环境科学
环境科学是从环境的整体出发,研究人类认识、改造自然过程中人和环境之间的相互关系的科学。它是一门新兴的综合性学科,是近几十年来伴随着环境问题的日益严重而产生和发展起来的。
在我们生活的这个地球上,人类受认识能力和知识水平的限制,在生产物质财富和改造自然的过程中对环境造成了污染和破坏。随着改造自然能力的提高,人类对于所赖以生存的环境的破坏越来越大。人类活动造成的环境问题,虽然古已有之,然而真正引起重视,并把它作为一个专门的学科进行研究却是近几十年来的事。
从20世纪50年代起,先后发生了洛杉矶光化学烟雾事件、伦敦烟雾事件,以及日本的水俣病事件等震惊世界的公害事件,使环境问题发展成为全球性的问题。许多科学家,包括生物学家、化学家、地理学家、医学家和社会学家等都运用本学科的理论和方法,对环境问题进行了调查和研究,由此出现了一些新的分支学科,如环境地学、环境生物学、环境医学等。环境科学正是在这些学科的基础上孕育产生的。最早提出“环境科学”这一名词的是一位美国学者,当时环境科学仅研究宇宙飞船中的人工环境问题。1972年,英国经济学家B·沃德和美国微生物学家R·杜博斯主编出版了一本书《只有一个地球》,这本书被认为是环境科学的一部绪论性质的著作。这一时期有关环境问题的著作,大部分是研究污染或公害问题的。进入20世纪70年代后,人口的大幅度增长、森林的过度砍伐、沙漠化面积的扩大、水土流失的加剧,加上许多不可更新资源的过度消耗,使人们日益认识到环境问题还应包括自然保护问题和生态平衡问题,以及资源问题等。
有学者认为,环境科学的出现是20世纪60年代以来自然科学迅猛发展的一个重要标志,因为它不仅推动了自然科学各个学科的发展,而且推动了整个科学体系的发展。环境科学的研究领域也从自然科学和工程技术方面,扩大到了社会学、经济学、法学等社会科学方面。随着环境科学研究的蓬勃发展,人们必将探索出一条与环境协调发展之路,以保证资源的永续利用,创造出更好的生存环境。
环境和环境问题
环境,是人类生存和活动的场所,也是向人类提供生产和消费所需要的自然资源的供应基地。《中华人民共和国环境保护法》明确指出:“本法所称环境,是指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。”其中,“影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体”,就是环境的科学而又概括的定义。它有两层含义:
第一,环境保护法所说的环境,是指以人为中心的人类生存环境,关系到人类的毁灭与生存。同时,环境又不是泛指人类周围的一切自然的和社会的客观事物整体。比如,银河系,我们并不把它包括在环境这个概念中。所以,环境保护所指的环境,是人类生存的环境,是作用于人类并影响人类生存和发展的外界事物。
第二,随着人类社会的发展,环境概念也在发展。如现阶段没有把月球视为人类的生存环境,但是随着宇宙航行和空间科学的发展,月球将有可能会成为人类生存环境的组成部分。
环境问题可分为两大类:一类是由于自然因素的破坏和污染所引起的。如火山活动、地震、风暴、海啸等产生的自然灾害,因环境中元素自然分布不均引起的地方病,以及自然界中放射物质产生的放射病等。另一类是人为因素造成的环境污染和自然资源与生态环境的破坏。在人类生产、生活活动中产生的各种污染物(或污染因素)进入环境,超过了环境容量的容许极限,使环境受到污染和破坏;人类在开发利用自然资源时,超越了环境自身的承载能力,使生态环境质量恶化,或出现自然资源枯竭的现象,这些都属于人为造成的环境问题。我们通常所说的环境问题,多指人为因素造成的。
当前,人类面临着日益严重的环境问题,每一个国家和地区都存在环境污染和自然资源的破坏,它直接威胁着生态环境,威胁着人类的健康和子孙后代的生存。于是人们呼吁“只有一个地球”,“文明人一旦毁坏了他们的生存环境,他们将被迫迁移或衰亡”,强烈要求保护人类生存的环境。
环境问题的产生,从根本上讲是经济、社会发展的伴生产物。具体说可概括为以下几个方面:
(1)由于人口增加对环境造成的巨大压力;
(2)伴随人类的生产、生活活动产生的环境污染;
(3)人类在开发建设活动中造成的生态破坏的不良变化;
(4)由于人类的社会活动,如军事活动、旅游活动等,造成的人文遗迹、风景名胜区、自然保护区的破坏,珍稀物种的灭绝以及海洋等自然和社会环境的破坏与污染。
微妙的平衡
物质在循环,能量在流动。世界上的一切物质运动都需要能量,能量正是物质运动的一般量度。太阳、大气和水是地球上生命最主要的支持系统。
万物生长靠太阳,太阳辐射出来的能量是我们这个星球上可以获得的最基本的能源。地球上所有生命活动和自然现象,几乎都跟太阳能有关:植物要在阳光下才能生长,绿色植物通过光合作用把太阳能转换成化学能储存在机体里;动物要吃植物过活,食草动物又被食肉动物吃掉,能量也跟着从一种生物传递给另一种生物。
当然,任何生物要维持生命,都还必须不断地从自然界摄取空气、水分、矿物质等等。
这就是说,自然界中存在着许许多多我们往往用肉眼察觉不到的物质循环和能量流动,把生物群落(动物、植物、微生物)同其生存的非生命环境(大气、水、土壤),以及生物群落内部的不同种群联结到一起,形成一个相互联系、相互作用、相互制约的系统,这就是人们常说的生态系统。
别以为生态系统只有一个或一种,生态系统具有不同的类型和等级。大到整个生物圈,小到一滴水,都可以看成是一个生态系统。环境不同,生物有别,生态系统也不一样。海洋环境和海洋里的生物组成了海洋生态系统,森林环境和森林里的生物组成了森林生态系统。此外还有池塘、湖泊、河流、沼泽、草原、沙漠、高山、盆地乃至农田等,都可以构成类型各异、大小层次不等的生态系统。各种生态系统都有自己特殊的结构和功能。
任何一个生态系统都不是“死”的,而是“活”的,物质和能量在不断地输入、输出,结构和功能在随着时间的推移而逐渐改变。但是,一个生态系统发展到一定阶段,它的物质和能量的输入、输出又是基本相等,结构和功能又是相对稳定的。
是哪些因素限制着生物数量的增长,保持着各种生物之间的相对平衡?在一个生态系统里,既有植物、动物、微生物等生物因素,又有大气、水、土壤以及阳光、温度等非生物因素,这些因素相互作用,相互制约,就构成了生态系统的相对平衡。
大气、水、土壤以及阳光、温度等非生物因素的限制作用是非常明显的,因为任何生物的生存和发展都离不开这些最基本的自然因素,正是由于受这些非生物因素的限制,才使地球上几乎所有生物的生存空间,都被限制在一个很窄很小的范围内,而不能像我们人类那样“四海为家”。
关于生物因素的限制作用,食物链几乎已经告诉了我们一切。
我国有一句谚语,叫做“一山不能存二虎”,很有道理。假定一只老虎一天要吃两只兔子,一年就得吃掉700多只。兔子以吃草为生,而山上的草是有限的,于是兔子数量也受限制。如果这座山不大,生长的草不多,养活的兔子很少,不够两只老虎吃的,那么它们就会为争食而搏斗起来,直到把其中的一只赶跑为止。
老鼠是人人喊打的坏蛋,不过它可是草原生态系统中不可缺少的角色。如果鼠类数量过多,大量啃食草根,那就会使食物减少,鼠类死亡率增加,生殖力下降。同时,鼠类过多还会使它们的天敌——鹰、黄鼠狼等得以发展,反过来抑制鼠类的增加。等到鼠类减少到一定程度,草原生态系统才会恢复到原来的状态。
再来看看森林里的情形。
要是森林里的食叶昆虫增加,林木生长就会受到损害。但是,食叶昆虫的增加给食叶鸟类的繁衍创造了条件,而食虫鸟类的繁衍反过来又抑制食叶昆虫的增长,从而使林木生长恢复正常。在原始森林中,食叶昆虫的数量由于受食虫鸟类和其他动物捕食而得到控制,一般总是维持在一定的水平上,不会过分繁殖而对林木造成危害,整个系统是相当稳定的。
生态平衡是非常重要的,它是生命存在和发展的根本条件,全部社会的经济活动也得建立在生态平衡的基础上。但是,生态平衡又是一种动态的平衡,而不是固定的始终保持原状的平衡,这才能促进系统的演化,推动自然界和我们各项事业的发展和进步。我们平时常说的维持生态平衡,并不只是简单地要保持原来的稳定状态,有时也可以甚至也需要在人为的影响下建立新的平衡,以获得更合理的结构,发挥更高的效能,实现更好的经济效益。
平衡正在被破坏
人来到这个世界上已经有几百万年的历史,但仅仅是到不久以前才开始意识到自然界似乎正在失去往日的和谐和稳定,也就是说,生态平衡正在被破坏。
生态平衡的破坏意味着生态系统的功能和结构受到损害,比如某些生物种群被毁灭,食物链断裂,系统内的物质循环和能量流动受阻,系统的结构变形乃至破坏等等。系统受损害的程度也不一样,有的只是生态平衡失调,有的生态平衡遭到了破坏,还有的生态平衡已经崩溃,生物生存和发展的条件完全丧失,必须经过长时间的环境进化和有效的人为控制才能复苏。
破坏生态平衡的因素很多,有自然的因素,也有人为的因素。火山喷发、地震、海啸、洪水、干旱、泥石流、雷击、火灾等等都是自然因素。
地震是一种经常发生的自然现象,估计每年可测到50万次地震,其中10万次是可以感觉到的,有1000次能造成破坏,具有强烈破坏性的大地震的次数就更少。大地震来势凶猛,专搞突然袭击,加上山崩、地裂、海啸、泥石流、滑坡以及水、火等“助纣为虐”,都会给自然和人类社会带来巨大灾难。
据统计,20世纪前90年,全世界大约有130万人在地震中丧生。光人就死这么多,对环境生态造成的灾难还可小觑吗?
火山喷发是另一种可怕的自然现象。伴随着令人恐怖的轰鸣,它有时喷出火山灰,有时喷出火红的熔岩流。火山灰和熔岩流往往会埋掉整个城镇和村庄。
不过,像地震、火山喷发等一类天灾,发生的次数和地域都很有限,尤其是那些特大的地震和火山喷发,更是百年、千年不遇的事儿,即使如此,经过一定时间的恢复,被它们破坏的生态系统,一般也还是能够得到重建的。
这就是说,如今生态系统遭到严重的破坏,起主要作用的不是自然的因素,不是“天灾”,而是“人祸”,是人为的因素。
地球上的每一个角落都有生命在活动。有150万种动物、40多万种植物以及十几万种微生物,这是已经被确认或定名了的。全球实际存在的生物种数自然要比这个数字多得多,比如有的生物学家推测,地球上大约有500万到1000万种生物。
每一种生物都是环境的产物,都是经过亿万年的竞争选择保存下来的。它们都对环境有极好的适应,各得其所,但同时又对环境产生着影响,有时甚至是“创造性”的影响。
有了肥沃的土壤才能长出茂盛的植物,可是,如果没有生物活动,没有有机体提供有机质,那贫瘠的沙粒又怎么能变成肥沃的土壤呢?
同样,原始大气以水气和二氧化碳为主要成分,以后有了生物,特别是有了绿色植物,大气中的二氧化碳才越来越少,氧气越来越多。绿色植物在完成原始大气向现代大气转变的过程中起到了关键的作用。
至于树木可使大地添绿,空气更新;蜜蜂能够酿造蜂蜜,传播花粉;田鼠会在地下打洞,危害庄稼……那更是司空见惯的事情。
地球的骄傲在于生命,生命的骄傲在于人类。芸芸众生之中,只有人类称得上是“万物之灵”,任何别的生物都不能同人类相比。
但是,人和其他生物一样,都是地球这个特殊环境的产物,是整个自然界的一部分,我们连同我们的血肉和头脑都是属于自然界的。不管科学技术发达到什么程度,自然环境依然是人类赖以生存的基本条件。现在我们的生产和生活都以地球为基地来进行,几乎全部的能源和物质资料都取自地球,将来人类的生活仍然离不开自然,只是这种依赖会有新的形式和特点。
因此,我们不能站在自然界之外,凌驾于自然界之上,离开自然环境去奢谈什么“主宰自然”、“统治自然”。相反,人类必须服从自然规律,按照自然规律去认识、改造和利用自然,实现人和自然的协调发展。
不尊重科学,幼稚无知,傲慢狂妄,随心所欲,蛮干胡来,结果会怎么样呢?
人类不考虑后果的盲目行动,曾经而且现在仍在破坏着人与自然的关系,破坏着自然界的和谐,破坏着生态平衡。它使自然界的净化功能和资源再生产能力降低,使自然界自动调节、自动控制的功能以及维持生命的能力受到损害,这样不仅会危害人的根本利益,甚至会危及人类的发展和生存。
这是大自然对被胜利冲昏了头脑的人的报复和惩罚。
几百万年来,人类在地球上繁衍生息,艰苦奋斗,创造了灿烂的物质和精神文明。
在远古时代,在人类历史的绝大部分时间里,人类对大自然始终是敬而远之,既崇拜,又畏惧,以为神圣不可侵犯。
大约1万年前发生的农业革命,使人类结束了靠采集和渔猎为生的野蛮时代,进入了农业文明时代。在这个时代里,人类通过耕作和畜牧从自然界获得了更多的消费品,生活水平有了很大的提高,但同时对自然界的破坏也加剧了,主要是毁林开荒、过度放牧,破坏了森林和草原,引起了水土流失和土地沙漠化。
历史上,由于农业文明发展不当,带来生态环境恶化和促使文明衰落的例子屡见不鲜。
发祥于幼发拉底河和底格里斯河流域的古巴比伦是世界四大文明古国之一,这里曾经是林木葱郁,沃野千里,文化发达,可如今却已为漫漫黄沙覆盖而销声匿迹。4000年前南亚的印度河流域气候湿润,农业发达,盛产小麦、棉花、甜瓜,想不到昔日的沃野良田如今变成了光秃秃的不毛之地。黄河流域是中华民族的摇篮,直到商代还很繁荣富庶,森林覆盖率高达50%,可现在,中华民族的这条“母亲河”已经成了世界上泥沙含量最多的河流,黄土高原林海湮灭,植被破坏,好多地方沦为千沟万壑、水土严重流失的旱原。
如果说,古代社会生产力还不太发达,人们对自然的改造能力还不够强大,给环境造成的不良后果短时间内还不很严重,那么,自从工业革命以来,我们在创造巨大物质财富和高度发达文明的同时,人类活动对环境造成的巨大损害,就一个个非常明显、非常迅速地暴露出来了。
大批的工厂兴建起来了,千千万万个代表着“经济繁荣”的烟囱喷出滚滚浓烟;沉睡在地下的矿藏被开采出来了,它们给人类社会的发展提供了物质基础;大量新的自然界里本来不存在的化合物被研制出来了,它们迅速地闯进了人们的日常生产和生活。
工业生产带来了大量的废气、废水、废渣,江湖臭水横流,地面垃圾成堆,空中烟雾弥漫。“阿波罗”飞船上的宇航员证实,他们在太空眺望美国,看到城市和工业区上空笼罩着厚厚的尘雾。在分辨率相当高的卫星拍摄的图片上,某些工业城市竟已消失不见!
