《大自然的秘密》人類破壞自然規(guī)律的其他事例

《大自然的秘密》人類破壞自然規(guī)律的其他事例地球環(huán)境污染和破壞的九大現(xiàn)象一、大氣污染大氣污染的定義在干潔的大氣中，痕量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中，出現(xiàn)了原來沒有的微量物質，其數(shù)量和持續(xù)時間，都有可能對人、動物、植物及物品、材料產(chǎn)生不利影響和危害。當大氣中污染物質的濃度達到有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟活動和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時，同時也將大量的廢氣、煙塵物質排入大氣，嚴重影響了大氣環(huán)境的質量，特別是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域。所謂干潔空氣是指在自然狀態(tài)下的大氣（由混合氣體、水氣和雜質組成）除去水氣和雜質的空氣，其主要成分是氮氣，占%；氧氣，占%；氬，占%；其它各種含量不到%的微量氣體（如氖、氦、二氧化碳、氪）。大氣污染物的分類大氣污染物主要可以分為兩類，即天然污染物和人為污染物，引起公害的往往是人為污染物，它們主要來源于燃料燃燒和大規(guī)模的工礦企業(yè)。顆粒物：指大氣中液體、固體狀物質，又稱塵。硫氧化物：是硫的氧化物的總稱，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要包括二氧化碳和一氧化碳。氮氧化物：是氮的氧化物的總稱，包括氧化亞氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳氫化合物：是以碳元素和氫元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烴類氣體。其它有害物質：如重金屬類，含氟氣體，含氯氣體等等。大氣污染的危害大氣污染對氣候的影響很大，大氣污染排放的污染物對局部地區(qū)和全球氣候都會產(chǎn)生一定影響，尤其對全球氣候的影響，從長遠的觀點看，這種影響將是很嚴重的。一是大氣中二氧化碳的含量增加，燃料中含有各種復雜的成分，在燃燒后產(chǎn)生各種有害物質，即使不含雜質的燃料達到完全燃燒，也要產(chǎn)生水和二氧化碳，正因為燃料燃燒使大氣中的二氧化碳濃度不斷增加，破壞了自然界二氧化碳的平衡，以至可能引發(fā)“溫室效應”，致使地球氣溫上升。二是臭氧層被破壞。大氣被污染后，由于污染物質的來源、性質和持續(xù)時間的不同，被污染地區(qū)的氣象條件、地理環(huán)境等因素的差別，以及人的年齡、健康狀況的不同，對人體造成的危害也不盡相同。大氣中的有害物質主要通過下述三個途徑侵入人體造成危害：（1）通過人的直接呼吸而進入人體；（2）附著在食物上或溶于水中，使之隨飲食而侵入人體；（3）通過接觸或刺激皮膚而進入到人體。其中通過呼吸而侵入人體是主要的途徑，危害也最大。大氣污染對人的危害大致可分為急性中毒，慢性中毒，致癌三種。大氣層保護許多環(huán)境問題是跨國界的，甚至是全球性的，如溫室效應和臭氧層破壞等大氣污染，需要世界各國的共同努力才能逐步解決。人們在70年代早期開始認識到氟氯烴可能對環(huán)境有害，并且開始尋找代替品。到了80年代中期，臭氧層破壞的證據(jù)已經(jīng)日益清楚，采取共同行動的呼聲也日益高漲。到了1987年，許多國家的代表匯集在加拿大第二大城市蒙特利爾，簽署了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾協(xié)定書》。這個協(xié)定書是對付世界環(huán)境公害的一個開創(chuàng)性的國際協(xié)定，目的是控制氟氯烴和其它破壞臭氧層的物質的消費量，保護地球的“外衣”，也保護人類自己。經(jīng)過修正后的蒙特利爾協(xié)定書是一個有約束力的國際協(xié)定。