书城科普读物地球向我们敲响了警钟
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第13章 环境污染与生态破坏(3)

三、不要让陆地变成荒漠

环境问题专家周宏春博士指出,自1992年国家正式提出,保护环境,重视治理污染,实施可持续发展战略以来,环境污染问题并没有得到遏制,相反呈持续恶化之势,并将成为我国未来发展的最大障碍。周宏春说,世界上10个尘污染最严重的城市里我国就占了5个,而且,由于在我国的能源结构中,一次能源煤占70%以上,并且这种状况在较长时间内不会有改观,因此大气污染加重难以避免。到1995年,我国温室气体排放量已跃至世界第二位,随着经济增长,温室气体排放量会超过美国而居世界第一位,到时我国将承受巨大的国际压力。我国固体废弃物的综合利用率、处理处置率较低,不仅占用了大量的土地,还使全国约1/5的耕地受到了污染,并且堆放场地附近的地表水和地下水也受到严重污染。随着城市化进程加快,这个问题将越来越突出。

当今在中国,对塔里木河“人们希望留一条大河给后人”(见《法制日报》,19971122)。1998年12月20日《经济参考报》以“人造绿洲的热浪愈演愈烈,塔里木河下世纪将不复存在”为题再次报道。报道说,新疆的塔里木河长1.321km,不仅是我国最长的内陆河,也是世界第二大内陆河。然而近20年,一股“人造绿洲”的热浪席卷了塔里木河两岸。不断地增加引水量,扩大耕地、开发新的矿藏,已使塔里木河流域野生动物生存环境不断缩小和恶化,越来越严重地威胁到生态系统的多样性以及这些系统中的各种生物物种的存在。1998年,塔里木河下游发生了有水文记载以来最严重的一次水荒。与往年相比,不仅断流的时间提前了两三个月,而且持续时间长达300多天。垦区5个农场被迫再次弃耕5万多亩。目前,塔里木河下游将近1/4的河道已经干涸。人类与风沙,正一步步摧毁塔里木河赖以生存的基础。2000年8月13日中央电视台早间新闻又对此作了报道,情况并没有多少改观。为此,专家们大声疾呼:“如果生态问题得不到有效控制,塔里木河在21世纪上半叶将不复存在!”而这些现象存在于地球的岩石圈、水圈和大气圈,“人类的每个成员应该懂得,哪怕小小的掠夺也会造成损毁和破坏,并导致不可挽回的损失”。

据《光明日报》1998年5月6日报道,自5月1日起,武汉东湖水域关桥湖水面出现触目惊心的一幕:千万条鱼突然死亡,浮出水面的鱼使部分湖面变成银白色,很远就能闻到腥臭味。截至5月4日,渔民已打捞起满满18卡车死鱼。据介绍,这片约1.200亩的湖面年产成鱼近40万kg,总养殖量不下100万尾,而这次“翻塘”,死鱼已达50万kg,放养的鱼差不多全部死光。武汉市环境监测中心水质监测专家崔慧纯说,东湖水污染严重,产生了超过标准近5倍的有毒物质亚硝酸氮使鱼缺氧,是导致鱼大量死亡原因之一。据悉许多单位都把这片水域当成“天然垃圾池”。记者看到,大片死鱼旁,有多处暴露的垃圾,有的垃圾直接投进湖里。从关桥通往南望山的一条路,垃圾绵延不绝。