火车、汽车、飞机等现代化交通工具给我们带来了极大的方便,但同时也给我们制造了讨厌的噪音和大量的有害气体。各种各样的农药一方面为发展农业立下了汗马功劳,另一方面又给我们酿成了遍及全球的农药污染。电视、广播等使我们享受到现代无线电电子技术带来的恩惠,同时又使我们置身于越来越严重的电磁污染之中。
从20世纪50年代以来,世界上先后发生了多少起严重的公害事件啊!包括美国的“马诺拉烟雾事件”、英国的“伦敦烟雾事件”、日本的“水俣病事件”,以及近10年中发生的印度“博帕尔毒气事件”、前苏联“切尔诺贝利核电站泄露事件”等,成千上万的平民百姓患病或中毒死亡,有些怪病是过去从来没有见过的。
在某些城市里,空气污染得实在厉害,有人竟带着防毒面具在街道上走路。水体也受到严重的污染,变黑发臭,使生物绝迹。阿尔卑斯山的空气被装进“空气罐头”,格陵兰的冰雪用做“瓶装水”的原料,甚至“郊外空气”、“深山溪水”都成了商品。人们花钱购买它们,为的是能呼吸一下新鲜空气,喝上几口干净的水。
土地同人一样,需要休养生息,但是人们往往只管榨干它的“油水”,使它日益贫瘠。种种原因使世界上每年都有大片农田、草原变成不毛之地,沙漠的面积正在不断扩大。
森林是披在大地身上的“绿衣裳”,现在这件“绿衣裳”正在被撕成碎片,滥砍乱伐使森林面积急剧减少,结果是水土流失,风沙侵袭,气候失调,旱涝成灾。
乱捕滥杀以及环境污染还破坏了生态平衡,使物种灭绝的速度加快,形成的速度下降。现在每年都有很多的动植物从地球上消失,由此而引起的连锁反应将会造成意想不到的后果。
严重的教训使人类开始清醒。现在人们终于认识到,人是大自然的一部分,不能不考虑自己的行动给环境带来的影响。人类无节制的行动已经使地球几乎满目疮痍,制造这一严重环境危机的祸首恰恰是人类自己。为了解决环境危机,人们必须更新观念,处理好人与自然的关系,走新的持续发展的道路。
地球是太阳系中独一无二的充满生机的行星。好好地保护我们的地球吧!我们只有一个地球,地球是人类惟一的家园!
大气污染
我们生活在大气的“海洋”里。
人人都需要呼吸空气,一个人可以5个星期不吃饭,5天不喝水,却不能5分钟不呼吸空气。
人是如此,其他生物也这样。生命离不开空气,没有空气就没有生命。
厚厚的大气层又是“生命的保护伞”。它挡住或吸收掉太阳的大部分紫外线和其他有害辐射,使地球上的生命免遭伤害,保护人和生物安然无恙。
大气层像一条棉被覆盖着地球,既削弱了白天太阳的直接辐射,又缓和了昼夜气温的差别。运动着的大气还能实现热量的交换和调节,给地球上的生命创造一种冷暖适中的条件。
可是,实际上究竟真正认识到了这个浅显道路的人并不多。食物来之不易,水也有短缺的时候,惟独空气到处都有,结果使谁也不稀罕它,很少有人觉得有必要关心它的痛痒。
表现之一,就是人们漫不经心地往大气环境中排放各种各样有毒有害的废物。结果使大气环境成了世界各国的公共“垃圾箱”,什么废气都往里排放,最后超过了大气环境所能承受的极限,对人类健康、农业、森林、生物、水源、建筑物,以及文物古迹、旅游景观等都产生了有害的影响。
这时候我们就说:大气受到了污染,大气害“病”了。
城市居民燃烧煤炭等化石燃料产生的烟气,各类工矿企业排放的废气,汽车等机动车辆放出的尾气,都是大气污染物的主要来源。
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、硫化氢和氨等六七种。
一般情况下,大气污染物中粉尘与二氧化硫占40%,一氧化碳占30%,二氧化氮、碳化氢以及其他废气占30%。
从污染来源看,主要有燃料燃烧时从烟囱排出的废气、汽车排气和工厂排放的毒气,而烟囱排气与汽车废气约占总污染物的70%。在主要大气污染物中,世界各地排入大气中的粉尘,占污染物总量的1/6.其中大部分是烧煤造成的,一般情况下,工厂每烧1吨煤约有11公斤粉尘排入大气。
粉尘又分为两类。一类是大颗粒,其直径大于10微米,可以很快落到地上,被称为降尘,它大多属于燃烧不完全的小碳粒,也就是人们常看到的烟囱冒的黑烟。另一类是小颗粒,直径小于10微米,甚至小于1微米,仅仅相当于头发丝直径的1/50.其中大部分比细菌还通过许多现实航拍镜头的艺术剪接,反映出由交通工具、工业、电站、住宅区和大量使用化学肥料而造成的有害物质弥漫,导致大气层破坏。小,是人的肉眼看不到的。它可以几小时或几日甚至数年飘浮在空中,所以叫做飘尘。
粉尘是人类的大敌,尤其是直径在半微米到5微米之间的飘尘对人的危害最大,因为较大的飘尘能被鼻毛和呼吸道的粘膜所阻滞;很小的飘尘,也能被呼吸道粘膜俘获后随痰清出体外,惟独介于这两者之间的飘尘能穿过呼吸道,依附在肺泡上,并由血液送它周游全身。显然,如果这种飘尘再与某些致癌物“搭伙”或与其他病毒菌等“狼狈为奸”,其恶果是不难想象的。所以科学家们指出大气中的粉尘颗粒,尤其是煤粉尘颗粒是大气中各种毒气、毒物中的元凶。
大量排放污染物的结果,使大气的成分越来越复杂。尽管同大气的主要成分氮、氧相比,污染物的浓度往往少得可怜,通常都在十万分之一以下,但是它们对环境造成的影响,特别是给人类健康和生物生长带来的危害,却是十分严重的。
根据全球大气污染监测系统最近提供的数据,占世界城市人口差不多一半的居民(约9亿人),不得不在二氧化硫的浓度只能勉强接受或难以接受的大气条件下生活;约60%的城市人口(共10亿多),生活在烟雾和灰尘等悬浮颗粒物浓度超过规定标准的环境中;大多数国家城市空气中一氧化碳的含量,经常超过世界卫生组织规定的标准。
全世界每天有800人因呼吸受污染的空气而早亡,每年有300多万人死于主要由环境污染——包括大气污染引起的癌症。
大气污染也使农业大受其害:作物枯萎,粮食减产,家畜中毒,渔业衰落,土壤变质,森林死亡。
大气污染还使人们在经济上付出高昂代价。举个例子,在美国,仅仅为了消除大气烟尘所造成的污染,一年当中用于建筑物重新粉刷所需的费用就达1亿美元,洗涤纤维品的费用8亿美元,洗车费用2.4亿美元。想想看,这还是大气污染造成的间接损失,一个美国便这么多,全世界加在一起该有多少啊!
害人的烟雾
1952年12月9日,英国伦敦为大雾所笼罩。
平时,总是靠近地面的空气温度高,重量轻,热空气上升,冷空气下降,上下空气对流。可这天,冷空气沿着盆地的斜面进入伦敦,地面空气的温度比上面空气的温度还低,于是空气上下对流中止,整个城市一点儿风也没有。
工厂的大烟囱和千家万户的小烟囱不停地冒着烟,没有风,烟散不出去,结果是越积越多,使全城烟雾弥漫,充满呛人的煤烟味。有人不无夸张地形容当时的伦敦是“地狱般的阴森”、“火与冶炼之神的法庭”、“犹如西西里岛上冒着烟的埃特加火山”。
大雾持续了4天,混浊的空气叫人透不过气来。喉痛、胸闷使人感到异常难受,即使用手帕捂住鼻子也无济于事。伦敦的医院里住满了人,4天之中就死了4000人。在以后的两个月里,又陆续有8000人丧生。
这就是震惊世界的“伦敦烟雾事件”,也是人类有史以来第一次测定大气污染程度并记录环境污染灾害性影响的事件。
在伦敦烟雾事件中,“主犯”是大气中的悬浮颗粒物(颗粒大的叫降尘,颗粒小的叫飘尘),“帮凶”是二氧化硫气体,它们都是烧煤过程中产生的主要污染物。它们随呼吸一起进入人体,联合起来向呼吸道进攻,引起支气管炎、肺炎、鼻炎、鼻咽炎以及肺气肿、肺心病等,同时还能诱发神经系统和心血管疾病,损害肝脏和肾脏。
大气中烟尘和二氧化硫的含量越高,呼吸道和心血管疾病的发病率和死亡率也越高。经现场测定,当时伦敦大气中烟尘和二氧化硫的含量浓度比平时分别高出10倍和6倍,难怪这次事件中会有那么多人被夺去生命了。
随着石油工业的发展,后来人们又越来越多地用石油作燃料。烧油比烧煤方便,而且发热量高,比较干净,不会产生很多粉尘。但是,石油跟煤一样含有硫,一经燃烧,同样会产生二氧化硫,并且还会比烧煤排放更多的一氧化碳、氮氧化合物和碳氢化合物。
在强烈太阳紫外线的照射下,汽车排出的氮氧化合物和碳氢化合物等会发生一系列化学反应,生成一种由臭氧、醛类等组成的淡蓝色烟雾,被称为光化学烟雾。
一般来说,光化学烟雾的浓度只要达到千万分之几,就能强烈地刺激眼睛、气管、肺部,使人感到眼痛、头痛、呼吸困难甚至昏倒。如果它同硫酸烟雾联合起来向我们进攻,那毒性和危害就更大。
光化学烟雾还会使禽畜和庄稼生病,橡胶制品老化,建筑物和机器受腐蚀。就在洛杉矶发生烟雾事件期间,生长在郊区的蔬菜全部由绿变褐,无人敢吃;水果和农作物减产,仅葡萄一项就少收30%;大批树木落叶发黄,几万公顷的森林有1/4以上干枯而死。
在希腊雅典,每年大约有40天的时间被致命的光化学烟雾所笼罩。1988年夏,烟雾加热浪夺走了800人的生命。
墨西哥城大气污染的严重状况令人震惊。呼吸道疾病成了这个城市居民死亡的主要原因。空气中过多的化学物质使人们日夜都感到眼睛和喉咙疼痛,市中心不得不设立街头氧气室以供行人吸用。
1990年,罗马尼亚距布加勒斯特320公里的小科普沙市被列为世界上污染最严重的城市。到过那里的人说:“一切景物都是黑的,到处都是灰、污染和烟。人们洗完脸后不到5分钟,皮肤马上就会粘满油污。吃饭必须很快,否则食物也会变脏。”
我国是一个以煤炭为主要能源的国家,大气中的绝大部分污染物是由烧煤产生的。全国每年排放二氧化硫1520万吨,颗粒物2230万吨,二氧化碳5.2亿吨,是世界上废气排放量最多的国家之一。
联合国环境计划署和世界卫生组织1988年联合提出一份报告中说,在全世界补充调查的54个城市中,二氧化硫污染最严重的城市是沈阳、德黑兰、汉城和西安,颗粒物污染最严重的城市是德黑兰、西安和沈阳。
这就是说,沈阳、西安这两个集古代和现代文明于一身的世界著名大城市,如今已被列入全球大气污染最严重的10个大城市之中,难道我们还能掉以轻心吗?
温室效应
温室效应,又称“花房效应”。不论是太阳辐射投送到地面上来,还是地面辐射返回太空,都要通过大气层,并受到大气层的削弱。地球有了大气层,就如同花房有了玻璃一样,有保暖作用,称为“温室效应”。产生温室效应的原因是由于大气中的二氧化碳和水蒸气能吸收太阳辐射,使空气加热,气温升高。近年来,由于燃料消耗增加,大气受到污染,大气层中二氧化碳的含量增加了20%,使全球气温普遍升高。
最新的全球气温记录告诉我们,本世纪气温最高的6个年份全在80年代,也就是说,80年代是20世纪最热的10年,而1988年更是有可靠气温记录(约100年)以来最热的一年!
这种气候变暖是正常的还是反常的呢?