按照規(guī)定，工業(yè)國的氟氯烴和其他受限制物質的排放量必須立即減少，在2000年以前逐步完全停止使用這類物品。發(fā)展中國家在1996年以前可以繼續(xù)有限度的增加這些物質的消費，然后就應當逐步減少，到2022年時必須完全停止使用這些有害物質。除了時間上的優(yōu)惠以外，這一協(xié)定書還包含了兩個對發(fā)展中國家有利的條款：一個是建立一項臨時多邊基金，幫助發(fā)展中國家采取代替氟氯烴的技術；另一個是技術轉讓條款，要求簽字國把最好的技術按照“公平和最有利的條件”轉讓出去。我國已加入了修正后的蒙特利爾協(xié)定書，并且制定了履行國際義務的國家行動方案，包括建立保護臭氧層組織管理機構，制定有關行業(yè)的管理規(guī)范，積極開展替代品和替代技術的研究，為企業(yè)的替代技術改造安排配套資金等等。二、酸雨有人認為酸雨是一場無聲無息的危機，而且是有史以來沖擊我們最嚴重的環(huán)境威脅，是一個看不見的敵人。這并非危言聳聽。隨著工業(yè)化和能源消費增多，酸性排放物也日益增多，它們進入空氣中，經(jīng)過一系列作用就形成了酸雨。人們對酸性排放物已經(jīng)有了控制，但仍然還有酸雨現(xiàn)象。大氣塵?？赡苁窃斐伤嵊陠栴}的另一原因。酸性排放物自由大氣里由于存在～10μm范圍的凝結核而造成了水蒸汽的凝結，然后通過碰并和聚結等過程進一步生長從而形成云滴和雨滴。在云內，云滴相互碰并或與氣溶膠粒子碰并，同時吸收大氣中氣體污染物，在云滴內部發(fā)生化學反應，這個過程叫做污染物的云內清除或雨除。在雨滴下降過程中，雨滴沖刷著所經(jīng)過空氣中的氣體和氣溶膠，雨滴內部也會發(fā)生化學反應，這個過程叫污染物的云下清除或沖刷。這些過程也就是降水對大氣中氣態(tài)物質的顆粒物質的清除過程，酸化就是在這些過程中形成的。大氣塵埃最近的發(fā)現(xiàn)表明，酸雨是比原來的想象要復雜得多的一種現(xiàn)象。研究得到的結果表明了大氣中存在著的堿化合物出乎意料地起著關鍵性作用。堿通過中和酸性污染物而對酸雨的作用進行抵消。我們發(fā)現(xiàn)，人們把全部注意力都集中到大氣中的酸性物質，掩蓋了堿排放也已經(jīng)有所下降這一事實?？磥碛性S多因素正在減少大氣中這些堿的含量，從而加劇了酸雨對生態(tài)的影響。具有諷喻意味的是，在這些因素中有幾個正是各國政府為改善空氣質量而采取的措施。大氣中的大多數(shù)堿都能在稱為大氣塵埃的空中粒子中找到。這些塵埃粒子富含碳酸鈣和碳酸鎂等礦物質，這些礦物質溶于水中就起堿的作用。大氣塵埃粒子由多種來源共同形成。燃料的燃燒，以及水泥生產(chǎn)、采礦和金屬冶煉等工業(yè)活動，都會產(chǎn)生含堿的粒子。建筑工地、農場和在未經(jīng)鋪砌的道路上車輛行駛也會造成塵埃粒子。三、臭氧層破壞臭氧層是地球最好的保護傘，它吸收了來自太陽的大部分紫外線。然而近二十年的科學研究和大氣觀測發(fā)現(xiàn)：每年春季南極大氣中的臭氧層一直在變薄，事實上在極地大氣中存在一個臭氧“洞”。這種臭氧損耗現(xiàn)象是一種反?，F(xiàn)象，這是否表明這一紫外線吸收層正處于全球性災難呢？通過不斷的科學研究，人們發(fā)現(xiàn)人類社會活動釋放的物質嚴重的破壞了臭氧層，當然這種現(xiàn)象還受到這一地區(qū)獨特的氣象狀態(tài)（極渦、寒冷的平流層溫度、極地平流層云）的影響。發(fā)現(xiàn)過程英國南極測量局的大氣科學家在南極進行了一項研究計劃，這一研究計劃分別在地面和空中進行。球載儀器一般是檢測該儀器所行進的大氣的構成及其化學性質。陸基探測儀和星載探測儀則執(zhí)行遙測任務。這些研究活動采取了國際合作方式。例如，1987年代表19個組織和四個國家的大約150名科學家和輔助人員聚會于智利的蓬塔阿雷納斯，進行了一項規(guī)?？涨暗难芯?，即機載南極臭氧實驗。這項實驗表明1987年臭氧洞大小達到歷史最大。這一發(fā)現(xiàn)震驚了科學界。形成機理南極“臭氧洞”的成因目前尚無定論，其中最為令人信服的當是污染物質學說。