1.1.2 全球环境问题
环境问题,是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化,以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。人类在改造自然环境和创建社会环境的过程中,自然环境仍以其固有的自然规律变化着。社会环境一方面受自然环境的制约,另一方面又以其固有的规律运动着。人类与环境不断地相互影响和作用,产生环境问题。近年来,随着地区经济的迅猛发展,环境污染问题也越来越严重,防止环境污染,保护环境,维持生态平衡,已成为社会发展的一项重要举措,也是每个公民应尽的义务。
在环境科学中,一般认为环境是指围绕人群的空间及其中可以直接影响人类生活和发展的各种自然因素的总称。在人类几百万年的历史进程中,环境对开创人类文明和进步发挥着巨大作用。大气、水源、土地、草原,都是让人类得以生存的物质基础,而森林、矿藏等资源又为人类的不断发展提供物质,创造出地球上高度的人类文明。但是,人类在开发利用环境资源的同时,也引出了一系列环境问题。
1.人类面临的主要环境问题
环境问题多种多样,归纳起来有两大类:一类是自然演变和自然灾害引起的原生环境问题,也叫第一环境问题,如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等;另一类是人类活动引起的次生环境问题,也叫第二环境问题。次生环境问题一般又分为环境污染和生态破坏两大类。如,乱砍滥伐引起的森林植被的破坏,过度放牧引起的草原退化,大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化,工业生产造成大气、水环境恶化;等等。
目前,正在威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有全球气候变暖、臭氧层耗竭、酸雨、淡水危机、资源短缺、能源短缺、森林资源锐减、荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等。
1)全球气候变暖
全球气候变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的来看为上升趋势。20世纪80年代,全球气温明显上升。1981—1990年,全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球气候变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用化石燃料(如煤、石油等),排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。全球气候变暖的后果是,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,又威胁人类的食物供应和居住环境。
2)臭氧层耗竭
在地球大气层近地面20~30千米的平流层里存在着一个臭氧层,其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧含量虽然极微,却具有强烈的吸收紫外线的功能,因此,它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害,保护地球上的一切生命。然而,人类生产和生活所排放出的一些污染物,如氟氯烃类化合物及氟溴烃类化合物等,它们受到紫外线的照射后可被激化,形成活性很强的原子,并与臭氧层的臭氧发生化学反应,导致臭氧耗减,使臭氧层遭到破坏。南极上空的臭氧层空洞,就是臭氧层耗竭的一个显著标志。1994年,南极上空的臭氧层耗竭面积已达2400万平方千米。南极上空的臭氧层是在过去的20亿年里形成的,可是在一个世纪里就被破坏了60%。北半球上空的臭氧层也比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%~15%,西伯利亚上空的臭氧层甚至减少了35%。因此,科学家警告说,地球上空臭氧层耗竭的程度远比一般人想象的要严重。
3)酸雨