有些气象学家认为,目前影响气候变化的主要因素还是自然因素,地球每过一段时期就有一次冷暖变化,现在可能正处在暖期,所以气候变暖是一种正常的处在自然变化范围内的现象。
但是多数科学家认为,尽管地球气候确实是冷暖波动的,可这次变暖比以往任何一次都热得更快、更厉害。他们认为,主要是人类活动所造成的大气污染在影响着全球气候,温室气体的增多和温室效应的加强,是近百年来全球气候不正常变暖的主要原因。
北方冬季天寒地冻,草木凋零,可在一间密闭的玻璃温室内,小气候却温暖如春,照样生长着瓜果蔬菜和草木花卉。这是因为玻璃有一种特殊的本领,它能让太阳辐射畅通无阻地进入温室,加热室内的地面和空气,却不让室内的热辐射跑到外面去。这样一来,温室的热量收入多,支出少,温度自然就比室外高了。
这就叫温室效应。
事实上,我们的地球就是一个大“温室”,地球周围的大气相当于温室的玻璃。大气能让大部分波长比较短的太阳辐射直达地面,加热大地使它的温度升高,同时又能吸收地面散发出来的波长比较长的热辐射,只让很少一部分热量散失到宇宙空间去。这样,情况如同普通温室一样,地球的表面会由于大气层的覆盖而变暖。科学家们说,如果地球赤裸裸地“一丝不挂”,没有一点大气,那么地球表面的平均温度(15℃左右)就要比现在低33℃,也就是只在-18℃,连海水都要结成冰了。
但是,大气不是一种单一的气体,它由多种气体混合组成,并不是每种气体都能产生温室效应,能够产生温室效应的是一些含量很小的气体,包括二氧化碳、甲烷、一氧化氮等等,我们统称之为温室气体。
在众多的温室气体中,主角是二氧化碳。正是由于大气中二氧化碳的含量急剧增长,才使地球上的气候出现明显的变暖现象。
首先是人们大量地开采和使用煤炭、石油、天然气等含碳的化石燃料,数不尽的烟囱和数以亿计的机动车辆都在昼夜不停地喷吐着二氧化碳。有人估计,仅仅1988年1年时间里,人类活动就往大气中排放了280多亿吨二氧化碳。
其次是大规模的森林破坏,绿色植物是天然的大气“清洁工”,1公顷森林1小时能吸收8公斤的二氧化碳。现在由于种种原因,森林面积正在以惊人的速度减少,陆地上二氧化碳的主要消耗者被大量地毁灭。
一方面是产生的多,一方面是消耗的少,大气中的二氧化碳自然就不平衡了,它的含量越来越多,浓度越来越高。
从1850年到1988年,大气中二氧化碳的浓度已增加了25%,而其中最近的25年中就增加了8%。这种增长势头如果不加以控制,那么到本世纪末,大气中二氧化碳的含量就将比工业革命前翻一番。
不用说,温室气体越多,温室效应越强,地球的气温也越高。20世纪80年代的平均气温要比上个世纪的下半叶约高0.6℃。气象学家们预测,2025年全球平均气温将比现在升高1℃,到下个世纪的中叶将上升1.5~4.5℃。这就是说,今后几十年中,地球变暖的速度将是上个世纪的10~15倍!
结果是我们的地球将变成一个被“烤焦了的行星”:
全球气温将普遍升高。纬度越高的地区增温幅度越大,许多城市的夏季温度将超过38℃。
旱涝灾害频繁。低纬度的热带多雨地区洪涝威胁会更加严重,在中纬度的炎热少雨地区旱灾将成为“家常便饭”,亚热带的农业将大面积减产。
尘暴会有增无减,台风将更加猛烈。
气候带将向南北两极推移,许多生物由于适应不了气候变化而被淘汰,生态平衡失调。森林覆盖率减少11%,沙漠面积扩大3%。
气候变暖还将给某些病原体及其传播媒介提供理想的繁殖条件,全球人口中将有一半成为疟疾、血吸虫病、出血热等传染病的受害者。
不过,目前人们最担心的问题,还是由于气温升高、海水膨胀、冰雪融化而引起的海平面上升。过去100年中海平面已经上升了10~15厘米,今后到2030年将上升30厘米,100年后可能上升1米左右。
海平面上升会带来非常严重的后果:淹没沿海大片低地,使它们消失在白浪滔滔之中;许多岛国或岛屿,如马尔代夫、塞舌尔、巴哈马、基里巴斯、图瓦卢以及中途岛、比基尼岛、圣诞岛等,将部分甚至全部被海水吞没;海拔高度接近海平面或低于海平面的国家,如孟加拉国,六七十年后每逢雨季将有1/3的国土被淹没到3米多深的水下;所有沿海国家都会受到海水入侵的威胁,他们将为保护沿海城市和土地付出高昂的代价……
当然,中国也不例外。
可怕的臭氧洞
臭氧是一种不稳定的具有特殊“新鲜”气味的气体,在常温下呈浅蓝色,具有很强的氧化能力,杀菌作用快、效果好,而且有去除色、味的特点。臭氧主要集中在距地面20~30公里的平流层里。臭氧层在天空中就像一道天然屏障一样,能阻止太阳辐射中的紫外线,使地球上的万物生灵免遭紫外线的伤害,被誉为地球的保护伞。臭氧层一旦遭到破坏,太阳紫外线到达地面的辐射就会增强,使人类皮肤癌和白内障的发病率上升;紫外线增强还会导致自然界生态系统的失调和气候的改变,危害农作物和海洋生物的生长繁殖。
按照科学家的说法,原始生命诞生在海洋里,以后直到大气层中逐步形成了臭氧层,生命才得以离开海洋,开始浩浩荡荡地向陆地进军。
可是,经过亿万年的漫长岁月才形成的臭氧层,如今却正遭到人类活动的破坏。
1985年5月,英国南极考察队的科学家首次报道,他们在南极上空发现了一个巨大的臭氧层“空洞”。所谓“洞”,倒不是说里面什么也没有,只是臭氧的含量比正常水平要少得很多。
南极的臭氧洞是季节性的,每年春天出现,洞的臭氧含量迅速减少40%~50%,直到来年夏天才重新闭合。这个洞每年都在改变位置,面积在不断扩大。1988年,南极臭氧洞大到了吓人的程度,并向有人居住的南美大陆的南端逼近,面积有北美洲那么辽阔,深度相当于珠穆朗玛峰的高度。科学家们说,如果再不采取措施制止情况进一步恶化,南极臭氧洞恐怕就再也封闭不起来了。
1987年,联邦德国的科学家发现在北极上空也有类似的臭氧洞。
两极臭氧洞的发现震动了全世界,引起社会公众的广泛关注。不久人们就得知,不仅南北极,全球各处都出现了臭氧层被破坏的现象。
绝大多数科学家认为,破坏臭氧层的“元凶”是人类活动排放到大气里去的氯氟烃。
氯氟烃是由人工制造出来的一类含碳、氟、氯南极上空的臭氧洞等元素的有机化合物,品种很多,在致冷剂、喷雾剂、发泡剂、清洗剂等方面得到了广泛的应用。从冰箱、空调机、汽车到硬质薄膜、软垫家具,从计算机到灭火器,从工业生产到家庭生活,许多场合都要用到。现在,全世界的年产量已超过百万吨。
在使用氯氟烃过程中,免不了会排放到大气中。由于它的化学性质稳定,可以在大气中长期存在,所以能够通过对流进入大气平流层。
进入平流层的分子,在强烈紫外线的照射下,会裂解生成游离的氯原子。氯原子非常活泼,在它的参与下,一个臭氧分子和一个氧原子可以变成两个氧分子,而氯原子却依然如故,只是起到了“催化”的作用。这样,一个氯原子就大约能破坏掉10万个臭氧分子。
有人可能会说,现在臭氧层中的臭氧总共不过减少了百分之几,这算得了什么呢?
可别小看这百分之几!臭氧层本来就很薄,浓度也很稀,一旦遭到了破坏,或者在“保护伞”上开了个“天窗”,或者使“天然屏障”变得更加稀薄,结果就会有更多的有害紫外线到达地面,给我们人类和地球上的其他生物带来严重威胁。
过量而长久的紫外线照射,会影响植物的光合作用,使农作物受到伤害,有的质量变坏,有的产量下降。科学家们说,由于臭氧的减少和温室效应的增强,世界上将有1/4的植物物种灭绝,1%的农作物得不到收成。
小不点儿的微生物和水生生物对紫外线辐射最敏感,紫外线能对20米深水体范围内的浮游生物、鱼虾幼体、贝类等造成危害。而大量浮游生物的死亡,又会使海洋里那些靠吃浮游生物过活的鲸、海狮、鱼虾以及其他海洋生物难以为生,这样就破坏了海洋水域的生平衡。
人们尤其关心紫外线对人体健康的影响。
过量的太阳紫外线照到人体上,首先会损伤人的皮肤,使人面容憔悴,出现晒斑,加速衰老,并有害于人的呼吸系统。
紫外线会抑制人体免疫功能,造成免疫系统失调,降低抗病能力,使艾滋病、疱疹、麻风病等传染病得以加速传播。
最大的危险是皮肤癌和白内障的增多。
1991年底,由于南极臭氧洞的出现,智利最南部的城市发现许多羊有短暂失去视觉的现象。学校老师也报告说,当地小学生也出现皮肤过敏和不寻常的阳光烧伤的现象。
目前全世界每年死于皮肤癌的患者大约有10万人,患白内障的人更多。科学家说,臭氧层的臭氧含量每减少1%,太阳紫外线的辐射量就会增加2%,皮肤癌的发病率将增加5%~7%,白内障患者将增加0.2%~0.6%。
联合国环境规划署提出警告:如果臭氧层继续按照目前的速度减少、变薄,那么到2000年,全世界皮肤癌患者的比例将增加26%,达到30万人;如果下世纪初臭氧再减少10%,那么全世界每年患白内障的人有可能达到160万到175万人。
空中死神——酸雨
1971年9月23日晚,十几个行人匆匆赶路,经过东京代代木车站附近时,天正下着蒙蒙细雨。真怪,这雨似乎跟平常的雨不同,飘进眼睛会感到刺痛,落到手臂上觉得好像被小虫“蛰”了一样。
这到底是怎么回事呢?
科学家们又是采样化验,又是分析研究,终于发现,原来是这种雨水里含有某些刺激性物质,呈出明显的酸性,于是人们就把这种雨命名为“酸雨”。它主要是由大气中的二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物与雨、雪作用形成为硫酸和硝酸,再随雨雪降落到地面。
其实,酸雨并不是日本的特产,也不是到本世纪70年代才有。早在19世纪中叶,英国一位化学家就发现,曼彻斯特地区下的雨有时呈酸性,而且这种酸性同大气中越来越多的污染物有关。
问题提出来了,但没有引起人们注意。
1926年,挪威淡水渔业观察者报道,新孵化的鲑鱼出现突然死亡的现象,与地面上的酸性有关系。进入50年代,瑞典气象学家又发现,北欧地区下的雨经常是酸性的。再进一步,美国的东北部工业区和加拿大的部分地区也出现了天降酸雨的现象。
科学家正在调查酸雨对森林造成的危害正是在这种情况下,在1972年斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议上,瑞典代表第一个把酸雨作为一个国际性的环境问题提了出来。
但是,20年过去了,现在酸雨污染日益严重,范围不断扩大,从北欧扩展到中欧、东欧,从北美扩展到南美,从亚洲扩展到非洲,不仅工业发达国家有酸雨问题,发展中国家也有。
调查研究证明,酸雨是随着大工业的兴起降临人间的。现在世界上很多地区降水的含酸量,要比100多年前未受污染的雨水含酸量高出几十、几百甚至几千倍。曾测得加拿大南部降落的酸雨比西红柿汁还酸,美国弗吉尼亚州惠林地区酸雨的酸度甚至远远超过了醋酸。
天上落下来的雨雪本来应该是中性的,不会给我们带来什么危害。那么酸雨里的“酸”又是从哪儿来的呢?
酸雨也是大气污染的产物。它的形成过程比较复杂,各地区酸雨的组成和成因不尽相同。
一般来说,燃烧煤炭、石油生成的二氧化硫和氮氧化合物,在酸雨形成的过程中扮演了主要的角色。它们进入大气后,在阳光、水汽、飘尘的作用下,发生一系列的化学反应,生成硫酸、硝酸或硫酸盐、硝酸盐的微滴,飘落在空中,以后遇到降雨、降雪,随着一起落下,就成为酸雨或酸雪。你想,这些酸都是强酸,一旦混进雨雪里,雨雪还能不酸吗?
酸雨会给我们造成很多的危害。
酸雨落进湖里,时间一久,湖水就会变酸,而且越来越酸。开始是某些浮游生物、软体动物消失不见,无脊椎动物大大减少,不少鱼类的卵不能孵化。然后是绝大多数的鱼类也都消失,微生物的活动受到影响,水质严重恶化。最后,生机盎然的湖泊变成死水一潭。
那些酸度很高的湖泊,看上去水体很洁净,简直像水晶一般透明,但实际上已经是个“死湖”,是个没有生命的“水中坟墓”。
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12000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。1976年7月10日,该市一家生产除草剂的化工厂的三氯苯酚反应罐破裂,喷出至少含有2公斤二氧蒽的毒雾。二氧蒽是一种剧毒物质。爆喷时,居民闻到了强烈的辛辣味,感到剧烈的头疼、恶心和皮肤疼痛。有1万居民受到影响,其中5000人有中毒症状,40人当即住院,同时还有几百头牲畜中毒死亡。鉴于二氧蒽毒物的致畸胎作用,一些遭到污染的孕妇进行了堕胎手术。
医药品往往潜伏着化学品的毒性。60年代初期,英国的英格兰和威尔士地区出生了过多的畸形婴儿。这些婴儿不仅五官不正,四肢不全,甚至短缺内脏。这给许多父母造成了忧伤和不幸,也引起社会的不安。经过医学界的调查发现,畸形婴儿的母亲中有很多人曾服用过一种安眠药——塞利多米,长期服用此药才知其后果。又如,曾经被称为“奇迹的胃溃疡良药”——甲胫咪胺,从1976年起被正式批准投入市场,已有1400多万人服用。但在1978年初步证实,这种药容易导致胃癌。因为,服用此药后,在患者的胃里的亚硝胺致癌物质明显增多。药能治病,但同时会有程度不同的副作用。这些事件使人们得到一个教训,即对一种药物仅仅进行毒物实验,是难以得出安全评价的,还必须同时进行致畸形、致突变、致癌的实验。近几年来,随着合成技术的不断提高和使用,原料的日益广泛,这个问题便越来越突出了。
随着食品工业的发展,食物添加剂事业广泛发展,食品也是化学品污染危害的一条重要途径。在食品的生产和加工过程中,要使用好多种添加剂,如杀虫剂、防腐剂或杀菌剂、抗氧化剂、营养剂、调味剂、甜味剂、乳化剂、可塑剂、凝固剂、安定剂、调色剂、香精等等,五花八门,多达数千种。据统计,在西方一些国家每年每人通过饮食摄入的化学添加剂物质达1500克左右。但有些添加剂被证明对人体健康极为有害,有的则被认为是致癌物质。许多国家或命令禁用,或严格控制。日本在1974年宣布禁止使用防腐剂AF-2,这种防腐剂是人工合成为糠酰胺类化学品,1968年有人写了一本《危险的食品》,指出AF-2有毒,呼吁禁用,并于1971年向检察机关上告。1973年9月,国立遗传研究所公布了论文,指出AF-2有很强的致突变性,证实日本40岁以上的肝癌死亡率同AF-2摄取量有关。日本各阶层群众联合发起了全国性运动,提出“不吃加工食品,吃自然食品”的口号。直到1974年8月,日本卫生部才宣布全面禁止使用添加剂AF-2.
