珠江水系。北方土石山区中,东北南部和河北、山西、河南、山东等省的一些山地、丘陵,水土流失面积达50多万平方千米。

水土流失数目如此惊人,如果我们不采取有效措施,中国乃至人类将失去生产、生活的场所!将给我国乃至整个世界带来灾难性的后果。

沙漠大张口

我国西北有首民歌《楼兰姑娘》,曾一时传唱四方,可是现在连楼兰的踪迹也找不到了。这是为什么呢?

著名的万里长城断断续续的屹立在沙漠中;历史上著名的延居城,现在却濒临干涸的河床,城内被越积越高的红柳沙包堆满了;塔克拉玛干沙漠的边缘地区,繁华一时的尼雅、楼兰等古城,都已为沙漠所吞噬。上述这些事实都表明,在历史上那些地区曾是人类频繁活动的非沙漠地区,后来由于种种原因被沙漠侵吞了。科学家们把一定历史时期内,在干旱和半干旱地区由于自然的或人为活动的影响,而引起生态系统的破坏,并最终变成不毛之地,产生沙漠(包括固定沙丘变成流动沙丘)的过程和结果,叫做沙漠化。

沙漠化危及城镇村落,威胁着道路和水利设施,使大面积农田被废弃。据联合国环境规划署的一个报告指出,全世界每年约有600万公顷的土地被日益扩大的沙漠化所吞噬,还有100万公顷土地因受沙漠化影响使粮食生产蒙受损失。该报告还指出,沙漠化问题会更趋严重,威胁着占世界土地总面积35%的干旱土地。因此,人类要尽力与这种环境恶化现象作斗争,阻止土地的沙漠化,而当前的主要措施是合理地利用土地资源,杜绝滥垦、滥伐、滥牧(过度放牧)的”三滥“,并在条件许可的范围内,种树植草,引水灌溉,促进沙漠向绿洲方向发展。

我国自然环境的九大危机

据中国科学院发出的警告:我国自然环境存在着九大危机。你知道这九大危机是什么吗?

我国自然环境的九大危机依次如下:

1.占国土65%的山地、占9.7%的生态环境脆弱带,一旦开发利用不当,必然造成大范围的水土流失;

2.我国的自然灾害频度有加快的趋势,受灾面积与成灾面积不断扩大,20世纪的60年代大于50年代,70年代大于60年代,80年代又大于70年代,90年代连续出现几次百年不遇的特大洪涝灾害;

3.由于人们滥砍乱采及盲目开垦、草场超载,出现了采伐赤字及草原退化(草场平均每年退化30多万公顷);

4.我国荒漠化土地以每年1580平方千米的速度在扩展;

5.我国是缺水大国,约有82%的河流有不同程度的污染,200多个城市供水不足,再加浪费惊人,所以我国大量缺水;

6.自然资源分布不均,各地区资源承载能力差异巨大;

7.大气污染、废渣排放过大,垃圾包围城市已成为城市环境中最为尖锐的问题;

8.农业环境污染正在加剧,40%的乡镇企业成为重大污染源;

9.自然环境破坏已造成巨额经济损失,例如:森林破坏为115亿元,水资源破坏为18亿元。

还我蓝天红日

洁净的空气是生命的要素。减少污染,净化空气,”还我蓝天红日“已成为世界各国人民的共同心愿。为什么世人要发出这样的呼吁?

清洁的空气中含有78%的氮,21%的氧,0.93%的氩,以及少量的二氧化碳和水蒸气,微量的稀有气体。当大气中某些气体异常地增多或者又增加了新的成分时,大气就污浊了。当大气成分的变化增大到危及生物的正常生存时,就造成了大气污染。大气污染的来源有自然和人为两种。火山爆发、地震、森林火灾产生的烟尘、硫氧化物、氮氧化物等,叫做自然污染源;人类的生产、生活活动形成的叫作人为污染源。大气污染主要来源于人类的活动,特别是工业和交通运输,因而在工业区和城市中空气污染特别严重。

在世界最著名的八大公害中就有五起是由大气污染造成的。据初步统计,已经产生危害或引起人们注意的大气污染物就有100种左右,其中影响范围广、对人类环境威胁较大的主要是煤粉尘、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、碳化氢、硫化氢和氨等,世界每年的排放量达6亿多吨。

煤粉尘是人体健康的大敌,其中直径0.5-5微米之间的飘尘对人的危害最大,它可以直接到达肺细胞而沉积,并可能进入血液送往全身,引起呼吸道、心肺等方面的疾病。

释放到大气中的二氧化硫往往与水气结合变成硫酸烟雾,有很强的腐蚀性。一氧化碳是无色无味的剧毒气体,可在大气中保持两三年,是一种数量大、累积性强的毒气。氮氧化物和碳化氢经太阳紫外线照射能生成一种有毒的光化学烟雾,强烈刺激人的眼睛和鼻喉。

被排放到大气中的有害物质还包括许多有毒重金属,如铅、镉、锌、铬、汞等。它们进入人体可引起心血管、中枢神经、呼吸系统等方面的慢性病和癌症。

大气污染还给农业生产带来巨大损失。少量二氧化硫气体就能影响植物的生活机能,水稻扬花时受到一次熏气,产量就下降85.9%.家畜也会因大气污染而中毒以至死亡。

以绿治黑

水污染日趋严重,童年时嬉闹过的清清小河,现在臭气冲天……怎样来治理水污染呢?