我国城市生活和工业生产每天排放的污水已达1亿t,许多工业废水未加任何处理就直接排放到下水道中,使许多江河受到污染。污水中含有很多有毒有害物质,被污灌的土地受到严重的威胁。现已发现,污灌对部分地区的土壤质量有显着影响。北京、上海、沈阳、西安、成都等城市周围的污灌区,土壤中普遍有重金属积累,有毒有机物也经常造成作物死亡或减产。在污水中,重金属对土壤的污染最为严重,亦最难消除。重金属可以在土壤中逐年累积,逐渐改变土壤的理化性质,影响土壤微生物的繁殖和酶的活性,降低土壤中生化过程的速度,干扰土壤中氮的矿化过程以及二氧化碳的演化。例如汞化物就可以使土壤微生物的数量减少,二价汞离子能显着抑制硝化过程,抑制矿质氮的产生,导致植物可吸收的有效氮量减少,从而影响作物的生长。又如镉,在土壤中大约有50%的镉被土壤腐殖质吸附,另有50%则结合成配位络合物。它的特点是能够被作物吸收,从而很易在整个生态系统中迁移。在日本出现的震惊世界的骨痛病,就是人吃了含镉的稻米而中毒的:镉污染河流,河水被引灌而污染农田,农田中的镉进入稻米中。我国污灌区中,已经发现镉的积累,也开始出产含镉量很高的“镉米”。

根据报道所提供的调查数据,内蒙古呼伦贝尔盟全盟共退化草原面积达3.145万亩,占全盟可利用草原面积的21%,其中1.427万亩为中、重度退化。草原退化给当地自然生态环境带来严重影响:牧草稀疏低矮,产量锐减;优良牧草消失,低劣杂草大量侵入,草场质量变劣;裸地增加,土壤蒸发量增大,致使小气候旱化,鼠公害大量发生。一些地区不合理毁草转农等情况时有发生。陈巴尔虎旗宝日希勒镇附近的240座小煤窑,弃土弃石24万m3,使20多万km2的草场受到污染和破坏。全国鼠害面积已达15亿亩,严重危害面积达6.000万亩。草原沙化、退化面积以2.000万亩/年的速度发展。照此下去,要不了几十年时间,全区草原将全面沙化、退化,这对生态环境带来的恶劣影响不堪设想。据2000年5月15日《经济日报》报道,每年外地搂发菜、挖甘草的数十万“大军”,不顾政府禁令,竟车水马龙,成帮结伙地进入内蒙古草原疯狂采掘。挖05kg搂发菜要以破坏20亩草地为代价,挖05kg甘草要使近10亩草场变成沙丘。据悉内蒙古等地现在已有2亿多亩草原,因搂发菜而遭到严重破坏,为此年损失近30亿元。此外,沙尘暴加重的趋势是跟搂发菜密不可分的。为此国务院2000年6月15日发出通知,要求禁止采集发菜,制止滥挖甘草及麻黄草。据《工人日报》2000年6月1日报道,进入5月份以来,大批来自内地的农工涌入乌鲁木齐河源头的1号冰川,顺着山坡自下而上地毯式地采挖名贵中药“红景天”。为此本可涵养水源、防止水土流失的高山植被遭到灭绝性灾难。遭同样命运的还有被称做“山珍”的天山雪莲。滥采滥挖导致生态环境的迅速恶化。地表大面积裸露,防沙防洪能力骤降,沙丘活化面积迅速扩大。据2000年8月13日中央电视台早间新闻报道,青海省同此类似的是挖虫草,也使大面积草地被毁,据悉挖05kg虫草要毁1亩草地!

另据报道,黑龙江省西部草原“三化”也日益严重。松嫩平原地区沙化、碱化、退化面积已达2200万亩,目前每年仍以200万亩的速度在扩展。同时,这一地区平均每年直接消失的草原达6458万亩。沙化与碱化使草原原有的草群种类成分发生变化,优良牧草逐年减少。以羊草为例,每亩产草量由50年代的每亩150~200kg下降到现在的50kg左右。

土壤是整个陆地生态的核心,是各种自然要素相互联系与激烈作用的场所。土壤除了与水体进行物质交换外,还会受到大气物质的作用。在我国,由于空气污染严重,每天都有成千上万吨工业粉尘沉降到土地上,大气中的气体污染物也通过与土壤气体的不断交换而源源不绝地进入土壤中,从而缓慢地改变着土壤的性质。