由于管理不善,制度不严,造成多氯联苯污染的事例也不少。1973年,在美国发生的一桩家畜误食多溴联苯事件就很有代表性。多溴联苯是一种阻火剂,常用于生产耐火的硬质塑料。1973年夏,一列货车车厢内装有十几袋多溴联苯和多袋饲料添加剂——氧化镁。货物运到饲料厂后,因口袋标记的颜色错混,误把大量的多溴联联苯当作氧化镁添加剂加入饲料中出售,以致使大量饲养动物食用中毒。人吃了多溴苯污染的猪肉后,剧烈头疼,严重倦怠,肠胃难受,关节僵硬或肿胀等等。这次事故至少损失了3万头牛,6000头猪,1500只羊,150万只鸡;其他如鸡蛋、奶酪、奶油、奶制品和饲料报废数量更加惊人。在日本,多氯联苯污染也对人类造成了很大威胁。1968年3月,日本九洲、四国等地有几十万只鸡突然死亡。经检验发现饲料有毒。不久,在北九洲的爱知县以西一带的居民中,发现一种奇怪的病。一开始只是眼皮肿胀、手掌出汗,全身起红疙瘩,继之出现呕吐,恶心,肝功能下降,全身肌肉疼痛,咳嗽不止等症状,有的竟医治无效而死亡。这种病来势凶猛,患者很快就达到1400多人,并蔓延到北九洲23个府县。7、8月份达到高峰,患者增加到5000多人,其中16人死亡。实际受害者13000多人,使整个日本西部陷于恐慌之中。经调查研究发现,北九洲一家食用油厂生产米糠油时,因生产管理不善,使脱溴的热载体多氯联苯泄漏混入米糠油中,人畜食用后中毒,造成了当时轰动一时的“米糠油事件”。
塑料污染
1997年6月5日,国家环保局和铁道部联合行动,在全国范围内,沿数十万公里的铁道线上,打一场“白色垃圾”歼灭战。几百万青年志愿者,整整奋斗了一天,清除垃圾成千上万,不计其数,终于把大江南北,长城内外,铁路沿线的“白色垃圾”打扫了一遍。成果见报,表彰先进。但事情的起因是一些不起眼的“白色垃圾”,有白色塑料饭盒,有白色塑料袋。这才是值得我们深思的。
塑料是20世纪的科学产物,据统计,目前全世界塑料年产量已达1亿吨,中国大陆消费达380万吨,将占到4%。全年生产塑料餐具达5亿个,而铁路沿线就有1亿多个,塑料有其优点,因而得到了广泛的使用。但也有其缺点,就是回收难,治理难,消解难。使用后,成了垃圾,填埋在地下,就是化上50年也不会分解,因此使用塑料时高兴,丢弃时就头疼。
随着农用地膜、蔬菜大棚技术的发展,农村中使用塑料越来越多,对塑料薄膜的需求也越来越多。但是,每年替换下来的旧地膜,有的还没有替换就掉在地里,有的干脆就用犁埋在地下。结果,地膜影响了农作物根系的发育,影响土壤通气施肥。有的地膜被混入饲料中,被牲畜误食,而危害牲畜生命。
在城市,无论到农贸市场买蔬菜、买瓜果,还是到商场购衣服、鞋帽,售货员都毫不吝惜地给你套上一个塑料袋,体现出热情。因此,在城市居民家中也是处处都是白色塑料袋,成了灾,成了垃圾,真是愁煞人。
现在,全球盛行绿色消费。首先推行取消塑料包装,恢复牛皮纸袋包装;或者要求商场出售商品后,要负责回收商品的包装用品。这就是,绿色消费的新观念。而中国商品如果在包装上不注意,就会被挤出国际市场。在国内,由于居民没有自觉抵制塑料包装的使用,对塑料餐具的回收就尤为重要。
铁道部已于1997年7月1日起,在火车上禁止使用一次性塑料餐具,而选用可降解的餐具。广州市将于1998年开始,禁止广州市内的塑料厂家再继续生产一次性塑料餐具。这是方向,是榜样。在铁道部和广州市的带动下,对塑料制品的要求将更加规范,更加严格。我们对塑料包装及一次性塑料餐具的使用也不会延长得太久,走得太远。
森林与环境
覆盖在大地上的郁郁葱葱的森林,是自然界拥有的一笔巨大而又最可珍贵的“绿色财富”。
人类的祖先最初就是生活在森林里的。他们靠采集野果、捕捉鸟兽为食,用树叶、兽皮做衣,在树枝上架巢做屋。森林是人类的老家,人类是从这里起源和发展起来的。
直到今天,森林仍然为我们提供着生产和生活所必需的各种资料。估计世界上有3亿人以森林为家,靠森林谋生。
森林能为人类提供果子、种子、坚果、根茎、块茎、菌类等各种食物,泰国的某些林业地区,60%的粮食取自森林。森林灌木丛中的动物还给人们提供肉食和动物蛋白。
木材的用途很广,造房子,开矿山,修铁路,架桥梁,造纸,做家具……森林为数百万人提供了就业机会。其他的林产品也丰富多彩,松脂、烤胶、虫蜡、香料等等,都是轻工业的原料。
我国和印度使用药用植物已有5000年的历史,今天世界上大多数的药材仍旧依靠植物和森林取得。在发达国家,1/4药品中的活性配料来自药用植物。
薪柴是一些发展中国家的主要燃料。世界上约有20亿人靠木柴和木炭做饭。像布隆迪、不丹等一些国家,90%以上的能源靠森林提供。
森林的更大价值,还在于它保护和改善了人类的生存环境。它就像大自然的“调度师”,调节着自然界中空气和水的循环,影响着气候的变化,保护着土壤不受风雨的侵犯,减轻环境污染给人们带来的危害。
森林不愧是“地球之肺”,每一棵树都是一个氧气发生器和二氧化碳吸收器。一棵椴树一天能吸收16公斤二氧化碳,150公顷杨、柳、槐等阔叶林一天可产生100吨氧气。城市居民如果平均每人占有10平方米树木或25平方米草地,他们呼出的二氧化碳就有了去处,所需要的氧气也有了来源。
地球上的植物一年内能吸收大约865亿吨的二氧化碳气体,是无可比拟的“空气净化器”。森林能涵养水源,在水的自然循环中发挥重要的作用。“青山常在,碧水长流”,树总是同水联系在一起。降落的雨水,一部分被树冠截留,大部分落到树下的枯枝败叶和疏松多孔的林地土壤里被蓄留起来,有的被林中植物根系吸收,有的通过蒸发返回大气。1公顷森林一年能蒸发8000吨水,使林区空气湿润,降水增加,冬暖夏凉,这样它又起到了调节气候的作用。
森林能防风固沙,制止水土流失。狂风吹来,它用树身树冠挡住风的去路,降低风速,树根又长又密,抓住土壤,不让大风吹走。大雨降落到森林里,渗入土壤深层和岩石缝隙,以地下水的形式缓缓流出,冲不走土壤。据非洲肯尼亚的记录,当年降雨量为500毫米时,农垦地的泥沙流失量是林区的100倍,放牧地的泥沙流失量是林区的3000倍。我们不是要制止沙漠化和水土流失吗?最有效的帮手就是森林。
森林还是改善环境、抗击污染的“主将”。
樟树、夹竹桃、丁香、枫树、刺槐、臭椿、桧、柏、女贞、橡树、红柳、木槿、榆树、马尾松、法国梧桐等都有很强的吸收二氧化硫、氯气、氟化氢等有毒有害气体的能力。这些气体通过绿化林带,通常有1/4可以得到净化。
树叶通过其上面的绒毛、分泌的粘液和油脂等,对尘粒有很强的吸附和过滤作用。每公顷森林每年能吸附50~80吨粉尘,城市绿化地带空气的含尘量一般要比非绿化地带少一半以上。
许多树木能分泌杀菌素,如松树分泌的杀菌素就能杀死白喉、痢疾、结核病的病原微生物。闹市区空气里的细菌含量,要比绿化地区多85%。
林木还能吸收噪音。一条40米宽的林带,可以降低噪音10~15分贝。
森林是如此重要,以至联合国粮农组织把“森林与生命”定为1991年世界粮食日的主题:不是以植树本身为目标,而是要表明森林如何能帮助人类实现持续发展的目标;要强调森林有持久生产力的作用,即在为后代保存资源基础的同时,满足现在生产不断发展的需求;要提醒人们认识森林不仅能提供粮食、燃料,而且具有最根本的保护环境的价值。
如果没有森林,陆地上绝大多数的生物会灭绝,绝大多数的水会流入海洋;大气中氧气会减少,二氧化碳会增加;气温会显著升高,水旱灾害会经常发生……
一句话,没有森林就没有生命。
可是,很多人却似乎不懂得这一点,他们不仅不知道如何爱惜森林,相反地尽在无情地摧残它们。
从1万年前的新石器时代,人类发展粗放牧畜业和进行刀耕火种时起,森林便遭到了巨大的破坏。以后更是变本加厉,日益严重。四五千年前,欧洲森林面积还占陆地面积的90%,现在只占50%了。我国西北广大地区4000年前也覆盖着茂密的森林,如今林海湮灭,植被破坏,好多地方已经沦为千沟万壑、童山濯濯的旱原。
特别严重的破坏是在近百年里发生的。随着社会生产的发展,毁林开荒,辟林放牧,伐木兴建城镇,再加战争破坏,火灾虫害,世界森林面积缩小的过程大大加快。现在,每年大约有2000万公顷的森林从地球上消失!
多年来,非洲森林已经砍掉了一半以上。其中西非每新种一棵树,同时却几乎要砍掉30棵树。象牙海岸本是非洲多林国家之一,为了得到所需要的外汇,每年差不多要砍伐30万公顷森林。1963年它还拥有1200万公顷森林,现在只剩下不到100万公顷了。
在人口爆炸和农业过度开发的压力下,亚洲的森林也面临消失的危险。从1980年到2000年,尼泊尔森林面积将减少63%,斯里兰卡将减少59%,泰国将减少55%。越南在过去40年里已有一半的森林被破坏。泰国1970年的森林覆盖率还高达50%以上,短短十几年后已下降到不足25%。
欧洲现在的森林都是人工林,原始森林几乎已经绝迹。欧美国家经常发生火灾,比如仅1990年,意大利被焚毁的森林就达17万公顷。欧共体各国被环境污染毁坏的森林也很多。
最令人担心的是热带雨林,现在正以惊人的速度从地球上消失。20世纪80年代以来,热带雨林的3个主要生长国——巴西、印尼和扎伊尔,每年砍伐的森林超过200万公顷。有一份最新报告说,1980年有1130万公顷热带雨林被毁,1991年达到1690万公顷,也就是说,过去10年里的砍伐量增加了一半。全世界的热带雨林已有70%被毁掉!
在人类历史发展的初期,地球上1/2以上的陆地披着绿装,森林总面积达76亿公顷。1万年前,森林面积减少到62亿公顷,还占陆地面积的42%。19世纪减少到55亿公顷,无论在欧洲、美洲还是亚洲、非洲,依然到处都能见到森林。可是进入20世纪以后,毁林的情况日趋严重,至今全球只存有40多亿公顷森林,而且正以每分钟38公顷速度在消失!
我国的森林在历史上也不少,不仅南方森林茂密,就是在北方,北京蓝田猿人生活的渭河之滨,北京猿人活动的北京地区,都曾有苍翠的莽莽林海。但是,现在我国的森林已经不多了,1988年的森林面积是12465万公顷,只占世界森林面积的3%;森林覆盖率为13%,比世界平均覆盖率低一半还多。
森林破坏给我们带来了严重的恶果。水土流失,风沙肆虐,气候失调,旱涝成灾,都同大规模的森林破坏有关。人们毁林开荒的目的是为了多得耕地,多产粮食,可是结果却适得其反,农作物反而减产,挨饿的人越来越多。人们滥伐森林的目的是为了多得木材,获取燃料,可结果也是事与愿违,木材越伐越少,某些森林资源本来很丰富的国家现在成了木材进口国,22个国家中有1亿人没有足够的林木供给他们最低的燃料需求。
森林与人类息息相关,是人类的亲密伙伴,是全球生态系统的重要组成部分。破坏森林就是破坏人类赖以生存的自然环境,破坏全球的生态平衡,使我们从吃的食物到呼吸的空气都受到影响。难怪一位著名的生物学家说“人类给地球造成的任何一种深重灾难,莫过于如今对森林的滥伐破坏!”
