温室效应

未来水世界 　　“未来的某一天，由于接连好几个世纪的全球气温的不断上升，南极和北极的冰雪都融化了。水面不断地提高，原先的大陆和岛屿相继被汪洋大海所吞没。陆上的生物几乎完全消失了。新出现的一种半人半鱼的统治生物在马里纳的领导下，与海盗斯摩克斯正在为泥土、淡水展开疯狂而惨烈的争 　　这是好莱坞的科幻新作 《未来水世界》所展现给观众的场面。这部在世界电影史上创下投资最高纪录 （2亿美元）的巨片，揭示的是全球气候变暖所造成的严重后果。片中出现的未来场面是否真有科学的，依据，也许没人在意，但影片所提出的全球气候变暖趋势，却引起人们的深思。 　　1989年6月5日是“世界环境日”，这一天的主题便是“警惕，全球变暖”。而联合国环境规划署所确定的1991年“世界环境日”的主题是“气候变化——需要全球合作”。气候的变化确实已经成为限制人类生存和发展的重要因素，成为全球所关注的话题。 　　“温室效应”是怎么回事 　　在温室里，玻璃能让阳光进入室内，但它却吸收了一定比率的热辐射，并阻挡这些进入室内的热辐射返回空间。这样，不需要任何形式的加热补偿，温室内白天的温度就能比室外气温高出许多。农业生产上的塑料薄膜育秧、玻璃窗苗床以及北方的塑料大棚菜畦，都是利用了这个道理。 　　在大气中，有那么一些成分，它们具有与玻璃想似的作用，让阳光到达地球，阻碍热量从地球表面散发出去，从而维持了地球表面的气温。这种效应，就如同温室的作用一样，因此被称为“温室效应。”能产生温室效应的气体有：二氧化碳、甲烷、氮氧化合物、氯氟烃、臭氧等气体。这些气体被称作“温室气体”。 　　至关重要的气体 　　我们不难发现，作为“温室气体”的二氧化碳在大气层中的含量，将直接影响着全球的气温。这就是说二氧化碳化体的数量上升与下降直接影响着全球气温的上升与下降。据计算，如果从大气中去除二氧化碳的话，那么地球的年平均气温将下降32℃，地球就成了一个没有生命的冰封世界。反之，如果大气层中二氧化碳等“温室气体”的含量上升，那么，“温室效应”将加剧，地球的年平均气温将上升，地球将会变暖。令人担扰的是：“温室气体”的含量确实在上升，而且上升得越来越快。 　　二氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体。它是由有机物的分解、岩石的风化而自然产生的。目前，科学家们已经肯定，在大约100年前，地球大气层中的二氧化碳的含量一直保持着相对的稳定。这是一个人类刚开始燃用矿物燃料——煤和油的时代，此后这个水准迅速提高了。仅在一个多世纪的时间里，各种燃具、飞机、汽车、工厂和所有其他工业化文明的产物已经给大气层增加了3600亿吨二氧化碳，使它在大气层中所占的比率增加了大约10％。许多专家经研究后指出：二氧化碳增加的速度正在加快。目前，二氧化碳增加10％，仅需20年时间，若再增加 10％，就只需要10年时间了。如果按照这个速度继续发展，那么，大气中的二氧化碳在未来不到 50年的时间里将增加1倍。 　　除了二氧化碳以外，大气中含有的另一些气体，如甲烷、氯氟烃、一氧化碳等，也都是不容忽视的“温室气体”。甲烷是一种最简单的有机化合物，它是天然气、沼气和煤气的主要成分，也是“温室气体”中的一支“生力军”。虽说甲烷的数量不如二氧化碳那么多，但产生“温室效应”的能力却是二氧化碳的20～60倍。据估计，每年进入大气中的甲烷总量为4～6亿吨，其中的大多数与人类的活动有关。甲烷主要来自于埋填垃圾，水稻根部厌氧微生物的分解，全世界煤矿、石油、天然气的开采和输送，反刍动物胃部的发酵，牲畜饲养场及废水的处理，以及生物质的燃烧等过程。 　　