如何使污水净化,方法很多,其中植物的净化作用不可忽视。

工业废水中含有一定量的苯酚,苯酚对生物及人体是有害物质,而生长在水边的灯心草、盐生灯心草和水葱则能净化污水中的苯酚。每100克盐生灯心草10小时可净化108PPm的苯酚。水葱吸收苯酚的能力也很强,在18-20°C条件下,水葱50小时内可全部吸收5升水中10PPm的苯酚。

城市污水中含有较多的营养物质,据分析,1000吨污水中,一般含氮肥48-80公斤,磷肥7-15公斤,钾肥18-30公斤,有的还含有多种微量元素,而这些物质正是植物生活所必需的。因此可利用城市污水灌溉农田,既利用了污水,又节省了水资源。如污水在稻田停留5-7天后,悬浮物可降低75-94%,生物需氧量降低92-97%,细菌总数降低98%.

淡水藻类也可净化水质。淡水藻在光合作用过程中放出的氧气,能促进好氧细菌的生活,从而加速水中有机物质的分解,达到净化水质的目的。有些藻类还有明显吸收和积累有害元素以及放射性元素的能力。如四尾栅藻所积累的铈和钇比外界环境高出20000倍,积累的镣、锆、铁可高出外界环境3000-9000倍。

女娲补天,后继有人

中国古代有个”女娲补天“的神话故事。现在科学家考察发现,保护地球的臭氧层正在变薄,南极上空的臭氧层已经出现了一个”空洞“,人类真的要”补天“了。这是怎么回事?

臭氧(O3)是一种具有微腥臭、浅蓝色的气体,主要密集在离地面20-25千米的平流层内,科学家称之为臭氧层。臭氧层好比是地球的”保护伞“,阻挡了太阳99%的紫外线辐射,保护地球上的生灵万物。

臭氧层浓度每减少1%,太阳紫外线辐射增加2%,皮肤癌就会增加7%,白内障增加0.6%.现在全世界每年死于皮肤癌症的有十几万人,患白内障的病人更多。紫外线辐射还能破坏植物光合作用和授粉能力,最终降低农业产量。据试验,如臭氧减少25%,大豆将减产20%-25%.紫外线辐射还会杀死水中鱼卵和单细胞藻类,同时还会引起塑料制品老化、发黄、开裂。

臭氧层减少以及南极上空出现”空洞“的主要原因有两个:一是自然因素。太阳黑子爆炸时发出许多带电质子,轰击地球上层大气,对息氧有破坏作用;另外南极上空的上升气流把臭氧含量较高的中层大气输送到上层,从而降低了那里的含量。二是人为因素。人类在使用冷冻剂、消毒剂、起泡剂和灭火剂等化学制品时,向大气中排放的氯氟烃即氟利昂、溴等气体在紫外线照射下会放出氯原子,氯原子夺去臭氧中一个氧原子,使臭氧变成纯氧,从而使臭氧层遭到破坏。

为地球撑起保护伞

谁都知道,臭氧层是地球的保护伞,保护臭氧层就是保护我们自己的家园。那么我们应该如何保护呢?

破坏臭氧层的罪魁祸首是人类排放的氟利昂,它作为致冷剂、发泡剂、洗净剂等广泛地用于化工、致冷设备等行业,全世界一年的产量近2000万吨。氟利昂的化学稳定性很强,能在大气中滞留几十年之久,因此,即使人类现在停止排放氟利昂,臭氧层的恢复也需几十年到几百年。

为了保护臭氧层,全世界科学家都在呼吁:拯救臭氧层,禁止使用氟利昂。1985年3月,20多个国家在维也纳签署了保护臭氧层的国际公约。1987年9月,30多个国家在加拿大蒙特利尔签署了关于减少氟利昂使用量的议定书。按照这个议定书,本世纪末,凡缔约国其氟利昂的使用量必须比1986年减少一半。这个议定书已于1989年1月开始生效。目前,我国已加入了维也纳公约,此项活动正在努力,我们现在使用的无氟冰箱就是一个典型的例子。

一方水土一方病

在某些地方,经常会有许多人同时患上同一种病,难道地质情况真会影响人体健康吗?

地壳表面是人类生存活动的场所。地壳是由多种岩石组成的,岩石中含有多种化学元素。岩石遭风化后,各种化学元素转入土壤,成为土壤中的化学元素或进入当地的水中。土壤或水中的化学元素被植物所吸收,人吃了植物,或饮用了水,化学元素就随之进入人体,对人体健康带来有利或有害的影响。

不同地区或不同种类的岩石中所含的化学元素种类及数量都是不一样的。如果这一地区岩石所含的化学物质都是人体所必需的,且含量适宜,那么它对人体健康是有益的。反之,则对人体有害。如我国云南、贵州的一些偏僻地区,岩石中含铊元素过高,造成了人体铊中毒。人们常出现食欲减退、四肢酸痛乏力等症状,有的还会在一夜之间头发全部脱落。又如东北某地区的岩石中缺乏硒元素,当地居民中有不少人骨节增大、躯体畸形,导致”大骨节病“,以及患上心力衰竭、心肌坏死等症状的”克山病“.可见,不同的地质条件,会造成不同地区的地方病。

还我草海

人们想方设法把沼泽地的水吸干,使之变为耕地,种植粮食和蔬菜。近年来很多国家却又把早年疏干、改造为耕地的沼泽地重新灌水,恢复成沼泽。这是什么原因呢?