爱护森林吧,滥砍乱伐森林是人类的愚蠢行为,再不要做这种贻害子孙后代的事了。我们不仅要保护好现有的森林资源,把利用自然资源和保护环境结合起来,同时还要大规模植树造林,绿化大地,改变自然面貌,改善生态环境。
噪声污染
环境噪声污染是指排放的环境噪声超过规定的允许噪声标准值,妨碍人们工作、学习、生活和其他正常活动。日常生活中的噪声强度虽然不会致人或动物于死地,却能危害人的健康。世界各国都很重视噪声问题,把噪声污染列为主要的环境污染公害之一。日本甚至把噪声列为公害之首。
噪声的强度大小通常是用“分贝”来表示的。“分贝”是测量声音强度的一个单位。噪声除强度的大小外,还有一个声调高低(指声音频率高低)的问题。人的耳朵一般对高频声比较敏感,对低频声比较迟钝,声学测量仪器能模拟人耳的听觉特性,把500赫以下的灵敏度逐渐降低,这样读出来的数值叫做A声级。A声级可以在噪声测量仪器中直接读出。所以在噪声控制中,人们常用A声级作为评价噪声强度的主要指标;在分贝后面加上一个(A)字,为了方便,一般将分贝后的(A)省略了。
噪声的污染是局部性的。它在环境中不积累,不持久,也不远距离传输,而且当声源停止发声后,噪声立即消失,噪声不能集中起来处理,因此噪声的减少和消除不同于大气、水和其他环境污染的控制问题。
现代城市的噪声主要来源有以下4种:
1.交通噪声。交通噪声主要指的是机动车辆、飞机、火车和轮船等交通工具在运行时发出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的,干扰范围大。在这类噪声中,飞机噪声最强,影响也比较严重。汽车是城市交通中较大的噪声源,机动车的发动机运转、部件摩擦、车身震动、刹车、排气、鸣喇叭等,都会产生噪声。一般公共汽车的噪声约为80分贝。车速提高一倍噪声增长6~10分贝。最严重的是鸣喇叭,电车喇叭大约有90~95分贝,汽车喇叭大约有105~110分贝。
2.工业噪声。主要指工业生产劳动中产生的噪声。主要来自机器和高速设备,如:电气设备的噪声来自变压器和电动机;加热通风设备的噪声来自喷出口、旋涡、风扇及其他运动部件。一般电子工业和轻工业的噪声在90分贝以下;纺织厂噪声在90~110分贝之间;机械工业噪声在80~100分贝之间;凿岩机、大型球磨机达120分贝;风铲、风铆、大型鼓风机在120分贝以上。
3.建筑施工噪声。主要指建筑施工现场产生的噪声。在施工中要大量使用各种动力机械,要进行挖掘、打夯、搅拌,要频繁地运输材料和构件,从而产生大量噪声。
建筑施工噪声,对发展中城市的影响极大。虽然每项施工都具有暂时性,但城建施工的总和加起来很大,而其中相当一部分的工期在两年以上。建筑施工机械噪声最严重的是打桩机,距声源10米时,平均105分贝;距声源30米时,平均91分贝。
4.生活噪声。主要指人们在商业交易、体育比赛、游行集会、娱乐场所等各种社会活动中产生的喧闹声,以及收录机、电视机、洗衣机等各种家电的嘈杂声,这类噪声一般在80分贝以下。如洗衣机、缝纫机噪声为50~80分贝,电风扇的噪声为30~65分贝,空调机、电视机为70分贝。
在我国城市噪声中,交通噪声占31%,生活噪声占41%,工业和其他噪声占28%。在测定过程中,噪声达80分贝的占55.5%,90分贝的占13.3%,95分贝的占3.2%。
日益严重的垃圾问题
没有人不认识垃圾,而且因为它又杂又乱,又脏又臭,所以谁也不会对它有好印象。
垃圾是固体废物的一种。生产越发展,生活越改善,垃圾的数量也越多。据报道,现在全世界每年新增加的垃圾大约是100亿吨,这相当于全世界粮食产量的6倍、钢产量的14倍。主要分工业垃圾和生活垃圾两大类。
先说说生活垃圾。
城市是人口的集中地,自然也就成了生活垃圾的“大本营”。特别是那些工业发达国家,自进入所谓“大量消费的时代”和“用后即弃的时代”以来,生活垃圾量更是急剧增长,不仅在数量上直线上升,内容上也大有变化。过去生活垃圾的主要成分是厨房里的菜根菜叶、建筑废土石、炉灰、生活废弃物之类,现在则有更多的旧家具、废塑料制品、废纸,甚至还有旧汽车、旧电视机、旧洗衣机等等。
美国的城市居民垃圾高居榜首,每年达2.2亿吨,丢弃的旧汽车1000多万辆,废轮胎上亿只,废罐头盒500亿个,废玻璃瓶300亿个,废纸3000万吨。纽约是世界上人均废物量最多的城市,每天丢弃的垃圾达24000吨,每人每年扔掉的废物等于自身重量的9倍。
垃圾是严重的污染源。图为日本东京附近堆积如山的垃圾。我国虽然消费水平还比较低,但由于人口众多,城市垃圾量也很惊人,1989年就已达到6000多万吨,并正以每年8%~10%的速度增长。
处理垃圾并不是把它从街头拣进垃圾箱就完事,也不是把它送到垃圾堆放场就了结。因为随意堆放垃圾,不仅要占用大片土地,散发臭气,传播疾病,而且通过雨水渗沥,还会把某些有毒有害的物质带进土壤、水域,造成土壤和水质污染。
首先要设法减少垃圾。有的国家发展“干净技术”,减少在生产、流通和使用过程中产生的废物。有的国家制订法律、法规,对随意扔弃垃圾者实行重罚。还有的国家开展各种活动,通过展览、讲演教育人们珍惜资源,切勿浪费。
对于已经产生的垃圾,需要加强监督,有效处理。
城市垃圾的成分又多又复杂,但不都是废物,把它们收集起来,经过分类加工,就能给我们增加很多财富。比如,旧瓶、空罐头筒之类可以直接回收重复利用,废纸、破布经过处理能做成各种纸张,废金属回收后可送去做冶金工业的原料,富含营养成分的生物质废料可加工成优质的肥料和饲料,等等。
德国的凯尔彭垃圾场是欧洲最大的垃圾处理场,它拥有筛网、磁铁在内的高技术机械,每年处理10万吨城市垃圾,可以把其中60%的废纸、金属、木材、玻璃、有机物和部分塑料分拣出来,回收利用。
回收利用废物不仅可以减少垃圾处理量,降低处理费用,而且有利于保护地球的物资资源和能源,减缓全球生态系统的恶化。比如,用回收的废铝代替铝矿石生产铝,可以减少能源消耗95%;用废纸代替木材造纸,既能少伐林木,又能节省3/4的能源和一半的用水。如果玻璃的回收率达到50%,每个国家两年中就可以有一年不生产玻璃容器;如果能回收利用全世界一半的废纸,就几乎能满足今后75%的纸张需求量,这意味着可以少伐800万公顷的森林。
不少的城市垃圾里含有相当多的有机可燃物,包括木块、木屑、杂草、桔杆、菜叶、瓜果皮等等,把它们收集到一起,经过发酵、热解和压制,可以获得固体、液体或气体可燃物。这些可燃物可以单独燃烧,也可以同石油、煤炭一起混合燃烧,燃烧产生的热量,可以用来发电,也可以用于供热,更多的是两者兼用。
现在全世界大约已有500家“焚烧垃圾发电”的工厂,而且发展十分迅速。不过,现在大多数国家的大部分垃圾还是用掩埋法来处理的。当然,垃圾掩埋之前,先要进行无害化处理,以免污染环境,危害人体健康。
掩埋法处理垃圾需要占用大片场地,这是个困扰世界上很多国家的大问题。
过去几十年中,美国可供掩埋垃圾的土地已经使用了一半以上,今后30年中剩余的土地必将被用完。
巨量的垃圾对国土窄小的日本来说更是一个不堪的重负。尽管采取了种种措施,处理垃圾仍然是个极为棘手的社会问题。有人甚至提出要进行一场“垃圾战争”。东京市市长就说:“不是我们把垃圾消灭掉,就是垃圾把我们淹没。”
我国城市的生活垃圾绝大部分未经处理就任意堆置城郊。北京市日产垃圾数千吨,近郊有垃圾场近千个,占地9000亩,问题是可堆放垃圾的场所越来越少,不得不派人经常到城郊去寻找新地点。“垃圾围城”现象已开始引起政府的重视。
比起生活垃圾来,工业垃圾数量更大,更难处理,占地更多,危害有时更严重。
在工业发达的国家里,工业垃圾量往往是生活垃圾量的10倍。
堆放工业垃圾不仅侵占土地,污染环境,而且常常酿成坍塌、滑坡、火灾等事故。
不过,如同生活垃圾一样,工业废渣也不都是废物,比如煤灰和炉渣,现在已被广泛用作建筑、铺路材料,用于制作肥料和改良土壤,用来提取有用的乃至稀贵的金属元素。垃圾问题严重到如此程度,以致被许多国家认为是当前最难处理的城市环境问题之一。
各国都在为解决垃圾问题制定对策。
西欧六国——比利时、丹麦、瑞典、瑞士、意大利、荷兰,先后公布了处理垃圾的法律,法国提出处理废料的22项措施,日本决定在全国建立垃圾废物利用中心……
为了摆脱日益严重的垃圾危机,一些国家的城市市政当局更是千方百计,“妙招”迭出。
在泰国首都曼谷,规定小孩子如有轻微违法行为,就让他拣一袋垃圾作为处罚,这样既处罚了少年违法者,又减少了街道的垃圾污染。
加拿大的普罗维斯堡市政府在一处市民常来休息的地方修建了一个浴池,到这里来洗澡的人不用花钱,只需在大街上捡来一定数量的垃圾。这是用鼓励的办法来搞好环境卫生。
1990年,日本东京举办了全球首次大规模的“垃圾节”,展出大批从垃圾里拣来的完好无损的物品,任由参观者免费拿走。通过这项活动,目的是唤醒市民要勤俭节约,减少浪费。
颇具幽默感的英国人,1991年9月4日在伦敦南面的佩卡姆开办了一个垃圾展览馆,展品中有用电话线制作的南非滚木球,用饼干包装纸制作的埃及地席,用灭虫剂喷筒制作的印度粉具,用琴键制作的项圈等等。一位展览馆的工作人员说:“废物是人为的概念,自然界是没有废物的。它之所以是垃圾,只是因为我们把它扔掉了。”
根据同样的目的,美国的佛罗里达州也办了一家特别的儿童乐园。乐园里的所有游乐设施都是用从垃圾里挑出来的废品制作的,而且制作得很精巧,很有水平,孩子们在这里玩得很开心。政府官员解释说,这是为了教育儿童,废物不是绝对的“废”,它是可能变成有用的东西的。
人们还在小小的垃圾箱上做文章。在美国宾夕法尼亚州泽尔市有一个风景优美的安杰拉公园里,垃圾箱被做成造型逼真的猪、象、河马等动物形状,你把垃圾扔到它里面,它会充满感情地说:“谢谢,味道好极了!我现在肚子非常饿,劳驾您再给我找一点吃的,好吗?”据公园管理人员反映,自从装上这种垃圾箱以后,公园的环境卫生大有好转,即使是游人如织的星期天也是如此,因为地上的果壳、纸片等废弃物,几乎都叫跑来跑去的孩子们拣去“喂”那些会“说话”的“动物”了。
原子核的幽灵——放射性污染
在自然界和人工生产的元素中,有一些能自动发生衰变,并放射出肉眼看不见的射线。这些元素统称为放射性元素或放射性物质。在自然状态下,来自宇宙的射线和地球环境本身的放射性元素一般不会给生物带来危害。50年代以来,人的活动使得人工辐射和人工放射性物质大大增加,环境中的射线强度随之增强,危及生物的生存,从而产生了放射性污染。放射性污染很难消除,射线强度只能随时间的推移而衰减。
遭受放射性伤害的婴儿出生时比正常婴儿小许多。放射性污染主要来源于核武器试验,核工业的放射性废物排放,各种核事故泄漏,以及各种带辐射源的装置,如X射线源和电视机显像管等。
1945年美国在日本的广岛和长崎投放了两颗原子弹,使几十万人死亡,大批幸存者也饱受放射病的折磨。大气核试验,使大量的放射性沉降物污染了大气、地面和海洋。核电站在核燃料的生产、使用和回收过程中产生出大量的放射性废物。还有核潜艇事故、携带核弹的飞机失事、用核电源的人造卫星坠入大气层等事件,同样会造成核污染。
环境中的放射性物质可以由多种途径进入人体,它们发出的射线会破坏机体内的大分子结构,甚至直接破坏细胞和组织结构,给人体造成损伤。高强度射线会灼伤皮肤,引发白血病和各种癌症,破坏人的生殖机能,严重的能在短期内致死。少量累积照射会引起慢性放射病,使造血器官、心血管系统、内分泌系统和神经系统等受到损害,发病过程往往延续几十年。
现代通讯与电磁辐射
地球是一个被磁场包围的星球,磁场对生物有很大影响。有人认为,地球上很多生物的灭绝,就是地球磁场发生过巨大变化后的后果。自人类产生以来,世世代代在地球上生息繁衍,已经习惯了这种天然磁场的作用。
自人类进入现代化生活以来,又人为地创造了许多比天然磁场强得多的人造磁场,如广播、电视、通讯及医学、工业、国防、家用电器中的各种电磁场。它们已成为生产和生活不可缺少的部分,也是现代化的重要标志之一。然而,电磁波的广泛应用,也带来严重的环境污染,成为当今世界主要公害之一。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,有时专指用天线发射或者接收的无线电波,而红外线、紫外线、可见光等统称为光波。电磁波虽然看不见,摸不着,也听不到,但有被吸收、被反射的特性。现在,人们对电磁辐射污染有两种说法:一是当人受到电磁辐作用时,一部分能量被反射掉,而另一部分被吸收产生大量的热,使生物组织的温度增加,从而造成伤害作用和生理影响,这称作热效应。能量吸收越多,热效应就越大。二是电磁辐射破坏了大气中阴离子和阳离子的平衡状态,产生大量阳离子把阴离子“吃”掉了,从而造成污染,引起疾病。
人为造成的电磁辐射污染,主要有广播、电视发射塔、卫星地面站、雷达站、高压线、输电网等。目前,在城市里,电视发射天线、调频广播是主要的污染辐射源。
电磁辐射对人体的危害主要有:危害中枢神经系统,出现头痛头晕、记忆力减退、失眠多梦、多汗心悸、情绪不稳等症状;影响心血管系统和血液系统等。