此外還有：美國宇航局漢普頓芝利中心Callis等人提出南極臭氧層的破壞與強烈的太陽活動有關；麻省理工學院的Tung等人認為是南極存在獨特的大氣環(huán)境造成冬末春初臭氧耗竭，根據(jù)大氣動力學說，指出大量氯氟烴化合物的使用，以及南極初春沒有足夠陽光產(chǎn)生大量氧原子，并因此提出了不需要氧原子的循環(huán)機理。通過分析我們似乎可以得出以下的主要觀點：（1）南極“臭氧洞”是在南極春季特殊的溫度和環(huán)流狀況下由極地平流層云參與和非均相化學反應而引發(fā)產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象。（2）極地旋渦等其它因素對氣體成分輸送的影響不是南極“臭氧洞”形成的決定因素，而只能影響臭氧洞的強度。（3）太陽周期變化通過光化學反應對南極“臭氧洞”強弱的影響可以忽略。四、水污染人類的活動會使大量的工業(yè)、農業(yè)和生活廢棄物排入水中，使水受到污染?！八廴尽钡亩x：水體因某種物質的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質惡化的現(xiàn)象稱為水污染。水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。1．海水污染污水、廢渣、廢油和化學物質源源不斷地流入大海。在許多海域，傾倒混有石油的污水是非法的，但這種事仍時有發(fā)生，而真正的石油災難是在巨型油輪泄漏或沉沒時發(fā)生的。如今我們設法用化學品使水中石油沉淀以達到清除石油的目的。向海洋傾倒化學和放射性廢物的作法已持續(xù)多年。容器總有一天會腐蝕掉，有害物質便將進入海水中。我們對深層水與表層水的循環(huán)情況還了解不多，其過程或許比我們以前所想的要快。因此有害物質就會擴散到生物活動的水層中去。2．地表水污染五百多年以前，人們就認為飲用流經(jīng)大城市的河水是危險的，而工業(yè)化，人口增長以及新的有毒化學品，使情況愈來愈糟。排水系統(tǒng)的鋪設和清潔劑的使用有增無減，使我們的水道和湖泊中磷酸鹽含量日益增多。這種過度營養(yǎng)導致藻類迅猛繁殖。消耗水中的氧，使魚類死亡，生態(tài)系統(tǒng)惡化。由于工業(yè)上不妥善處理汞化合物和其它重金屬，也造成嚴重的水污染。汞通過食物鏈的進程逐漸集中，最后對吃魚的鳥或人類造成嚴重的神經(jīng)損壞。3．地下水污染與地表水一樣，地下水也受到了污染的威脅，主要來自于地表或土壤水的下滲，農用氮肥以及垃圾中的油、酚污染著地下水，氮肥中的硝酸鹽一旦進入地下，便轉變?yōu)閬喯跛猁}，它在人體中能夠轉變成致癌物質。地面植被的破壞和濕地的排水減少了地表水的滲透，從而降低了潛水面。由于城市和工業(yè)的過度需要，淡水不斷被抽出作為生活和工業(yè)用水，然后作為地表污水重新排放，因而還會導致潛水面的進一步下降。另一方面，大量頻繁的灌溉可以增強滲透作用，使?jié)撍嬉恢鄙降乇怼６诟珊档貐^(qū)，被水滲透的土地由于異常的蒸發(fā)作用，引起地下水中鹽類的沉淀，遲早會變成不能耕作的鹽堿地。水資源保護地球上的水似乎取之不盡，其實就目前人類的使用情況來看，只有淡水才是主要的水資源，而且只有淡水中的一小部分能被人們使用。淡水是一種可以再生的資源，其再生性取決于地球的水循環(huán)。隨著工業(yè)的發(fā)展，人口的增加，大量水體被污染；為抽取河水，許多國家在河流上游建造水壩，改變了水流情況，使水的循環(huán)、自凈受到了嚴重的影響。五、固體廢物凡人類一切活動過程產(chǎn)生的，且對所有者已不再具有使用價值而被廢棄的固態(tài)或半固態(tài)物質，通稱為固體廢物。各類生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的固體廢物俗稱廢渣；生活活動中產(chǎn)生的固體廢物則稱為垃圾?！肮腆w廢物”實際只是針對原所有者而言。在任何生產(chǎn)或生活過程中，所有者對原料、商品或消費品，往往僅利用了其中某些有效成分，而對于原所有者不再具有使用價值的大多數(shù)固體廢物中仍含有其它生產(chǎn)行業(yè)中需要的成分，經(jīng)過一定的技術環(huán)節(jié)，可以轉變?yōu)橛嘘P部門行業(yè)中的生產(chǎn)原料，甚至可以直接使用?？