森林被毁以后 　　绿色植物光合作用可以消耗二氧化碳，海洋表层也可以吸收二氧化碳，但人类大量砍伐森林，地球上的森林面积急剧减少，对二氧化碳的吸收能力大大降低，由此引起大气中二氧化碳浓度的日趋升高。某些专家已经提出警告：到2057年，世界的热带雨林可能全部消失。那么，在不到100～150年的时间内，大气中的二氧化碳将显著增加，“温室效应”的作用将愈加明显，气温的升高将是不可避免的。 　　全球气温上升后，非洲将是受影响最严重的地区。森林消失了，沙漠扩大了，美国、中美洲和东南亚会遭受旱灾。恶劣的天气 （包括热带旋风）可能增多，它将破坏城市，夺去许多人的生命。热带流行的疟疾和寄生虫病将向北方蔓延，并可能使欧洲也出现流行病。地中海地区由于严重的缺水将出现半沙漠化，积雪将在欧洲全部消失，亚热带植被将北迁几百千米。在英国，风暴肆虐将会变得司空见惯，海岸上的防御设施将被海水淹没…… 　　水漫金山 　　“温室效应”的加剧将导致地球变暖。气候的变暖将会使南极、北极以及高山冰川融化，融化下来的水流向海洋，从而使海平面上升。据科学家们估计，到下一个世纪的中叶，地球表面平均温度每上升1.5℃～4.5℃，海平面将上升20～165厘米。海水的上涨将会带来灾难性的后果：人口稠密的沿海城市会被海水吞没，像我国的上海、意大利的威尼斯、泰国的曼谷、美国的纽约等海滨城市以及地势低洼的孟加拉国、荷兰等国将会遭到灭顶之灾。海平面上升，海岸线便缩短，大片陆地将被淹没，这将使5000万以上的人口无家可归，成为“生态难民”。 　　这一幕幕令人不堪设想的景象警告着人们：立即减少乃至停止温室气体的排放！不然，“未来水世界”将会变成现实世界。 　　今天，当年好莱坞为拍摄 《未来水世界》而建起的场景已作为旅游景点对外开放，每天接待着成千上万的游客。也许它的真正意义在于时刻提醒人类：“为当代和后代人保护全球气候，避免或减缓全球变暖是全人类的共同责任！” 　　物种走向灭绝 　　地球上的物种是不能单独存在的。因为它们总是要在一定的环境条件下，与其他生物相互联系，共同生活的。 　　对于一个生态系统来说，植物的位置是至关重要的。植物一旦被毁灭，整个生态系统就会失去平衡，大量的生物就会消失，环境就会恶化，人类就会遭到巨大的灾难。 　　科学家认为，地球上每灭绝一种植物，就会有20～30种依赖这种植物生存的其他生物灭绝。据国际自然资源保护联盟的估计，全世界有6万种植物的生存受到不同程度的威胁。在中国和欧洲，就有 10％的高等植物属于濒危植物。 　　近50年来，在我国约有200种高等植物被灭绝了，有400种野生动物处于濒危或受威胁的状态。然而，一直到现在，任意捕猎、食用野生动物的现象仍未杜绝。这种现象如不迅速加以制止，大量物种被灭绝的现象将会加剧。 　　在自然情况下，物种灭绝的速率与形成速率基本持平。但是，在人口激增和科技高度发展的情况下，物种灭绝的速率将大大加快。例如，1600～1900年的300年间，共有75种鸟类被灭绝。但是，1900年以后，鸟类被灭绝的速率是以往的4倍。现在，在整个地球上，平均每天就有1～3种物种灭绝，这个速度是令人震惊的。 　　隐蔽的“杀手” 　　商船遭劫 　　1948年2月的一天，某国一架军用侦察机依照惯例从马六甲海峡的上空掠过执行常规侦察。突然，飞行员发现海面上有1艘残破不堪的荷兰商船，像醉汉似地在大海中漂荡。飞行员赶紧向邻近国家通报了所看到的不祥征兆。当救援的人员登上商船的时候，映入眼帘的是1幅惨不忍睹的景象：甲板和舱内横七竖八的尸体比比皆是，个个好像都经历了极其痛苦的折磨。 　　凶手是次声波 　　有关国家的海上求援人员会同科学家立即开始对这场海难事件展开了仔细的调查，根据对船上尸体的检查，首先排除了凶手是海盗的可能。