第二节 环境问题

      环境问题既是现在的问题,更是未来的问题,它关系着我们的子孙后代能否长期安全、幸福地生活在地球。

  环境问题是随工业化而产生的,而后变得越来越严重,涉及的方面越来越多,这里仅就人们意识到的一些最重要的方面加以阐述。

  一、臭氧层破坏

  (一)臭氧层的形成与作用

  在对地球演化历史进行的研究中我们知道,早在约38亿年前地球上就有了微生物,但那时的微生物都生存在海洋中。在5.3亿年左右的寒武纪地球上出现了生物大爆炸,各种各样的复杂生物同时出现在地球上,但这些生物也只是出现在海洋中。直到4亿年前生物才从海洋走上陆地,这一时间与地球上空臭氧层的形成是同一时间。因为,正是臭氧层的形成,使生物在陆地上避免了各种宇宙有害射线的辐射,特别是来自太阳紫外线的辐射,从而使生物得以在陆地生存。

  一般的氧气由2个氧原子组成,而臭氧是由3个氧原子组成的,它存在于距地球表面大约10-50公里之上的同温层中。臭氧层的产生,是海洋微生物在30多亿年的时间中,不断地吸收地球原始大气中的二氧化碳及其他有害气体,并大量放出氧气后的副产品。

  地球形成时的大气基本上是二氧化碳,另外还有一些对人类有害的其他气体,当微生物出现后,特别是之后的藻类生物出现后,它们便开始了长期持久地吸收二氧化碳和有害气体并放出氧气的过程,这一过程持续了30多亿年才使地球上具有足够的氧气可供大型复杂生命的生存。这一过程的完成是在5.3亿年前的寒武纪,因此,地球生命的原始拓荒过程是极其漫长的。

  但此时,虽然氧气已经足够的多了,臭氧层却并没有产生,直到又过了1亿多年,即在距今约4亿年前臭氧层才真正形成。臭氧层的形成原理是这样的,当地球的氧气足够富裕后,在太阳带电粒子的辐射下,一些氧气被离解为氧原子,这些氧原子再与氧气分子结合便形成了臭氧。

  地球大气中氧气和氮气加起来约占99%,另外的大约1%的气体包含了许多的种类,我们常说的二氧化碳就是其中的主要部分之一。臭氧在大气中的含量是非常少的,一个形象的比喻,按照地球表面大气的密度计算,地球拥有的全部臭氧要是覆盖地球表面,仅仅只有几毫米厚。但正是这极少的臭氧含量,却保证了生命在陆地安全地生存。

  宇宙中的射线许多是对生命有害的,特别是我们拥有的恒星太阳,在给予地球生命光和热的同时,也辐射出了许多对生命有害的射线。假如人类在外太空飞行,只要没有对这种辐射的防护措施,很快就会死亡。那么,这些有害射线在辐射到地球表面之前却遇到了一个有力的“阻击手”,这就是同温层的臭氧。对生物伤害最大的是太阳释放的紫外线,但是,紫外线在经过同温层时99%都被臭氧层吸收了。我们今天能够安全地生活在地球,与臭氧层的存在密不可分。

  之所以直到4亿年前,地球生物才从海洋生活30多亿年后来到陆地,这一时间与臭氧层的形成时间是一致的,其原因就是臭氧层保护了生物在陆地不被太阳射线和宇宙射线袭击,而在臭氧层形成之前,各种生物只能躲藏在海洋中依靠海水的保护生存,即使依靠二氧化碳生长的植物也是如此。

  (二)臭氧层遭破坏

  但是,地球艰难的早期生命拓荒,用了30多亿年才形成的臭氧层,近年却遭到了人类严重的破坏。1956年到1957年,英国科学家首先发现南极上空出现了臭氧空洞,1985年科学家观测,每年春季,南极上空的臭氧层都要消失40%-50%,并形成了900万平方公里的空洞。

  在以后的观察中发现,臭氧层空洞正在快速扩大,而且已经覆盖了整个南极大陆,并延伸至南极圈周围的海洋。20009月,这一面积扩大到了2830万平方公里,相当4个澳大利亚的面积。