梢姡腆w廢物的概念隨時、空的變遷而具有相對性。固體廢物的產(chǎn)生途徑維持人類社會一切活動的物料，處于動態(tài)平衡過程，并遵循質量守恒規(guī)律，可用社會物料流程來描述這一規(guī)律。1．人類的一切活動，相對于外界環(huán)境而言，只不過開發(fā)與利用了物料，而最終以廢物的形式等量回歸于環(huán)境。這種對物料的“利用與歸還”經(jīng)常處于交叉的狀態(tài)。在生產(chǎn)與產(chǎn)品的消費過程中，均產(chǎn)生各種形態(tài)的廢物，這些廢物一部分在生產(chǎn)與消費中得到回收和再利用。而另一部分，恰好與在環(huán)境中開發(fā)的原料等量的部分，以廢物形式返回與環(huán)境中，形成一個封閉循環(huán)系統(tǒng)。2．在現(xiàn)代社會中，人類活動的每一環(huán)節(jié)均產(chǎn)生各種狀態(tài)的廢物，從環(huán)境中原料的開發(fā)乃至產(chǎn)品的利用，無一例外。因此尋求減少廢物產(chǎn)量的唯一途徑，是降低原料的開發(fā)量、減少產(chǎn)品原料消耗。固體廢物的分類固體廢物的分類是依據(jù)其產(chǎn)生的途徑與性質而定。在經(jīng)濟發(fā)達國家將固體廢物分為工業(yè)、礦業(yè)、農業(yè)固體廢物與城市垃圾四大類。我國制定的《固體廢物管理法》中，將固體廢物分為工業(yè)固體廢物（廢渣）與城市垃圾兩類。其中含有毒有害物的成分，單獨分列出一個有毒有害固體廢物小類。固體廢物的危害垃圾正成為困擾人類社會的一大問題，全世界每年要產(chǎn)生超過計劃10億噸的垃圾，大量的生活和工業(yè)垃圾由于缺少處理系統(tǒng)而露天堆放，垃圾圍城現(xiàn)象日益嚴重，成堆的垃圾臭氣熏天，病菌滋生，有毒物質污染地表和地下水，嚴重危害人類的健康，這種現(xiàn)象若得不到遏制，人類將被自己生產(chǎn)的垃圾埋葬掉。六、地面沉降地面沉降是指在一定的地表面積內所發(fā)生的地面水平面降低的現(xiàn)象。地面沉降現(xiàn)象很早就為史書所記載。作為自然災害，地面沉降的發(fā)生有著一定的地質原因。但是，隨著人類社會經(jīng)濟的發(fā)展、人口的膨脹，地面沉降現(xiàn)象越來越頻繁，沉降面積也越來越大。在人口密集的城市，地面沉降現(xiàn)象尤為嚴重?，F(xiàn)在我們研究地面沉降的原因時，不難發(fā)現(xiàn)，人為因素已大大超過了自然因素?，F(xiàn)在的地面沉降現(xiàn)象與其說是自然災害，倒不如稱之為人為禍患。地面沉降的地質原因從地質因素看，自然界發(fā)生的地面沉降大致有下列三種原因：1．地表松散地層或半松散地層等在重力作用下，在松散層變成致密的、堅硬或半堅硬巖層時，地面會因地層厚度的變小而發(fā)生沉降。2．因地質構造作用導致地面凹陷而發(fā)生沉降。3．地震導致地面沉降。地面沉降的人為原因地面沉降現(xiàn)象與人類活動密切相關。尤其是近幾十年來，人類過度開采石油、天然氣、固體礦產(chǎn)、地下水等直接導致了今天全球范圍內的地面沉降。由于各大中城市都處于巨大的人口壓力之下，地下水的過度抽采更為嚴重，導致大部分城市出現(xiàn)地面沉降，在沿海地區(qū)還造成了海水入侵。七、生物多樣性變化生物群落是多種多樣的，人們可以從不同的角度將其劃分為若干類型。生物多樣性的涵義十分寬泛，即包括生物物種的多樣性，還包括生態(tài)適應性、形態(tài)、生理生態(tài)多樣性等廣泛的內容。不同地理、氣候環(huán)境具有不同的生物群落。隨著工業(yè)文明的發(fā)展，人類社會逐步擴張，改變了廣大地區(qū)的生物環(huán)境，嚴重影響了生物多樣性，物種正以前所未有的速度從地球上減少。據(jù)估計，全世界每年有數(shù)千種動植物滅絕?？撤ド謱κ澜缰参锖蛣游锏淖畲笸{是生態(tài)環(huán)境的破壞。大部分生物很難離開它已適應了的環(huán)境。世界上物種最豐富的地方之一是熱帶雨林區(qū)，但是現(xiàn)在它正在遭受到越來越快的破壞。實際上，世界上所有的天然森林都受到嚴重威脅。