那么，不是海盗又是谁呢？又经过反复的调查，人们终于找到了答案：原来，是海浪引起的次声波造成了全体船员在短时间内的死亡。 　　这艘商船自太平洋向西航行，朝着它的目的地荷兰进发。船员们已在海上颠簸了近两年，现在总算可以回到美丽的故乡，所以个个心情愉快而又有点紧张。因为前方不远处就是一个经常出事的“鬼门关”，而天气预报告诉他们，近几天风很大。虽然所有的人都作好了与风浪搏斗的思想准备，但还是被滔天的海浪挟带着刺人心肺的次声波搅得乱了方寸。船已经失去了控制，被海浪掀起又抛下，急剧地摇晃，船员们已无力控制船只，个个似醉汉站立不稳，有几个人开始呕吐，他们似乎已经感到灾难快要降临。失去控制的船渐渐地向风暴的中心漂去，狂怒的海风和海浪夹杂着阵阵的呼啸，像一把把舞动着的匕首，一次又一次地袭向船员，最终夺去了他们的生命…… 　　冷面杀手 　　现在，次声波已成为噪音家族中的一个“冷面杀手”。其杀伤力远在其他噪声之上。发生在荷兰商船上的惨剧就是次声波的“罪证”。 　　噪声会干扰人们的休息、学习和工作。它是一种杂音，一种振幅和频率杂乱、断续、无规则的声振动。 　　人们很早就知道噪声了。中世纪时的死刑执行方法除了用刀和绞索外，还有一种叫“钟下刑”的刑法。“钟下刑”是利用钟声刺激受刑者，使之逐渐死亡。 　　噪声污染十分严重 　　人们在日常生活中所碰到的噪声污染，主要有交通噪声、建筑噪声、工厂噪声及社会噪声。就我国环境监测所得的数字统计，目前我国有30％的职工在噪声污染的条件下工作，40％左右的城市居民生活在噪声污染的环境中。城市中的环境噪声水平普遍超出了国家珠标准。噪声污染已成为我国城市中一个十分严重的环境问题。 　　日益严重的噪声问题对人们正常生活产生的影响已经引起有关方面的注意，人们已认识到噪声对人类的影响到了非解决不可的程度。 　　噪声的危害 　　心理和生理学家研究证实，经常受到电视机、收音机等发出的噪声影响的幼儿，会出现内分泌紊乱、睡眠不宁、消化不良等现象。在噪声环境中长大幼儿，模仿能力明显弱于在正常环境中长大的幼儿。噪声会干扰学习期间儿童的注意力，因此他们的注意力明显不够集中，噪声影响了儿童对学习的兴趣以及对新奇事物的探索。长期生活在噪声环境中的儿童，容易变得激动，烦躁脆弱，缺乏耐心和精力分散，学习效率也逐渐下降。 　　环境噪声不仅影响到儿童期的孩子，据有关资料显示，它还会影响到位于母体内的胎儿。经常处于噪声的刺激中会使母体的内分泌腺体功能紊乱，如使脑垂体分泌的催产素过剩，强烈刺激子宫肌肉收缩而导致早产。子宫收缩会影响子宫向胎儿输送氧气和养料，使胎儿缺乏养料和氧气而造成发育障碍或死亡。日本的调查资料表明，在噪声区，初生儿的体重多数在2500克以下 （正常值为3000克），相当于早产儿的体重。 　　长期的噪声刺激可使植物性神经的调节功能受到干扰，引起诸如头痛、头晕、失眠、多梦、记忆力减退、注意力分散、耳鸣、易疲倦、反应迟钝、精神压抑以及易激动等一系列症状。 　　此外，还常伴有肠胃系列的症状，如胃液分泌减少，胃肠蠕动减慢，食欲不振，从而导致消瘦。有的人还会出现血管痉挛或血管紧张度下降，从而导致血压波动或升高以及心律不齐、末稍血管收缩，使肢端供血不足而造成营养障碍。报报道，与噪声达70分贝时，指端皮肤温度下降的人占受调查人数的65%，90分贝时，指端皮肤温度下降者占受调查人数的90%。 　　容易忽视的伤害 　　噪声还会使听力受到损伤。开矿、修隧道、筑路等工程中的爆破，军事演习中的炸药爆炸，工矿企业中的气体爆炸等突然产生的噪声，由于具有突然性和噪声强度高的双重影响，受害者的神经和精神受到强烈的刺激，往往会出现鼓膜破裂，听小骨位置移动，韧带撕裂、出血，从而导致听力完全丧失，这种伤害对大多数人来说是不常碰到的，但是，长时期在刺耳的噪声中工作和生活的人则容易受到慢性伤害。