酸雨是由于空气中二氧化硫和氮氧化物等酸性污染物引起的pH值小于5.6的酸性降水。受酸雨危害的地区,会出现土壤和湖泊酸化,植被和生态系统遭受破坏,建筑材料、金属结构和文物被腐蚀等一系列严重的环境问题。酸雨在20世纪五六十年代最早出现于北欧及中欧,当时北欧的酸雨是欧洲中部工业酸性废气迁移所至,20世纪70年代以来,许多工业化国家采取各种措施防治城市和工业的大气污染,其中一个重要的措施是增加烟囱的高度。这一措施虽然有效地改善了排放地区的大气环境质量,但大气污染物远距离迁移的问题却更加严重,污染物越过国界进入邻国,甚至飘浮很远的距离,形成了更广泛的跨国界酸雨。此外,全世界使用矿物燃料的量有增无减,也使得受酸雨危害的地区进一步扩大。全球受酸雨危害严重的有欧洲、北美及东亚地区。20世纪80年代,在我国,酸雨主要发生在西南地区,到20世纪90年代中期,已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区。
4)淡水危机
地球表面虽然70%被水覆盖,但是97%为无法饮用的海水,只有不到3%的淡水,其中又有2%封存于极地冰川之中。在仅有的1%的淡水中,25%为工业用水,70%为农业用水,只有很少的一部分可供饮用和其他生活用途。然而,在这样一个缺水的世界里,水却被大量滥用、浪费和污染。加之,区域分布不均匀,致使世界上缺水现象十分普遍,淡水危机日趋严重。世界上100多个国家或地区缺水,其中28个国家被列为严重缺水的国家或地区。预测再过20~30年,严重缺水的国家或地区将达46~52个,缺水人口将达到28亿~33亿人。我国广大的北方和沿海地区水资源严重不足,据统计,我国北方缺水地区总面积达58万平方千米。全国500多座城市中,有300多座城市缺水,每年缺水量达58亿立方米,这些缺水城市主要集中在华北、沿海和省会城市、工业型城市。世界上任何一种生物都离不开水,人们贴切地把水比喻为“生命的源泉”。然而,随着地球上人口的激增,生产迅速发展,水已经变得比以往任何时候都要珍贵。一些河流和湖泊的枯竭,地下水的耗尽和湿地的消失,不仅给人类生存带来严重威胁,而且许多生物也正随着人类生产和生活造成的河流改道、湿地干化和生态环境恶化而灭绝。不少长河如美国的科罗拉多河、中国的黄河都已雄风不再,昔日“奔流到海不复回”的壮丽景象已成为历史的记忆了。
5)资源、能源短缺
当前,世界上资源、能源短缺问题已经在大多数国家或地区甚至全球范围内出现。这种现象的出现,主要是因为人类无计划、不合理地大规模开采。在新能源(如太阳能、快中子反应堆核电站、核聚变电站等)开发利用尚未取得较大突破之前,世界能源供应将日趋紧张。此外,其他不可再生性矿产资源的储量也在日益减小,这些资源终究会被消耗殆尽。
6)森林资源锐减
森林是人类赖以生存的生态系统中的一个重要的组成部分。地球上曾经有76亿公顷的森林,20世纪时下降为55亿公顷,到1976年已经减少到28亿公顷。由于世界人口的增长,对耕地、牧场、木材的需求量日益增加,导致对森林的过度采伐和开垦,使森林受到前所未有的破坏。据统计,全世界每年约有1200万公顷的森林消失,其中占绝大多数的是对全球生态平衡至关重要的热带雨林。对热带雨林的破坏主要发生在热带的发展中国家,尤以巴西的亚马逊州情况最为严重。亚马逊森林居世界热带雨林之首,但是,到20世纪90年代初期,这一地区的森林覆盖率比原来减少了11%,相当于70万平方千米,平均每5秒钟就有一片足球场大小的森林消失。此外,亚太地区、非洲的热带雨林也遭到破坏。
7)荒漠化
简单地说,荒漠化就是指土地退化。1992年,联合国环境与发展会议对荒漠化的概念做了这样的定义:“荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素,使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。”1996年6月17日,即第二个世界防治荒漠化和干旱日,《联合国防治荒漠化公约》秘书处发表公报指出,当前世界荒漠化现象仍在加剧。全球现有12亿人受到荒漠化的直接威胁,其中有1.35亿人在短期内有失去土地的危险。荒漠化已经不再是一个单纯的生态环境问题,已经演变为经济问题和社会问题,它给人类带来贫困和社会不稳定等问题。截至1996年,全球荒漠化的土地已达到3600万平方千米,占到整个地球陆地面积的1/4。全世界受荒漠化影响的国家或地区有100多个,尽管各国人民都在进行着同荒漠化的抗争,但荒漠化却以每年5万~7万平方千米的速度扩大。目前,在人类所面临的诸多环境问题中,荒漠化是最为严重的环境问题之一。对于受荒漠化威胁的人们来说,荒漠化意味着他们将失去最基本的生存基础——有生产能力的土地。