程度最輕的是雨林被單一的經(jīng)濟林所代替，情況最嚴重的地方已因侵蝕而被破壞成了貧瘠的灌叢地。據(jù)世界自然保護基金會估計，全球的森林正以每年2%的速度消失，按照這個速度，50年后人們將看不到天然森林了。開墾草原北美的許多草原已經(jīng)或多或少地消失了。在非洲，由于要解決日益增加的人口的糧食問題，人們正在大量焚毀有豐富動物資源的熱帶草原。在干旱地區(qū)采用傳統(tǒng)農業(yè)方法既不可靠又危險。為開墾中亞內陸干草原所做的努力，已經(jīng)遭到了許多不幸的挫折。排干濕地沼澤濕地不僅是生物的生活環(huán)境，而且在水文循環(huán)中起著重要的作用。它可調節(jié)河流的流速，改善地下水的補給。但是為了發(fā)展工業(yè)和建筑住房，許多濕地不是被排干就是蓄滿了水。試圖把濕地轉變?yōu)楦兀Y果常常是土貧產(chǎn)低。城市化發(fā)展城鎮(zhèn)發(fā)展于良好的農業(yè)區(qū)，而都市化常常意味著為建設住宅、街道和停車場而犧牲耕地。這樣耕地就變成了不能出產(chǎn)生物的廢地。從自然或經(jīng)濟的角度來看，這樣的土地很難再恢復成農田。動物滅絕許多動物種類已瀕臨滅絕，僅是面臨危險的脊椎動物數(shù)量也是十分驚人的。威脅的性質是各種各樣的：歐洲的猛禽正遭到采集鳥蛋者的威脅，而老虎則面臨著其出沒的密林被砍伐掉的危險。許多瀕臨動物已難以挽救了，而另外一些若能受到保護尚可幸存。八、赤潮赤潮是水體中某些微小的浮游植物、原生動物或細菌，在一定的環(huán)境條件下突發(fā)性地增殖和聚集，引起一定范圍內一段時間中水體變色現(xiàn)象。通常水體顏色因赤潮生物的數(shù)量、種類而呈紅、黃、綠和褐色等。赤潮雖然自古就有，但隨著工農業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，水體污染日益加重，赤潮也日趨嚴重。赤潮的成因赤潮究竟是一種原本就存在的自然現(xiàn)象，還是人為污染造成的，至今尚無定論。但根據(jù)大量調查研究發(fā)現(xiàn)，赤潮發(fā)生必須具備以下條件：①海域水體高營養(yǎng)化；②某些特殊物質參與作為誘發(fā)因素，已知的有維生素B1、B12、鐵、錳、脫氧核糖核酸；③環(huán)境條件，如水溫、鹽度等也決定著發(fā)生赤潮的生物類型。發(fā)生赤潮的生物類型主要為藻類，目前已發(fā)現(xiàn)有63種浮游生物，硅藻有24種，甲藻32種、藍藻3種、金藻1種、隱藻2種、原生動物1種。赤潮的危害赤潮不僅給海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)和海水養(yǎng)殖業(yè)造成嚴重危害，而且對人類健康甚至生命都有影響。主要包括兩個方面：①引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海；②有些赤潮生物分泌毒素，這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入，如果人類再食用這些生物，則會導致中毒甚至死亡。九、水土流失土地資源是三大地質資源（礦產(chǎn)資源、水資源、土地資源）之一，是人類生產(chǎn)活動最基本的資源和勞動對象。人類對土地的利用程度反映了人類文明的發(fā)展，但同時也造成對土地資源的直接破壞，這主要表現(xiàn)為不合理墾植引起的水土流失、土地沙漠化、土地次生鹽堿化及土壤污染等，而其中水土流失尤為嚴重，乃當今世界面臨的又一個嚴重危機。水土流失概述水土流失是指在水流作用下，土壤被侵蝕、搬運和沉淀的整個過程。在自然狀態(tài)下，純粹由自然因素引起的地表侵蝕過程非常緩慢，常與土壤形成過程處于相對平衡狀態(tài)。因此坡地還能保持完整。這種侵蝕稱為自然侵蝕，也稱為地質侵蝕。在人類活動影響下，特別是人類嚴重地破壞了坡地植被后，由自然因素引起的地表土壤破壞和土地物質的移動，流失過程加速，即發(fā)生水土流失。水土流失是我國土地資源遭到破壞的最常見的地質災害，其中以黃土高原地區(qū)最為嚴重。我國目前水土流失總的情況是：點