在许多工矿区周围,土壤的污染最为明显,常形成有规律的污染圈。我国包头市周围,则深受氟的危害。土壤、水体、牧草、家畜以及人类自身,都受到氟的严重危害。全国仅磷肥行业排出的氟化物废气,就造成粮食减产35亿kg以上。

土壤具有净化废物的能力,但是这种能力并非是无穷的。人类剧烈的经济活动产生的污染物已大大超出土壤的承载能力,土壤在无休止的污染作用下,正在潜移默化地改变着自己的性质。这种改变对人类来说,将是后患无穷。

目前世界人口已达60亿。养活这样庞大的人口主要靠为数不多的耕地和少数几种作物。为了提高单位土地面积上的粮食产量,迫使人们种植单一的高产作物。这种大面积连作单一作物不仅榨取着土壤肥力,而且也使生态处于极不稳定的状态中,常会招致严重的病虫害。我国因病虫害而造成的粮食损失约达总产量的10%,油料达20%,蔬菜达30%,水果达40%。

不合理的开采地下水,可导致土地的次生盐碱化。如渤海沿岸的许多地区,即因过量抽取地下水而导致海水入侵,造成沿岸土地的次生盐碱化;甘肃石羊河下游的民勤盆地,则因抽取了深层高矿化地下水浇地,而使大片耕地盐化。

1949年以来,我国修建了不少平原水库。由于地下水提升到地面会很快蒸发,水中溶解的矿物盐类就留在地表。盐分积累到-定程度时,土壤就发生盐渍化,失去耕作的价值。土地盐渍化也是当代农业生产面临的严重环境问题。全世界因盐渍化和浸水,每年至少要失去20万~30万hm2农田。目前,全世界已有2.000万~2.500万hm2的良田被盐渍化了,使许多“粮仓”变成了“咸仓”。

为了不使土地继续被盐渍化,在兴修任何水利工程时,都需综合评价工程的环境效应。在灌溉方法上,也需加以改进。如变漫灌为喷灌,不仅能防止土壤板结,防止产生盐渍化,而且能节约用水,增加渗透,减少蒸发。采用更先进的滴灌方法,甚至能把水直接浇到禾根上,用水量仅为常规用水量的1/10。这对于“滴水贵如油”的干旱地区。意义更加重大。我国现有盐碱地占可耕地面积的1/3。由于长期使用普通化肥,造成我国可耕地土壤板结,严重影响到我国农业产量。我国科学家研制出的高科技肥料--稀土磷肥,在实践中取得较好效果。稀土磷肥对改良土壤、治理盐碱地,增加产量,提高品质,增强农作物的抗逆性等都有很好的作用。

施肥不当带来的恶果

人们早就学会施用人粪尿、牲畜粪便给农田补充营养成分,通过从土地上收获作物被人、畜利用后,再把粪便等废物还回土壤,并经土壤微生物分解和矿化,然后再供给作物吸收,这就完成了土壤物质的一次循环过程。这是完全符合生态学规律的,能够保证土壤肥力不减,永续利用。但是,在大多数情况下,从土壤中收获与移走的物质总是多于还回土壤的物质,因而耕作土壤就经常出现营养缺乏,其中最为缺乏的是氮、磷和钾。因此,施肥就成了保持土壤肥力以及保证农业收成必不可少的手段。化学肥料能够大量而廉价地补充土壤最为缺乏的氮素,使作物大幅度增产,因而化肥成为现代农业的重要支柱之一。

化肥的崛起使传统的人畜粪便等有机肥料受到排挤与冷落。由于没有足够的有机质补充到土壤中,土壤生态系统中的腐生生物就只能以土壤残存的腐殖质为食。当土壤有机质被分解殆尽后,就使土壤的团粒结构被破坏并且不能再形成,土壤交换离子能力因之下降。此外,土壤有机质的缺乏还严重地影响跟植物共生的许多真菌,使它们不再能从土壤中吸收营养而促进作物生长。为了弥补这些缺陷,只能靠增施过量的化学肥料来补足。但是,即使这样,也不能完全补偿作物因土壤性质恶化遭受的损失,而且过量的肥料也并不能被作物完全吸收,反而随地表径流流入江河湖泊,污染水体,或者渗入地下,污染地下水。