8)物种加速灭绝
物种是指生物种类。现今,地球上生存着500万~1000万种生物。一般来说,物种灭绝速度与物种生成速度应该是平衡的。但是,由于人类活动破坏了这种平衡,使物种灭绝速度加快。据《世界自然资源保护大纲》估计,每年有数千种动植物灭绝,而且灭绝速度越来越快。世界野生生物基金会发出警告:20世纪鸟类每年灭绝一种,在热带雨林,每天至少灭绝一个物种。物种灭绝给整个地球的食物供给带来威胁,给人类社会发展带来的损失和影响是难以预料和挽回的。
9)垃圾成灾
全球每年产生垃圾近100亿吨,而且处理垃圾的能力远远赶不上产生垃圾的速度。我国的垃圾排放量已相当可观,在许多城市周围,排满了一座座垃圾山,除占用大量土地外,还污染环境。危险垃圾,特别是有毒、有害垃圾的处理问题(包括运送、存放),因其造成的危害更为严重、产生的危害更为深远,而成为当今世界各国面临的一个十分棘手的环境问题。
10)有毒化学品污染
市场上约有7万~8万种化学品,对人体健康和生态环境有危害的约有3.5万种,其中致癌、致畸、致突变作用的约500种。随着工农业生产的发展,如今每年又有1000~2000种新的化学品投入市场。由于化学品的广泛使用,全球的大气、水体、土壤乃至生物都受到了不同程度的污染、毒害,连南极的企鹅也未能幸免。自20世纪50年代以来,涉及有毒有害化学品的污染事件日益增多,如果不采取有效防治措施,将对人类和动植物造成严重的危害。
2.环境污染的分类及产生的原因
环境污染包括以下几种。
(1)陆地污染:垃圾的清理成了各大城市的重要问题,每天千万吨的垃圾中,很多是不能焚化或腐化的,如塑料、橡胶、玻璃等。
(2)海洋污染:主要指从油船与油井漏出来的原油,农田用的杀虫剂和化肥,工厂排出的污水,矿场流出的酸性溶液等。它们使大部分的海洋湖泊受到污染,不但使海洋生物受害,而且鸟类和人类也可能因吃了这些生物而中毒。
(3)空气污染:主要指来自工厂、汽车、发电厂等排放出的一氧化碳和硫化氢等,每天都有人因接触了这些污浊空气而染上呼吸系统疾病。
(4)水污染:是指水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。
(5)大气污染:是指空气中污染物的浓度达到或超过了有害程度,导致破坏生态系统和人类的正常生存和发展,对人和生物造成危害。
(6)环境噪声污染:是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常工作、学习、生活的现象。
(7)放射性污染:是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。
(8)工业污染:是指工业生产过程中形成的废气、废水和固体排放物对环境的污染。污染主要是由生产中的“三废”(废水、废气、废渣)及各种噪声造成的。废水、废气、废渣被称为“自然界三大公害”,传统工业文明的持续增长,使得废弃物数量逐渐增长,对环境造成了巨大破坏。
①废水:是指居民活动过程中排出的水和径流雨水的总称。它包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠等其他无用水,一般指经过一定技术处理后不能再循环利用或者一级污染后制纯处理难度达不到一定标准的水。
②废气:是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。特别是化工厂、钢铁厂、制药厂,以及炼焦厂、炼油厂等排放的废气,气味大,严重污染环境和影响人体健康。
③废渣:是指人类生产和生活过程中排出或投弃的固体、液体废弃物。按其来源可分为工业废渣、农业废渣和城市生活垃圾等。
全球环境问题还具有超级复杂性,已成为真正“棘手的难题”。这些问题的“棘手性”主要体现在其出现的原因是复杂的,甚至具有高度的不确定性。随着科学技术的发展,人类对自然界的认识也在逐步提高。但是,人类对自然社会认知的进展依然缓慢,还处在“无知之幕”的限制中。一系列全球性环境问题的呈现,很多问题远远超越了人类对自然认知的限度,人们面临这些问题的时候,难以找出的原因。