电磁辐射还会干扰工农业生产、国防建设以及居民正常生活。在飞机飞行时,如果通讯和导航系统受到干扰,就有可能造成飞行事故;轮船、舰艇上的通讯导航或遇险呼救频率受到干扰,就会影响航海安全。电磁辐射还会干扰收音机、电视机的功能,影响居民生活。
环境电磁辐射通常是低强度的长期慢性作用。对电磁辐射污染的防范,要采取工程技术。
现代化与恶臭排放
现代高科技的利用和发展,为人类造就了一个光怪陆离、丰富多彩的世界。人们过上了电气化、自动化的现代生活,享用着我们祖先未曾享用过的丰富物产,达到了高质量的消费水平。然而,由于排放设施的不完善和不科学,大量的废气、废物在大气和空间中积累起来,形成各种恶臭,直接或间接地损害人们的健康。
恶臭,是物质中含有如硫等物的“发臭团”发出的难闻气体。目前,恶臭物质有四千多种,其中对身体危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、酪酸、酚等几十种。
气味浓的物质不一定比气味弱的物质更有毒性,如氯气的毒性比氨气强,而气味却比氨气弱;一氧化碳没有气味,却是一种有毒气体。有许多恶臭是数种气体混合而成的。
恶臭的主要危害,首先是对呼吸系统的影响。当人们闻到恶臭时,就会反射性地抑制吸气,使呼吸次数减少,深度变浅,甚至完全停止呼吸。其次是对循环系统的影响。随着呼吸的变化,会出现脉搏和血压的变化。三是对消化系统的影响。恶臭会使人厌食、恶心,甚至呕吐。四是对内分泌系统的影响。经常受恶臭刺激,会使内分泌系统紊乱,降低代谢活动。五是影响神经系统。长期接触恶臭,“久闻不知其臭”,引起嗅觉疲劳、失灵。六是对精神的影响。恶臭使人烦躁、思想不集中,记忆力衰退。
恶臭有强弱之分。日本将恶臭强度划分为0-5六级。各种恶臭物质的臭味强度超过2.5-3.5级时,表明大气已受到恶臭污染,需要采取防治措施。
防治恶臭,主要是减少恶臭的散发源。对已散发出来的恶臭,可以采取气体洗涤法、臭氧氧化法、直接燃烧法、接触氧化法等措施加以治理。
悬在头顶上的灾祸——太空垃圾
宇宙航天事业的发展,给人类展示了飞出地球的美好前景,但也给地球周围的宇宙空间带来污染。人类丢弃的人造卫星和火箭的碎片基本处于无人管理而不断增加的状态,将来很可能危及人类在宇宙空间的活动。因此,现在越来越多的人呼吁“尽早找出治理宇宙空间垃圾的办法”。
漂浮在宇宙空间的垃圾被称作“太空垃圾”,它与人造卫星一样,也是按照一定的轨道绕地球旋转的。人类发射的火箭散失在太空的碎片和零部件、卫星由于爆炸或故障而抛散于太空的碎片以及寿命已尽的卫星残骸等,都是太空垃圾。
如果不采取必要的对策,人类的每次宇宙开发活动都将增加太空的垃圾。并且,太空垃圾和卫星碰撞,使卫星破碎,垃圾的数量会更多,这是一种恶性循环。到现在为止,虽未发生大的灾难,但已经发现,美国航天飞机的玻璃窗和航天飞机的外壳有被细小的金属微粒和卫星涂料的碎片擦碰的痕迹。1991年9月,美国发现号航天飞机距前苏联火箭残骸特别近时,为避免灾难性的相撞,不得不改变运行轨道。
即便是微粒垃圾,数量多了也足以使卫星减少寿命。还有,太空垃圾造成的光线散射将会使人类对宇宙空间星体的观测受到影响。现在有可能给人类的宇宙活动带来危险的直径在一毫米以上的垃圾已有数百万个,其中大部分是美国和前苏联丢弃的。
美国、日本等国正在研究怎样减少、清除太空垃圾的方法。如日本宇宙航空学会的报告提出研究不会产生垃圾的火箭和卫星;1992年5月,美国发射升空的航天飞机“奋进号”的任务就是回收一颗游荡在宇宙空间的卫星,并把它重新发回静止轨道。日本科学技术厅人士认为,“将来宇宙空间往返的航天飞机或许将活跃在回收和清除太空垃圾的领域”。
警惕健康的大敌——食品污染
俗话说“民以食为天”,洁净的食品是健康之本。
食品一旦受污染,就要危害人类的健康。食品污染是指人们吃的各种食品,如粮食、水果、蔬菜、鱼、肉、蛋等,在生产、运输、包装、贮存、销售、烹调过程中,混进了有害有毒物质或者病菌。
食品污染可分为生物性污染和化学性污染两大类。
生物性污染是指有害的病毒、细菌、真菌以及寄生虫污染食品。属于微生物的细菌、真菌是人的肉眼看不见的。鸡蛋变臭,蔬菜烂掉,主要是细菌、真菌在起作用。细菌有许多种类,有些细菌如变形杆菌、黄色杆菌、肠杆菌可以直接污染动物性食品,也能通过工具、容器、洗涤水等途径污染动物性食品,使食品腐败变质。真菌的种类很多,有5万多种。最早为人类服务的霉菌,就是真菌的一种。现在,人们吃的腐乳、酱制品都离不开霉菌。但其中百余种菌株会产生毒素,毒性最强的是黄曲霉毒素。食品被这种毒素污染以后,会引起动物原发性肝癌。据调查,食物中黄曲霉素较高的地区,肝癌发病率比其他地区高几十倍。英国科学家认为,乳腺癌可能与黄曲霉毒素有关。我国华东、中南地区气候温湿,黄曲霉毒素的污染比较普遍,主要污染在花生、玉米上,其次是大米等食品。污染食品的寄生虫主要有蛔虫、绦虫、旋毛虫等,这些寄生虫一般都是通过病人、病畜的粪便污染水源、土壤,然后再使鱼类、水果、蔬菜受到污染,人吃了以后会引起寄生虫病。
化学性污染是由有害有毒的化学物质污染食品引起的。各种农药是造成食品化学性污染的一大来源,还有含铅、镉、铬、汞、硝基化合物等有害物质的工业废水、废气及废渣;食用色素、防腐剂、发色剂、甜味剂、固化剂、抗氧化剂等食品添加剂;作食品包装用的塑料、纸张、金属容器等。如用废报纸、旧杂志包装食品,这些纸张中含有的多氯联苯就会通过食物进入人体,从而引起病症。多氯联苯是200多种氯代芳香烃的总称,当今世界生产和使用这种东西的数量相当大。有资料证明,在河水、海水、水生物、土壤、大气、野生动植物以及人乳、脂肪,甚至南极的企鹅、北冰洋的鲸体内,都发现了多氯联苯的踪迹。食品在加工过程中,加入一些食用色可保持鲜艳色泽。但是有些人工合成色素具有毒性。
防止食品污染,不仅要注意饮食卫生,还要从生产、运输、加工、贮藏、销售等各个环节着手。只有这样,才能从根本上解决问题。
无处不在的杀手——汽车污染
汽车给人类的生活带来极大方便,但同时也产生了严重的公害。汽车排出的废物中含有大量的污染物,主要包括:一氧化碳、氮氧化物、烃类、硫化物和铅烟等。
据报道,1立方米燃料可产生360千克一氧化碳、24-48千克烃类、6-18千克一氧化氮、0.6-1.2千克硫化物、0.24千克有机酸、0.24千克氨和36克固体灰尘。又有人粗略估计,当今全世界两亿多辆汽车,每年约排出两亿吨一氧化碳,4000万吨碳氢化合物和2000万吨一氧化碳。可见汽车废气对人类的环境和健康具有多么严重的影响。
一氧化碳经过呼吸道进入肺泡被吸后,影响血液携氧能力,并可引起头痛、头晕等症状。汽车废气中的氮氧化物与烯烃反应,能产生致癌性的硝化烯烃,动物长期吸入这种气体可以致癌。单独吸入一氧化碳后,有引起体内变性血红蛋白形成及影响中枢神经系统功能的危险。汽车废气中的烃类如苯并(α)芘,有使人体致癌的潜在危害。长期在汽车稠密行驶的地方接触汽车排出的大量废气,特别是接触空档时排出的大量含铅废气,能使居民的造血和肾脏器官受到不同程度的损害。烯烃类碳氢化合物和氮氧化物的混合物在紫外线的作用下,可以发生光化学反应,形成所谓“二次污染物”,致使大气遭受光化学烟雾的污染,其危害作用的主要表现是对眼睛和呼吸系统有明显刺激作用。
高层大气污染
现在人们对低空空气的污染已十分关注,而对我们头顶上白云蓝天的污染却知之甚少,所以这里要提醒大家注意这一问题的严重性。高空大气污染的祸首便是喷气式飞机。飞机对于大气破坏的烈度约为其他交通工具的3倍,现在的喷气式飞机一般在9~12km的高空中飞行,已经深入到同温层,因而它对存在于同温层中的臭氧层的破坏最厉害。喷气式飞机排放的物质可分三类:窒息性气体、CO2和水蒸气。其中,喷气式飞机排放的水气中含有黑色尘埃及硫,形成的蒸汽罩状的巨大云团可以影响地球的气候,而排放的CO2则可以在空中存在百年之久。如今航运是如此地繁忙,每时每刻都有成千上万架的喷气式飞机在地球高层大气中穿行,而地面上的人们却对这巨大的污染无所觉察。全球空运量还在不断地增长,到2010年飞机所排放的有害气体量将比1993年上升50%~60%,而在未来50年中,全球空运量还将增加10倍,那时地球大气将再也无力承受如此巨大的环境压力。而尤为不幸的是此问题至今尚未引起人们的注意。
人类的活动不仅危及到高层大气,而且还污染了宇宙太空,这便是一切人类活动所表现出的两面性的一个例子。人类的航天活动方兴未艾,发射的各类运载火箭、航天器的残体、燃料及排泄物等,不少至今仍存留在太空中高速运行着。迄今人类发射的约4500个航天器中,有一半下落不明,已发现的直径大于10cm的碎片在太空中就有2000多个,小的则不计其数。这些碎片均以高速运行,蕴含极大的动量,由于速度极快,太空中直径仅1cm的小碎片便具有相当于重180kg以每小时600km的速度飞行的物体的破坏力,因而给太空旅行带来巨大风险,美国哥伦比亚号、发现号等飞船都曾遭遇到这些太空垃圾的撞击。目前各国正在加紧构建通信卫星网络,因而外层空间的拥挤程度将进一步加剧。我们不仅已生活在一个拥挤的地球之上,而且将拥有一个同样拥挤的外层空间,这真是人类的不幸。
固体废物的危害
废物如果处理和管理不当,其所含的有害成分将通过多种途径进入环境和人体,对生态系统和环境造成多方面的危害。
1.对土壤的污染
固体废物长期露天堆放,其有害成分在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周和纵深的土壤迁移。在迁移过程中,有害成分要经受土壤的吸附和其他作用。
通常土壤的吸附能力和吸附容量很大,随着渗滤水的迁移,使有害成分在土壤固相中呈现不同程度的积累,导致土壤成分和结构的改变,植物又是生长在土壤中,又间接对植物产生了污染,有些土地甚至无法耕种。例如,德国某冶金厂附近的土壤被有色冶炼废渣污染,土壤上生长的植物体内含锌量为一般植物的26~80倍,铅为80~260倍,铜为30~50倍,如果人吃了这样的植物,则会引起许多疾病。
2.对大气的污染
废物中的细粒、粉末随风扬散,在废物运输及处理过程中缺少相应的防护和净化设施,释放有害气体和粉尘,堆放和填埋的废物以及渗入土壤的废物,经挥发和反应放出有害气体,都会污染大气并使大气质量下降。例如:焚烧炉运行时会排出颗粒物、酸性气体、未燃尽的废物、重金属与微量有机化合物等。
石油化工厂油渣露天堆置,则会有一定数量的多环芳烃生成且挥发进入大气中。填埋在地下的有机废物分解会产生二氧化碳、甲烷(填埋场气体)等气体进入大气中,任其聚集会发生危险,如引发火灾,甚至发生爆炸。例如,美国旧金山南64千米处的山景市将海岸圆形剧场建在该城旧垃圾掩埋场上。在一次演唱会中,一名观众用打火机点烟,结果一道1.5米长的火焰冲向天空,烧着了附近一位女士的头发,险些酿成火灾。这正是从掩埋场冒出的甲烷气把打火机的星星火苗转变为熊熊大火的。
3.对水体的污染
如果将有害废物直接排入江、河、湖、海等,或是露天堆放的废物被地表径流携带进入水体,或是飘入空中的细小颗粒,通过降雨的冲洗沉积和凝雨沉积以及重力沉降和干沉积而落入地表水系,水体都可溶解出有害成分,毒害生物,造成水体严重缺氧,富营养化,导致鱼类死亡等。
有些未经处理的垃圾填埋场,或是垃圾箱,经雨水的淋滤作用,或废物的生化降解产生的沥滤液,含有高浓度悬浮固态物和各种有机与无机成分。如果这种沥滤液进入地下水或浅蓄水层,问题就变得难以控制。其稀释与清除地下水中的沥滤液比地表水要慢许多,它可以使地下水变得不能饮用,使一个地区变得不能居住。最著名的例子是美国的洛维运河,起初在该地有大量居民居住,后来居住在这一废物处理场附近的居民健康受到了影响,纷纷逃离此地,使此地变得毫无生气。
现在,某些先进国家将工业废物、污泥与挖掘泥沙在海洋进行处置,这对海洋环境引起各种不良影响。在海洋倾倒废物的地区已出现了生态体系的破坏,如固定栖息的动物群体数量减少。
来自污泥中过量的碳与营养物可能会导致海洋浮游生物大量繁殖、富营养化和缺氧。微生物群落的变化,会影响以微生物群落为食的鱼类的数量减少。从污泥中释放出来的病原体、工业废物释放出的有毒物对海洋中的生物有致毒作用,这些有毒物再经生物积累可以转移到人体中,并最终影响人类健康。
倾入海洋里的塑料对海洋环境危害很大,因为它对海洋生物最为有害。海洋哺乳动物、鱼、海鸟以及海龟都有受到撒入海里废弃鱼网缠绕的危险,有时像幽灵似的捕杀鱼类,如果潜水员被缠住,就会有生命危险。抛弃的鱼网也会危害船只,例如缠绕推进器,造成事故。
塑料袋与包装袋也能缠住海洋哺乳动物和鱼类,当动物长大后会缠得更紧,限制它们的活动、呼吸与捕食。饮料桶上的塑料圈对鸟类、小鱼会造成同样的危害。海龟、哺乳动物和鸟类也会因吞食塑料盒、塑料膜、包装袋等而窒息死亡。最新研究发现,经检验海鸟食道中,有25%含有塑料微粒。此外,塑料也是一种激素类物质,它破坏了生物的繁殖能力等。
4.对人体的危害
生活在环境中的人,以大气、水、土壤为媒介,可以将环境中的有害废物直接由呼吸道、消化道或皮肤摄入人体,使人致病。一个典型例子就是美国的腊芙运河污染事件,20世纪40年代,美国一家化学公司利用腊芙运河停挖废弃的河谷,来填埋生产有机氯农药、塑料等残余有害废物2×104吨。