现在,世界上许多江、河、湖泊正受到“富营养化”的威胁。水体富营养化是指水中磷和氮的含量过高。富营养化会使水体浮游生物剧增,藻类疯长,从而导致水体缺氧,鱼类死亡,因而它是渔业的大敌。富营养化的河湖水若用作饮用水源,则需滤除藻类、除臭、消毒,这就会大大增加水源处理的成本。然而,由于农田不断过量地施用化肥,营养物源源不绝地从农田流向水域,使水体富营养化有增无减,造成很大的环境问题。过度施用化肥而使地下水遭受污染,硝酸盐含量超标,造成的危害更为严重和长久。有些地区的硝酸盐已渗透到相当的深度,以致根本无法消除这种污染。长期大量施氮肥的土地,还会造成硝酸盐在蔬菜和青饲料中积累,引起人畜中毒。作物中因积累硝酸盐、甙类、氢氰酸等有害物质,大大降低了使用价值。

当然,造成这些问题并不能归咎于化学肥料本身,主要在于土壤有机质的缺乏而不能维持应有的生态平衡。由于土壤有机质缺乏,氮、磷、钾肥的比例失调,化肥常不能发挥应有的作用。五六十年代,我国每施500g氮肥可以增收稻谷2~25kg或增收小麦1~15kg;近年来,由于土壤有机质下降以及施用氮肥多、磷肥少,不少地区每500g氮肥只能增收500g粮食,甚至根本不增产。我国目前每年使用化肥几千万千克,但由于使用不当,大约只有30%被利用,其余大部分则转化为水污染物和空气污染物。

此外,随着现代农业生产的发展,农业环境危害因素日渐增加,这些危害因素包括有机粉尘、无机粉尘、农药、有毒气体、化学致癌物及生物因素等。接触上述危害因素,对农业工人的呼吸系统可产生多方面的损伤,如患鼻炎、气管炎、支气管炎、哮喘,甚至肺癌等。许多专家认为,现代农业环境中存在的呼吸危害是个严重的问题,为数众多的农业工人正面临着高度的危害性。主要危害因素如:

谷物尘。在谷物收割、运输、储藏、加工的场所常有谷物尘飞扬。谷物尘中含有稻谷、发霉干草或草屑产生的粉尘;霉菌及代谢产物,细菌内毒素,游离的二氧化硅,昆虫、螨类等。由于谷物尘成分的复杂性而决定了它具有多方面的毒性作用。

无机粉尘。农业机械工作时可以产生较多的粉尘。有人报道,在拖拉机耕作时,其尾部粉尘浓度约为75~200mg/m3,拖拉机手周围空气中粉尘浓度约为10~20m3。这些粉尘中,有时也含有较高量的石英成分。

有毒气体。随着农业畜禽饲养业的迅速发展,在畜禽饲养圈场中,因动物粪便等有机物分解产生许多挥发性有毒物质,其中氨、硫化氢、甲烷、一氧化碳含量较高,通常超出其阈限值。二氧化氮也是一种十分重要的有毒气体,它来源于植物中的硝酸盐。当筒仓内装满青贮饲料后,二氧化氮即开始产生,1~5天后浓度达到峰值,并可持续10天左右,如无适当的防护,人们在此期间进入筒仓内便可发生二氧化氮急性中毒,引起明显的化学性肺炎、肺水肿等。

生物因素。由于大量的家畜已趋于集中饲养,圈栏危害已成为一个新的农业环境问题。众所周知,家畜通常是许多动物性疾病的健康带菌(毒)者,农业劳动是增加感染人畜共患疾病危险性的一种典型的活动。