例如，在织布机、风镐和机场附近工作和居住的人，由于日积月累受到噪声的刺激，听觉由过去的感到难受向听觉疲劳发展，渐渐地造成永久性的听力损伤，而这种伤害恰恰最容易被忽视。 　　我们不难发现，噪声是潜伏在我们周围，时时威胁人们生理和心理健康的隐患。它随时有可能夺去人类的健康，甚至生命，因此必须引起人们的重视。 　　开发能源留隐患 　　曾几何时，人类掌握了使用火的方法。后来，他们又懂得了如何利用能源。可是，他们万万没有想到，开发能源的同时如不加以注意便会种下污染这个祸根。 　　人类是怎样开发能源的 　　人类最早使用火的时间，经专家考证是出现在元谋猿人时代和北京猿人时代。火的使用标志着人类走向了文明，开始了对燃料的使用和开发的过程。 　　到了距今大约2000多年前，古希腊开始开采、利用煤炭，而中国则是在3000多年前开始以煤炭作为燃料的。但是，煤炭真正被广泛用作能源，那是17世纪以后的事。 　　时代的步伐跨入了17世纪，由于手工业的蓬勃发展，木柴作为燃料越来越不能满足人类的需要了，于是，煤炭便取代了木柴成为世界的主要能源。蒸汽机的发明，更巩固了煤炭在能源中的地位，这种状况一直维持到了本世纪前半叶。 　　1809年，美国人在宾夕法尼亚州成功地钻通了第1口油井，使石油成为可供大量应用的能源物质。到了20世纪初，由于内燃机的推广应用，石油很快成为能源舞台上的主角。石油具有可燃性好、单位热值比高、运输方便和比较清洁的优点。在以后的日子里，它渐渐地代替了煤炭，到了本世纪中后期，更成为世界主要能源物质。 　　“双刃剑” 　　但是，人类不曾想到，他们事实上打开了污染的盖子。燃料的燃烧给环境造成了巨大的危害。其结果就是使生态环境遭到破坏，人畜受到危害。这就好比使用双刃剑砍树，树没砍到，手却被弄破了。 　　在燃料的使用过程中，二氧化硫、一氧化碳、烟尘、苯并芘、放射性飘尘、氮氧化合物、二氧化碳等大量地被排放在周围环境中。其中，一氧化碳，烟尘直接危害人畜；苯并芘是强致癌物质；放射性飘尘则使生物受辐射损伤；二氧化硫、氮氧化合物会形成酸雨，使值物大面积受害，水源遭受污染；二氧化碳在大气中的积累引起全球变暖……在煤炭、石油和天然气这3种燃料的直接燃烧中，对环境污染最严重的是煤炭，其次是石油，天然气则相对比较“干净”。 　　消失在烟雾中的城市 　　燃料对人类文明的发展起了决定性的作用，但人类也为此付出了极其沉痛的代价。 　　英国伦敦由于大量燃用煤炭等燃料，于1952年发生了可怕的伦敦烟雾事件，死亡的人数达4000人，1962年又死了750人。美国纽约、日本东京都曾出现过严重的大气污染。 　　后来，由于改变了能源的结构，尤其是减少了煤炭的消耗，大气质量才明显得到了改观。 　　在新技术革命到来之时，一些发达国家抢先发展低能耗的高技术产品，将污染转嫁给第三世界国家，使得本国的环境质量大为改观。伦敦上空重新出现了蓝天与白云，东京和纽约上空的空气也有了明显的改善。但是发展中国家的一些城市却变得越来越脏。墨西哥城已成为世界上空气污染最严重的城市之一。 　　1976年～1982年，墨西哥人为美化城市，在道路两旁种植了1400万棵树木，然而不到几年功夫，半数以上的树木由于大气污染而枯萎了。希腊首都雅典因酸雨的锓蚀，许多古代留下的雕塑早已面目全非；我国东北的工业城市本溪，因为烟雾弥漫而成为卫星上观察不到的“消失的城市”。 　　看不见的污染 　　悲剧发生了 　　1991年，在美国太平洋贝尔电话公司里发生了一件令人难以置信的怪事。