  在南极上空出现臭氧空洞的同时,1987年科学家又发现北极上空也出现了臭氧空洞,通过之后的观测,北极上空的臭氧空洞与南极上空一样,也有扩大之势。

  臭氧的存在与人类的生存息息相关,联合国环境规划署对臭氧消耗所引起的环境效应进行了评估,认为臭氧每减少1%,具有生理性破坏力的紫外线将增加13%。臭氧层减少不仅直接危及人类生存,对动植物的生存与生长也有同样的危害作用。因此,臭氧的空洞问题得到了全世界的普遍关注和重视。

  科学家对臭氧减少的原因进行了深入细致的研究,主要原因现已查明。20世纪30年代,美国杜邦公司发明了氟利昂,由于它不燃烧、无毒、非常稳定,对金属没有腐蚀作用,因而被广泛地应用于制冷行业的各个领域,同时还用于发泡剂、喷雾剂、清洗剂和消毒剂等多个方面,但正是氟利昂的稳定性,使之成为了臭氧杀手。

  氟利昂作为制冷剂可分为两类,一类是氯氟烃,另一类是氢氯氟烃。制冷时排放出的氯氟烃由于非常稳定,在向空气上方飘散时不会被分解,可以一直到达同温层,当进入同温层后,由于遇到了未经过滤的紫外线的强烈刺激,氯氟烃中的氯被分解,分解出来的氯原子与不太稳定的臭氧结合,生成氯氧化物和氧气,因此臭氧遭到了破坏。

  但是,这种破坏只是刚开始,生成的氯氧化物与游离的氧原子再结合便生成氯与氧气,而氯又与臭氧结合生成氯氧化物,如此反复,从而产生连锁反应式的恶性循环。据估算,一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子,而且这种破坏力可以持续百年。

  由于臭氧层遭破坏,致使宇宙射线无阻挡地进入地球表面,这样的结果,对人类乃至整个地球生态的破坏是多方面的:

  强烈的紫外线会导致皮肤细胞组织破坏产生癌变,出现皮肤癌;对眼睛刺激会导致白内障等眼病;紫外线还会破坏人体免疫系统;同时,紫外线还会导致许多病毒活化,使人类在面对各种病毒和细菌的侵害时更加困难重重(包括艾滋病病毒问题)。紫外线对其他动物的伤害也是同样的。

  同时,紫外线也破坏植物的生长,并破坏植物的叶绿素。长期的紫外线照射,会导致植物的脱氧核糖核酸遭到损害,光合作用和有益的寄生物也同时会遭到破坏和损害,致使植物的新陈代谢功能受到干扰,植物生长放慢。这其中,与人类有直接关系的就是农作物的产量下降,研究表明,紫外线照射达到一定程度后,将近一半的农作物将无法生长,几乎所有农作物都会受到影响,由此,人类的生存便会面临直接的威胁。

  紫外线的破坏作用是多方面的,例如,紫外线会杀死海洋浮游生物,由此,将会主要导致两个方面的问题:

  其一,海洋浮游生物吸收海水中的二氧化碳并放出氧气,科学家估算,海洋浮游生物的产氧量超过了地球上所有的森林,如果全球海洋浮游生物减少10%,那么每年将有500万吨二氧化碳不能转换为氧气。氧气是人类生存不可缺少的,而二氧化碳又是温室气体,其危害便可想而知。

  其二,浮游生物是许多小的鱼类、虾类和其他海洋动物的食物,这些小的海洋动物又是大一些的鱼类和其他海洋动物的食物,而这些鱼类和海洋动物又是更大的鱼类以及海豹、企鹅等动物的食物,因此,浮游生物的破坏必然导致海洋生物的食物链遭到破坏。科学家估计,只要食物链的源头减少5%,每年全球的捕鱼量就会减少600万吨。因此,臭氧层的破坏给地球带来的破坏作用是多方面的。

  (三)拯救臭氧层的行动

  鉴于上述原因,于1987年,联合国环境规划署在加拿大的蒙特利尔召开专门会议,并签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,提出了限制生产和使用对臭氧层造成破坏的氯氟烃等8种产品,并要求发达国家在2000年禁止生产和使用氯氟烃,发展中国家将这一期限可延后10年至2010年。以后对这一议定书进行过几次修订,全世界的主要国家都参加了这项条约。因此,《蒙特利尔议定书》被认为是人类就环保问题进行的最为成功的一次合作。