掩埋10余年后在该地区陆续发生了一些如井水变臭、婴儿畸形、人患怪病等现象。经化验分析研究当地空气、用作水源的地下水和土壤中含有六六六、三氯苯、三氯乙烯、二氯苯酚等82种有毒化学物质,其中列在美国环保局优先污染清单上的就有27种,被怀疑是人类致癌物质的多达11种。许多住宅的地下室和庭院里渗进了有毒化学浸出液,于是迫使总统在1978年宣布该地区处于“卫生紧急状态”,先后两次近千户被迫搬迁,造成了极大的社会问题和经济损失。
红色灾难
1991年3月20日,在南海大鹏湾盐田水域,人们第一次发现,原本蔚蓝色的海水不知为什么变成了铁锈般的红褐色,一直持续到第二天晚上,红褐色才慢慢消失,前后经历长达36小时,红褐色海水的范围约12万平方米。经海洋学家分析鉴定,原来是这里发生了“赤潮”。
20世纪80年代末发生在中国沿海的赤潮赤潮是一种海洋灾害,是由某些浮游藻类爆发性繁殖引起的水体变色现象。赤潮也叫红潮,淡水中的江河湖泊有时也会出现水色变红的现象,通常人们称之为“水花”或“水华”。这名字听起来怪美的,实际上这种现象造成的危害是很大的,尤其是海洋里的赤潮,比江河里的水华危害更大。
1995年,我国近海发现多起赤潮现象。大多发生在5~8月间,一般呈长条状,宽几十米,长几公里到几百公里不等,呈桔红色和红褐色。海水为什么会变成红色呢?这主要是海洋遭受污染后形成的一种生态异常现象,是有机物和营养盐过多而引起的。当某一海域的生态环境遭到破坏,一些浮游生物就趁机迅速繁殖和高度聚集,使海水变色,成为赤潮。这种能引起赤潮的浮游生物,海洋学上称为赤潮生物。一些鱼类吸食了这些赤潮生物,会因呼吸管堵塞而死亡、这些死亡鱼类的尸体又会继续放出毒素,毒害其他生物。这样连锁反应,最终使大片海水发臭,形成灾难性后果。实际上,发生赤潮的海水并不是都变成红色,而是有着多种多样的颜色,这主要因引发赤潮的生物种类不同而异。由夜光虫引发的赤潮,海水为粉红色或深红色;双鞭毛藻引起的赤潮则呈绿色或褐色;某些硅藻类引发的赤潮呈黄色或红褐色;膝沟藻引起的赤潮,有时水色没有什么明显的变化。
赤潮的发生是多种因素综合作用的结果。首先,要有赤潮生物存在,这是赤潮发生的最基本的原因。它可以是所在海区原来就有的赤潮生物细胞和底栖休眠孢囊,也可以是其他海区迁移或扩散过来的。此外,在海水中还要有适量的营养盐,主要是氮和磷、微量元素(如铁和锰),以及某些特殊有机物(如某些维生素和蛋白质),它们的存在形式和浓度也直接影响着赤潮生物的生长、繁殖和代谢,这些是赤潮形成和发展的物质基础。同时,要求海水比较稳定,水体流动缓慢,加上适宜的水温和盐度,这样产生赤潮的条件就具备了。
从发生赤潮灾害的记录看,大都是由于有毒藻类引起的。全球已发现约3万多种藻类,其中约有300种能引发赤潮。它们当中又可分为有毒和无毒两类。有毒藻类分泌的毒素又可分为麻痹性贝毒、神经性贝毒和下痢性贝毒。有的霉素可以直接毒杀鱼虾贝蟹等海洋生物,再通过食物链的作用导致人体中毒。无毒藻类虽不产生毒素,但能消耗水体中的氧气,使海洋生物缺氧死亡。
海水石油污染
“水火不相容”是自古已有的一句至理名言。然而在现代社会,水面上燃起熊熊大火的怪事却接连发生。原来,这是油污浮在水面,一遇火种,便剧烈燃烧起来。
1979年6月3日~1980年3月20日间,墨西哥湾的Ixtoc-I号油井,为了处理事故,喷出泥浆之后又喷出了石油和天然气,发生了世界上最大的一次溢油事件。石油和天然气接触到正在运转的泥浆泵电动机,顷刻发生了强烈的爆炸,引起了一场熊熊大火。
早在20世纪60年代,世界上多次出现石油危机,原油价格也因原油产量大小而不断变化。一些大国为了自身利益,不惜建造、使用大型油船,从中东地区把成吨成吨的原油运到本国储存起来。目前,世界上60%的石油是经海上运输的。但是,随之而来的是,由于油轮的触礁,碰礁,搁浅或失火,海上事故不断发生。此外,还有油轮的压舱水,洗舱水以及各种船舶的其他含油污水,每年涌入海洋的石油有百万吨以上,使海上原油污染越来越严重。
1963年,一艘货轮在美国西南海岸遇难,大量燃料油流入海中,使美国当地一周内几十万只蛤被杀死,当地养蛤业收获量仅为常年的9%左右。1967年3月,一艘名叫“托雷·卡尼翁”号油轮在英吉利海峡触礁,一次就有10万吨原油流入海中,污染了140多公里的海岸及海滩。1978年3月16日,美国超级油轮“艾莫科·凯迪”号失去控制,在法国布列塔尼海岸搁浅,使大量原油泄漏,在海上形成一条18海里宽,80海里长的海上油带,污染了法国130海里的海岸,使大量海洋生物和以海洋为生的海鸟中毒身亡。经济损失几千万美元。在对海水清理过程中,仅打捞原油就有2.5万吨。1984年12月21日,美国一艘油轮在华盛顿州西部海面航行时不慎触礁破裂,使得舱内80多万升石油倾泻在海面上,现场上一层油膜,造成632只海鸟死亡。
海湾战争中燃烧的油井,造成了巨大的环境污染。1991年海湾战争,伊拉克把科威特南部的瓦夫拉油井口炸开,原油顺海岸流入波斯湾,黑色的油带以每天24公里的速度向南漂去。到2月初,原油在波斯湾海面形成16公里宽,96公里长的油层,部分油层还燃着大火,一场海湾战争,估计有100多万吨原油流入波斯湾。
海面被石油污染后,第一个受害者是海洋生物和海鸟。它们以海水为生,海水被原油污染,造成海水严重缺氧,同时营养成分被破坏,使生物无法生存。科学工作者指出,石油污染对海洋生态环境将产生严重的威胁,特别是对鱼类的生殖器官造成破坏。在石油污染的环境中,鱼类产下的鱼卵不能孵化,即使孵化成鱼苗也将很快夭折。海湾战争使200万只越冬候鸟,遭遇原油污染,几十万只海鸟因羽毛沾上油污而死亡,在阿拉伯海岸上随处可见乌黑的海鸟尸体。
石油污染了海水,对生活在海中的海兽危害也很大。海兽身上均有毛,它们呼吸时需浮到水面,毛被原油粘住,丧失其自身的防水性和保湿能力,妨碍其呼吸,窒息而死。
石油污染还破坏了波斯湾特有的珊瑚礁系统。波斯湾的珊瑚礁能在其他种类珊瑚礁所承受不了的高温或低温下生存。原油污染了海水,珊瑚虫的生存环境得到极大的破坏,珊瑚礁也失去了光彩。
近20年来,我国海域也时常有原油污染事故发生。最大的一次是1989年8月12日黄岛油库爆炸,历时104小时,原油损失630多吨,胶州湾130多公里的海面被污染,海产品损失达4500万元。
现在,除了运输原油的油轮发生泄漏污染海面外,造成污染更大的是人工开发海上石油的泄漏。如美国1969年在巴巴拉湾,由于油井压力太大,造成地层断裂,引发严重的井喷事故。每天约有100吨原油喷入海中,经过12天的紧急抢救,才停止喷油,致使附近海面覆盖一层1~2厘米厚的油层。这次事故损失达5000万美元。
石油对海洋的污染,影响了海洋的开发和利用,因此,目前保护和改善海洋环境、防止石油污染,已成为世界各国普遍关注的环境问题。
环境对人类胚胎的影响
自从1928年墨菲首次报道环境因素导致人类胚胎畸形引起世界各国极大关注以来,在60多年的时间里,胚胎畸形学领域出现了划时代的进展。80年代末至90年代初,人类胚胎畸形学已进入了分子水平,使先天性畸形的预防和治疗出现了十分乐观的前景。
胎儿畸形是一种严重影响人类健康的疾病,特别是环境致畸的局面愈加严峻。随着化学工业的发展,已知化学物约400多万种,世界每年新合成6000多种,其中不少是致畸化合物。
目前,环境化学物质致畸作用机制尚未十分明了,但在某些致畸环节上有新的突破。亲代生殖细胞和胚胎体细胞突变,如DNA大分子合成减慢或停止,影响了细胞的正常分裂和分化;胚胎细胞内染色体数目或分子结构出现变化,导致胚胎细胞的蛋白质合成障碍而出现异常形态。
胚胎细胞酶或辅酶活性受阻,生物合成的前体和基质缺失,能量供应不足,造成胚胎细胞生成迟缓或细胞死亡,使胚胎组织不能接合,器官缺损。发育基因调节失控,造成胚胎各种细胞和组织之间在时间和空间关系上紊乱,导致器官发育异常。胚胎致畸的机制较复杂,这就给致畸研究的设计造成了困难。
目前已清楚的是,致畸物质的作用与剂量成正比,剂量加大,可延长器官畸形成敏感期。人类胚胎致畸敏感期始于胎龄第18~20天,第30天达敏感高峰,第55天左右,致畸敏感性迅速下降。比如,心脏在第21天时易受致畸物的影响,出现心脏畸形。
致畸作用存在着种属差异和个人差异,例如,乙酰水杨酸可使小鼠引起唇裂,但对猴子却无此作用;反应停(thalidomide)是人类胚胎致畸物质,但对大鼠、小鼠出现强致畸作用,而对长期接触此药的农妇却无明显影响。据2000种药物对致畸动物的实验结果证实,约1/3获阳性结果。但对人类的致畸效应尚无确实证据。
大多数畸胎研究学者认为,动物实验的结果外推于人类,必须持谨慎态度。由于动物及人对外界环境因素的致畸反应差异较大,要确定某种化学物质是否对人有致畸作用,最终的结论应依据对人群的观察。
外物种入侵
什么叫外物种入侵(the invading of exotic species)呢?一个物种在原栖身地并不起眼,但一旦迁居到另一个地方就可能大肆繁殖起来,成为破坏该处生态环境的罪魁祸首。在世界上许多地方,入侵物种已成为不容忽视的“隐形生物炸弹”。
20世纪80年代,美国佛罗里达州招徕了亚洲型蟑螂(cockroach),它与原有的德国蟑螂(生活于室内并畏光)不同,它不但喜光而且能飞,已在佛州定居下来并进一步向美国东南部扩张。1992年有几个标有爬行动物标签的箱子从尼日利亚运进了美国,实际上里面装的是1000只非洲巨型蜗牛(giant African snail)。这种东西是世界上最厉害的生态环境破坏者,像棒球一样大小,约1磅重,却生有8万多个牙齿,可以噬食一切,其繁殖速度惊人,5年内将产生108个后代。因此联邦政府紧急下令,务必在其遁入野外之前,将其捕获。无独有偶,2003年5月我国检疫人员在广东顺德截获非洲大蜗牛100余只,这些害物是附在进口的中东海枣苗中混入的,属于国家二类检疫害虫,如果其入侵得逞,则花卉、蔬菜、木瓜、香蕉等都会成为它的“美味佳肴”。可见非洲蜗牛已不仅入侵美洲,而且已企图登陆中国了。一种叫欧洲八哥的鸟从1890年被携入美国后,一个世纪以来已成为入侵美国最成功的鸟类,估计数量已超过2亿只,和美国人口差不多。它糟蹋粮食,污染饲料,侵占本土鸟类巢穴,发出各种噪声,已成为美国第一大害鸟。它还被称为“有羽毛的子弹”,因为它严重威胁机场的安全。估计每年由这种鸟引起的损失达8亿美元之巨。还有,自北美水貂入侵欧洲以来,攻占了本地水貂的生态家园,已将欧洲水貂逼到了灭绝的边缘。动物外物种入侵已发生得十分频繁,如火蚁、非洲杀人蜂(killer bees)、水风信子的入侵等。
我国改革开放以来,与外界交流增多,在引入国外生物种类时,更需特别小心,一个例子便是2002年年底在全国范围内清剿食人鲳的事件。这种鱼外观漂亮,是作为热带观赏鱼而引进的,却不知它是一种十分危险的水域杀手,性情凶悍,下颚发达,牙齿锐利,极具攻击性,当一个猎物不幸遭受它们的围攻时,在短短的几分钟内便会只剩下一副白骨。而一些饲养者又缺乏这方面的基本知识,若不慎使其进入我国的江河湖泊,会成为最厉害的水域生态破坏者,其他鱼类将遭到灭顶之灾。
为什么食人鲳在它的原产地并未见有如此大的破坏性呢?这正是新物种入侵的道理所在,因为原产地还有比它更厉害的克星,有的鱼可以吃掉食人鲳,从而保持了该地区生态的平衡,但若移到一个新环境,限制因素没有了,平衡便被打破,食人鲳便会疯狂地繁殖起来。这个道理也适用于航天和星际探索,当宇航员返回地面或从外星上带回样品时,都必须经过严格消毒,以免携回一些人类还不认识的东西,从而使地球爆发一场生态灾难。许多生物入侵都是由人类造成的,往往受经济利益、捕猎需求和喜好宠物等因素的驱使。人类在世界各处导致了许多外物种入侵的事例,甚至引发了生态灾难,今天该是好好反省的时候了。
吸烟污染
据分析,烟草中大约含有1200多种化合物,其中多数成分对人体有害,特别是尼古丁危害尤大。1支香烟里的尼古丁可以毒死1只老鼠,20支香烟里的尼古丁能够毒死1头牛。一个成年人如果每天抽20~25支香烟,就将吸入50~70毫克尼古丁,这些尼古丁足可以致人于死地,只是由于它们是逐步被吸入人体的,再加上人体有一定的解毒能力,才幸免于死难。
烟草中含有许多致癌物(如苯并[α]芘、亚硝胺等),另外还有许多促致癌物(如酚甲醛)以及能够降低机体排出异物能力的纤毛毒物质。这些毒物附着在香烟烟雾的微小颗粒上,到达肺泡并在那里沉积,彼此强化,结果又大大加强了致癌作用。每天吸烟10支以上的人,肺癌死亡率要比不吸烟者高两倍半。此外,吸烟还能引起喉癌、口腔癌、鼻咽癌、食道癌等。
吸烟对人体健康危害甚大。世界上很多国家对控制吸烟问题十分关注,在一些国家人们的心目中,吸烟已被看成是一种不文明的行为。发达国家限制吸烟的措施很多,吸烟的人数也在逐渐减少。1979年,我国国务院曾批准了卫生部等《关于宣传吸烟有害与控制吸烟的通知》,许多卫生专家也发出强烈呼吁,特别提出青少年的吸烟问题应当引起全社会的重视和关心,这是关系到民族素质和社会风气的大事。世界卫生组织为了引起各国对吸烟问题的重视,自1988年起,将4月7日定为世界戒烟日,广泛宣传吸烟的危害。