该公司的办公大楼底层共有15名职员办公，其中有11人先后被查出患有癌症，如此高的发病率使剩下的4个人感到惶惶不可终日。奇怪的是，在仅有一板之隔的2楼，办公人员却个个生龙活虎。通过调查，人们注意到了底层的配电房和电脑显示屏，莫非是它们扮演“杀手”的角色？事实证明，人们的猜想是正确的。 　　电磁辐射扮演了“杀手”角色 　　科学技术的进步使更多的电器进入了办公室和家庭，工作和生活的效率有了极大的提高。但是，电脑、复印机、空调器、电视机、大哥大等电器在使用过程中会发出各种不同波长的电磁波，这些电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，它们看不见、摸不着、闻不到，却切切实实地出现在我们的周围，威胁着我们生存的环境。 　　人的大脑和神经会产生微弱的电磁波，当周围的电器在使用中发出比它强数百万倍的电磁波时，人体神经活动就会受到严重的干扰。如果人长时间处于这种强电磁波的环境中，就会表现出头痛、注意力不集中、记忆力减退、嗜睡等症状，导致心血管疾病加重、消化系统发生障碍、精神疲乏、神经系统功能失调等。即使在不太强的电磁场环境中工作和生活，人体也会受到影响。因为电磁辐射能使人体的温度调节机制功能紊乱，对神经系统、心血管系统、生殖系统的正常活动都会产生不同程度的影响。 　　美国环境保护局的一份研究报告指出，低频电磁场是患白血病、淋巴肿瘤的诱因，电网上产生的电磁场也许是“未被证明的诱发人类癌症的原因”。从动物试验中显示，低频电磁波能使鸡和鼠的胚胎，出现相当高的畸形比例，母鼠很容易流产。在电磁波的刺激下，人体癌细胞的生长速度要比未受电磁波刺激的癌细胞快23倍。由此看来，电磁波已经严重威胁着人类的生存环境，如何防治电磁波的污染已经成为环保工作者所面临的迫切任务。 　　电磁污染是怎样发生的 　　电磁污染有两条途径：通过空间直接辐射或借助电子耦合由线路传导。要防护电磁辐射，可以在电磁波传递中安设电磁屏蔽装置，降低有害的电磁场强度，将其控制在正常范围之内。电磁屏蔽装置一般由金属材料制成，是一种封闭壳体。当交变电磁波传向金属壳体时，一部分电磁波被金属壳体表面所反射，一部分在壳体内部被吸收。这样，透过壳体的电磁场强度便大幅度衰减。电磁屏蔽的效果与电磁波频率壳体的厚度和屏蔽的材料特性等有关。举一个最简单的例子：拿微波炉来说，微波炉的整个外壳（包括门上的特殊玻璃），都能有效地防止微波的泄漏，保证使用者的安全。倘若微波炉的炉门不能正常关闭，或是炉门上的玻璃损坏了，一定要待修理好后方可使用。 　　水污染 　　90年前，有美国有一个名叫玛丽的厨师出了名。她的“大红大紫”并非因烹饪技术有超人之处，而是因为，玛丽在传染病的流行名上扮演了一个令人憎恶的反面角色。 　　玛丽是一个伤寒杆菌的带菌者，而伤寒则一种烈性肠道传染病。病人带有伤寒病流行的传染源。当伤寒杆菌从病人或带菌者的大小便中排出后，通过水以及其他被污染的食品由口进入人体。若是水源被污染了，便可引起暴发性的伤寒大流行。 　　据记载，由玛丽直接引起的伤寒流行有7次。正因为她是厨师，伤寒杆菌便通过食物到了顾客的口中。这样，由玛丽引起的水源污染造成了一次又一次伤寒大流行，被传染的病人包括致死者共达1350人。 　　几十年前，一首《伏尔加船夫曲》流传到中国。它那动人的旋律、优美的歌词深深拨了听众的心弦。从此以后，伏尔加河这个名字便深深地烙在中国人的脑海中。 　　可是，最近有消息传来，说是被俄罗斯人称作是“母亲河”的伏尔加河，水质污浊不堪，有些河段的水面甚至布满了油花，河中的鱼虾纷纷死去，“母亲河”已经濒临“死亡”。 　　人们不禁要问，这究竟是怎么一回事？ 　　