蚊香对室内环境的污染
蚊香在燃烧过程中,会排放出烟雾,造成居室空气的污染。有些人在点蚊香的时候,为了更好地灭蚊,常把门窗关上,让烟雾在室内聚集。这样,蚊香烟雾中的有害物质就不易扩散,加重了污染程度。
目前我国生产的蚊香主要有三种类型:第一类为一般蚊香,填充物多是植物性粉末;第二类为无烟蚊香,填充物为木炭,发烟量很少;第三类为电热驱蚊片,绝大多数是原药,没有填充料,在电热器上受热后药物挥发在空气中,没有燃烧现象。蚊香的主要成分是除虫菊脂,或其他有效的中草药。蚊香燃烧时产生的主要污染物质,有悬浮颗粒物和苯并(α)芘等。根据测定结果,点燃蚊香以后,室内的悬浮颗粒物可增加到原来的90.9倍,苯并(α)芘含量可增加到原来的131.1倍。点燃以后的室内空气中,该两项污染指标全部超过标准,悬浮颗粒物超过我国居民区大气标准9倍,苯并(α)芘超过供参考的室内标准6.2倍。不同类型的蚊香,在燃烧过程中产生的苯并(α)芘有明显差异。一般蚊香最多,无烟蚊香较少,电热驱蚊片由于不燃烧,在使用过程中产生的苯并(α)芘低到不能测出。由此看来,蚊香的发展趋势,应降低燃烧产生污染,向无烟化发展。
电话机的污染
在日常生活中,打电话的既有健康人,也有病人。病人打电话时,常常会将口腔中的病菌喷到话筒内,而健康人再接着打电话,就可能将这些病菌吸入口中、鼻内,引起疾病发生。此外,病人手上的细菌、病毒、寄生虫卵等都可能沾染在电话机上,导致流感、咽炎、流脑、皮肤病、肺络核、甲肝、乙肝等疾病的传播。德国一项调查表明,粘附在电话听筒上的细菌和病毒有400多种,送话筒上高达2400多种。
目前,我国城市的公用电话大多未进行过卫生消毒,给一些病毒提供了一种很好的传播基地。曾有人对某市149部公用电话的送话筒抽样调查,发现有乙肝病毒的占40.91%,比饭店未经消毒的碗筷上带乙肝病毒的情况还严重。
所以,打公用电话时,嘴与话筒要有一定的距离,不要用手握着送话筒,更不要用嘴接触送话筒,以免大量唾沫飞溅在送话筒上,或被送话筒上的病毒感染。打完电话,未洗手前切忌抓食物吃。患有传染病的病人,最好不打电话,以免传染他人。电话机应定期消毒,以减少污染。
居室装修污染
随着经济的发展,生活水平不断提高,人们要求把自己的家布置得更美观、大方、气派、舒适,因此,近几年兴起了家庭装修热。但是,一些现代化的生活用品及建材家具等对环境也有一定程度的污染,为了保护身体健康,还需科学使用。
新漆家具、门窗等产生苯及苯的同素物污染。一般建筑、门窗所使用的油漆,所用溶剂主要是汽油、松节油、桐油等。由这些溶剂挥发出来的苯,在空气中的浓度平均为6.5毫克/立方米,能引起白细胞偏低,但一般不会出现苯中毒的情况。高级家具所使用的清喷漆中,苯含量为10%~20%,通过皮肤接触和呼吸,引起白细胞偏低或慢性轻度苯中毒。因此油漆家具、门窗或陈设新家具的居室,必须注意通风。
在自制家具装修时使用的建材,如硬质纤维板、木屑纤维板、胶合板等含有甲醛污染。因为这些板材中含有尿甲醛黏合剂。这些材料在使用中,可以放出甲醛。甲醛对粘膜有强烈的刺激作用,特别是对眼、鼻和呼吸道的刺激作用较强。
室内铺地毯,对人体健康有很多不利。地毯最容易隐藏灰尘,即使是刚经过吸尘器处理的地毯中,也带有很多惊人的尘埃。地毯会发出有害气体,不管是哪种地毯,包括植物纤维的、人工合成纤维的或者动物毛的,在正常情况下都会断落纤维微屑,散入空气中,增加室内空气的污染程度。更严重的是,一到冷天,某些纤维微屑经过暖气、暖炉的加温,很容易改变化学性质,形成一些有害人体的气味。因此,使用地毯应注意这些问题。
居室环境污染
居室是人们休息、睡眠和学习的场所,又是家庭团聚、儿童成长发育、老人安享晚年的地方。人在一生中至少有一半时间在住宅中度过。环境科学工作者的研究结果表明,居室环境条件的好坏,特别是居室空气污染情况,与居民健康水平、某些疾病的患病率、死亡率和儿童生长发育均有密切关系。因此,在重视室外环境污染防治工作的同时,注意保护和改善居室环境,对于促进人体健康有重要意义。
人类在生活和生产活动中产生的各种环境污染物,不仅污染水源、空气、土壤等外部环境,造成所谓“公害”,而且也污染居室环境。这些污染物主要来自:室外大气污染物借通风换气和渗透而进入居室内;室内取暖做饭所用燃料燃烧产生的烟尘和有害气体;人们在呼吸过程中排出的气体,人体皮肤、器官及不洁的衣物、器具散发出的不良气味;由室外带入和室内产生的各种空气微生物;来自室外及室内的噪声和震动。
居室中的主要污染物是什么呢?
一氧化碳:各种燃料在燃烧时供氧不足,可产生大量的一氧化碳。居室内用煤炉、液化气、煤气做饭或取暖,是一氧化碳的主要来源。通风较好的春、夏、秋季,居室内一氧化碳浓度与室外差别不大,日平均浓度1~5毫克/米3.采暖季节居室内的一氧化碳普遍高于室外,尤其是用煤炉做饭取暖的家庭,居室一氧化碳浓度达10~20毫克/米3.那些房间矮小、面积狭窄、通风不良的居室内一氧化碳高达50~100毫克/米3.有人测定烧石油液化气的厨房空气,点火前一氧化碳为2毫克/米3,住室一氧化碳为20毫克/米3,熄火后厨房和住室一氧化碳浓度都开始下降。居室中一氧化碳还来自室外环境,主要是汽车废气。马路两旁居室的一氧化碳浓度要比一般地区居室高1~3倍。而且室内一氧化碳浓度出现高峰的时间与汽车流量高峰时间是一致的。人们吸烟时散发的烟气也是居室中一氧化碳的主要来源。吸一包烟可放出20毫升的一氧化碳,有人吸烟的房间里,空气中一氧化碳浓度常在3~15毫克/米3.
二氧化硫:居室内的二氧化硫主要来自室外大气和室内炉灶。民用煤炉排出的烟气中含有0.05%~0.24%的二氧化硫。集中供热有暖气的房间,不论哪个季节室内的二氧化硫都低于室外。国外一些大片集中供热的居民区室内二氧化硫是室外的1/3~1/5.北京市新建的一些小区居室中二氧化硫也低于室外浓度。没有煤气和石油液化气的居民户,非采暖期室内二氧化硫浓度比室外高1/3左右。冬季有煤炉做饭取暖的室内二氧化硫最高,日平均浓度为0.6~0.9毫克/米3,严冬无风的天气比平日还要高50%左右。
飘尘:居室内飘尘含量与房间结构、卫生条件、通风方式及居住人口等有关。同时与室外风速,温、湿度有关。卫生条件好的房间,飘尘浓度较低,低于50微克/米3.一般情况下,居室内飘尘都低于室外环境。飘尘污染与人的活动、吸烟有关。有人测定,一个普通的居室内无人活动时飘尘浓度为80微克/米3.当有一个人活动并吸烟时,飘尘浓度很快上升为150微克/米3.
苯并(α)芘:致癌物质苯并(α)芘的来源与飘尘、一氧化碳、二氧化硫基本相同。室内飘尘和一氧化碳浓度高时,苯并(α)芘也高。据测定,100克烟尘中含有5~10毫克苯并(α)芘,在一个生炉取暖的居室,空气中测得苯并(α)芘为1.14微克/100米3,比室外高5倍。室内的苯并(α)芘还来自吸烟产生的烟雾,燃1000支烟,可产生100微克左右的苯并(α)芘。
二氧化碳:居室内二氧化碳的含量一般都高于室外。二氧化碳主要来自人的呼吸和燃料燃烧。一般情况下,成人每小时可呼出二氧化碳20~30升。儿童每小时呼出量为成人的1/2.室外空气中二氧化碳为0.03%左右,而室内空气为0.07%~0.10%。室内居住人多,密度过大时,二氧化碳的含量也明显增加。
微生物污染:居室内的微生物主要来自室外被污染的空气和室内人体。室外空气中的微生物大部分是非致病性的腐败微生物,如芽胞杆菌属、无色杆菌属及酵母菌、真菌等。由于受空气消毒、日光照射的影响,室外空气中的病原微生物要比室内少得多。居室内的微生物污染程度与周围环境、居住密度和室内空气温度、湿度,灰尘含量及采光通风等因素有关。居室中微生物除受室外影响外,还与人体的某些病源微生物有关。这些病源微生物可附着于尘土上,颗粒直径小于5微米的可较长时间停留在室内空气中。
异臭污染:居室中的异臭有害于健康。异臭对大脑皮层是一种恶性刺激。居室异臭主要来源是胃肠道排出的气体;汗液及皮肤上有机物质的分解腐败;衣物不洁,发霉腐烂;粮食、蔬菜、发霉腐烂;住宅附近的工厂、垃圾、厕所散发出来的臭气等。
噪声污染:噪声能引起人的大脑皮层兴奋与抑制的不平衡,对人体造成多种危害。
居室环境污染对人的健康影响是慢性的、长期的,所以要注意室内经常通风换气,合理采光,搞好室内卫生,有条件的还可以搞点庭院绿化,让居室环境更清洁,更舒适。
空调污染
空调设备的使用虽然给人们提供了良好的生活环境,但与此同时也带来了不少新的环境问题,甚至危害人体健康,出现“空调综合症”。
使用空调,为什么会使环境受到污染呢?首先空调设备的制冷剂大部分以氟里昂-11和氟里昂-12为主。由于氟里昂的化学性质稳定,它在挥发、逸入大气中后,在低层大气中基本不分解。但是当它上升到大气平流层时,在紫外线的照射下会生成一种对臭氧有破坏作用的氯原子,这种氯原子使臭氧分解为氧气。每个氯原子可破坏1万个臭氧分子,于是,平流层中的臭氧浓度大幅度降低。
据统计,自20世纪30年代生产氟里昂以来至1975年,全世界共生产出1447万吨氟里昂,而释放到大气中的氟里昂竟达1301吨,其中最主要的是氟里昂-11和氟里昂-12.目前全世界氟里昂年产量为180万吨,每年排放氟里昂-11约26万吨。氟里昂-12约42万吨,这样庞大数量的氟里昂排入大气中,对臭氧层的耗蚀是可想而知的,对环境污染是严重的。
另外,空调设备的种类,目前也是花样繁多,有整体和分体的、柜式和窗式的等等,在使用这些空调机时一方面向室内或车内放冷气降低室内的温度,同时也向室外大气中放热,形成热污染,也是造成城市“热岛效应”的祸首之一。再有,空调机在使用时发出的噪声也污染环境,扰得人们心烦意乱,使人们无法休息。尤其是分体的空调机,把舒服留给自己,把噪声送给别人,引起人们的极大不满。
除此以外,长期使用空调机,如使用不当还会使人们患上“空调综合症”。
首先,室内空气经反复过滤后,空气中的负离子数目显著减少。空气中的负离子是大气中的“维生素”,有利于人体健康。负离子数的减少,影响了空气的清洁度,影响人体正常的生理活动,造成人体内分泌和植物神经功能紊乱,出现头昏头痛、困倦易乏等症状,因此,全封闭房间内一般应在门旁边安装负离子发生器为好。
其次,空调机内的环境很适合霉菌和病毒原微生物的孳生和繁殖,医学家们曾多次从空调系统的冷却水中分离出引起急性肺炎的细菌及其他病原体。因此,应每月检查空调机中的过滤膜,发现变脏或孳生细菌和霉菌时,要及时更换,以保持空调的清洁,空调机中的冷却盘每1~2个月要用漂白粉等澄清液清洗和消毒一次。
再次,空调系统可使室内环境条件发生变化,室内外的气温,空气湿度等相差悬殊,当人们从户外进入室内时,皮肤毛细血管突然产生由扩张到收缩的短暂变化过程,若不注意防护,就会引起感冒和中暑等。因此,当夏季出入空调机房间时,必须擦干身上的汗水,及时更换着装。
由于装有空调设备的居室门窗紧闭,室内外空气对流不畅,因此,在装有空调的房间里,应尽可能少地设置污染源,如禁止在房间内吸烟,不放置静电复印机及带有荧光屏的显示设备。此外,化妆品、墙壁装饰、建筑材料、地毯、塑料制品、纤维板、胶合板及图书杂志等均可向室内散发甲醛等物质,使人产生头痛、皮肤干燥、倦怠和头昏等症状。因此在空调的使用中,应少用循环空气档,多用室内外空气交流档,在房间无人或早晚温度适宜时,应多开窗门,以交流新鲜空气。据影剧院调查,每演完一场戏,如果不开窗户排放空气,就会出现臭气或使人染上感冒病毒。
长期在封闭房间工作的人,要坚持进行适量的户外活动,以自我保健、增强体质。
复印机的污染
复印机是办公自动化的工具之一,复印机进入办公室可以节省大量的文印时间和人力。复印机优于其他文印设备的最大特点是“立等可取”的高效率,它没有传统制版排字的程序,亦不需要校对复核,并可根据用户的需要几秒钟内或原样或缩小、放大印出图纸及文件资料的真迹。随着复印机技术的日臻完善,复印速度越来越快。据报道,日本、德国等已生产出每分钟复印70~90张复印纸的高速复印机。彩色复印机的问世,更是把复印技术推向了新阶段。然而,复印机的广泛使用,给办公室造成的污染也日益突出。
复印机工作时,带高压电的部件与空气发生化学反应,产生臭氧和烟雾状物质,这些物质会影响人的健康。据日本公共健康研究所测定,在连续工作的复印机周围50厘米内的空气中,臭氧浓度超过安全标准两倍多。长期在这种环境里工作,人的眼、喉会产生刺痛感,并能引发支气管炎、肺炎等,使人的免疫力下降。这就是“复印机综合症”。
复印机的另一种有害物质是机内的黑色显影粉。这种显影粉含有多芳烃和硝基芘等,能使人体细胞的正常结构发生变化。在一般情况下,复印机工作时,周围空气中的显影粉浓度还不至于产生危害,但在更换或添加显影粉时其浓度会大大超过安全界限。因此,复印机的危害正日益引起人们的重视。
为减轻复印机带来的污染,要把复印机安置在通风条件较好的房间,并安装排气扇等设施。操作人员要注意自我防护,如通风条件较差,每操作20~25分钟,应到室外休息一会儿再继续操作,在更换和添加显影粉和清除墨粉时,要注意防止墨粉的扩散。此外,操作人员平时要适当服用维生素E,以保护细胞生物膜免受氮氧化物的损害。患支气管炎者和孕妇不宜进行复印机操作。