原来，号称欧洲第一大河的伏尔加河发源于莫斯科西北面的瓦尔代丘陵，它弯弯曲曲的朝南延伸，流经面积达136万平方千米，全长3690千米。它像一棵枝桠繁茂的大树，滋养着俄罗斯欧洲地区大约1／3的土地，全俄罗斯的 1／4人口。 　　号称“母亲河”的伏尔加河，近来日子越来越不好过，它接纳了俄罗斯将近一半的工业污水。这些污水中不仅有生活废弃物、重金属及其化合物，而且还有放射性物有机毒物和油类物质。如此一来，伏尔加河流域的人们“守着大河无水喝”面临缺水的危机了。 　　类似的情况还发生在有“老人河”之称的密西西比河、欧洲著名的莱茵河、我国第一大河长江以及世界上许许多多河流。 　　无独有偶，40年前，日本熊本县水俣市发生了因水源受到甲基汞的污染而造成的水俣病；日本的富山市也因水源受到镉的污染而引起了痛痛病，有数百人因饮用被污染的水，或通过间接途径被水中的重金属离子所毒害。 　　今天，水源污染的状况已经十分严重。据称，目前全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了55000亿立方米的淡水，约占全球径流量的14％以上，而且，目前还正呈日益恶化的趋势。有关专家预测，到2000年世界污水排入量将增加到16000～21000亿立方米，水资源将受到更为严重的污染。 　　可怕的后果 　　水源污染已严重威胁到人类的健康。生活污水中常常含有很多致命的病毒、病菌和寄生虫。这些含有病原体的污水一旦污染了饮用水源并进入人体，就会迅速引起各种疾病，如痢疾、腹泻、伤寒、肝炎、霍乱等传染病流行，进而导致大批人死亡。联合国儿童基金会的一份资料披露，不安全饮水引起的腹泻和其他疾病，每年造成数百万儿童死亡。 　　饮用水被重金属离子以及有毒的有有机物污染，后果将更可怕。水中含有各种重金属离子和难以分解的有机物，其中对人体危害极大的酚类、氰化物、汞、铬、砷、铅、镉等。这些物质可引起人们畸形、患癌症、器官病变。水俣病、痛痛病就是这方面最典型的例子。 　　不容乐观 　　我国饮用水源的污染非常严重。据有关调查资料表明：符合饮用水卫生标准的仅占 10％，基本符合标准的约占20％，不符合饮用水标准的则高达70％。用地下水为饮用水的城市，90％以上的地下水受到不同程度的污染，而且污染逐年加重。例如，在苏南地区对16个饮用水的取水点进行检测，测得154种有机污染物，其中几十种化合物超标。工业废水中的有机物排放量，特别是化学耗氧量逐年增加，流经主要城市的河流普遍受到不同程度的污染。有的河流则成为典型的排污沟。人们对我国532条河流的污染状况进行的调查表明，已有436条河流受到不同程度的污染。我国湖泊受污染达到高营养化水平的已占全部湖泊的63．6％，我国人口密集地区的湖泊、水库几乎全部受到污染。 　　预防“病从口入” 　　人体活动的正常进行是离不开水的，所以，日益严重的水资源污染是对人体健康的一个重要的威胁。但是，要改善和治理我们周围的水资源也并不是一朝一夕的事情。我们在改善与治理水资源的同时，应该紧紧把握住“病从口入”这个道理。 　　首先，对饮用水进行除污染处理。这是一种应急措施。从19世纪50年代起，一些国家就建成了用木炭作过滤材料的水处理工厂。19世纪80年代，英国伦敦部分区域已提供经过过滤的饮用水。1910年，美国建立了第一架应用活性炭作处理材料的饮用水处理设备。随着科学和技术的发展，在用活性炭处理材料后，人们又发明了以氧化剂作处理材料的新的工艺。人们相信，随着去除水中污染物方法的改进和发展，一定能让更多的人喝到更纯净的饮用水。 　　然而，更多的有识之士认为，水质的改善关键还在于对水源污染的治理。这，恐怕得花费更大的气力。