  事实上,《蒙特利尔议定书》确实起到了相当的作用,各大企业和研究机构在研制氟利昂的替代品,各国向大气中排放的氯氟烃等臭氧层破坏物质也在不断减少。但是,即使目前便停止向大气中排放氯氟烃等臭氧破坏物质,人们估计,臭氧空洞的减少并最后弥合,在较为理想的情况下也要到21世纪的中后期。

  但是,这一点我们还不能完全做到,除了像火山爆发喷发出的大量对臭氧层有破坏作用的气体人类无法控制外,就不在《蒙特利尔议定书》限制范围内的工业产品而言,它们对臭氧层的破坏虽然比限制目录内的产品小一些,但也决不可忽视,因此,臭氧层空洞的弥合可能还有更长的路要走。

  我们还应看到,目前人们使用的化工产品中含氯的品种超过上万,约占化工产品产值的60%,各国出于自己的经济利益考虑,不可能对所有含氯产品进行全面限制。同时,含氯产品也不是对臭氧层构成威胁的唯一物质,例如飞机尾气对臭氧层的破坏也不容忽视,特别是飞机制造公司考虑制造的高空超音速飞机,它们在平流层的高空飞行,对臭氧的破坏是直接的。正是这些因素,使对臭氧层的保护不能完全达到预期效果,这一点从对臭氧层的观察结果能够明确反映出来,例如:20058月,南极上空臭氧层空洞突然增大1000万平方公里,直逼2000年的最高值。而20069月底,南极臭氧空洞增大至近2800万平方公里,再一次达到历史最高水平。

  但据世界气象组织表示,2007年南极臭氧空洞则较往年小,且这种变小的总趋势是存在的。然而,即使如此,世界气象组织也认为,目前南极平流层仍含有足以毁掉全部臭氧的氯等其他臭氧破环物质。因此,预计今后十至二十年中,南极臭氧空洞的情况仍有可能恶化。

    二、全球气候变暖

  (一)全球气候正在变暖

  全球气候变暖是当前人们最关注的环境问题。研究表明,几千年来全球气温一直比较稳定,但近100年来,地球的温度在持续升高,这种上升的速度是之前从来没有过的,在过去的100年间,地球的平均气温升高了0.6℃。一系列观测结果显示出的严重性,使这一问题引起了世界的普遍重视与担心。

  首先,南极陆缘冰层在缩小,巨大的冰山从南极冰架崩裂的速度加快。据观测,仅南极大陆西部的南极半岛,从1995年到2002年所失去的冰架就达1.25万平方公里,87%的冰川都在融化,而且速度在加快。美国宇航局和美国喷气推进研究所2008123日发表的分析结果指出,1996年南极冰床消失了1120亿吨,而2006年消失的冰床则增加到了1960亿吨,这就说明2006年冰床融化的速度是1996年的1.75倍。

  全球70%的淡水都是以冰川形式存在的,许多大的江河都发源于冰川,但江河源头的冰川却在迅速退缩。如发源于青藏高原的长江与黄河,近十多年来,源头冰川后退达千米。喜马拉雅冰川是地球上除极地冰川之外的最大的冰川,恒河与印度河就发源于此,印度科学家在对两河源头进行调查中发现冰川后退的现象非常严重,并预言,再过若干年后,恒河与印度河将不能滋养南亚人民。

  冰川的融化已经成为普遍的现象,著名的阿尔卑斯山拥有迷人的雪景,而近年,这里已经开始出现滑雪道缺雪的情况。研究表明,阿尔卑斯山脉的冰川中,冰储量与150年前比已经减少了一半,覆盖面积则减少了约40%。非洲最高峰乞力马扎罗山的冰川消融速度更快,自1912年至今,山顶冰冠缩小了80%,研究人员估计,这里已有1.2万年历史的冰川在近二三十年将会彻底消失。

  格陵兰和北冰洋冰缘同样有明显后退的趋势,2008123日法国国家科学研究中心公布的研究结果,北极冰盖过去两年融化的面积相当于法国面积的两倍,而在过去的20年里,北极冰盖面积减少了40%,平均厚度已从3米减至1.5米。

  根据联合国政府间气候变化专门委员会发表的第四份气候变化评估报告,全球气温在持续变暖,从现在起到2100年,全球平均气温的最可能升高温度是1.8℃—4℃。

  由于气候变暖,俄国西伯利亚北部的永久冻土已经开始解冻,同时,美国阿拉斯加的永久冻土层和加拿大伍德布法罗国家公园的永久冻土层也在开始融化。

  (二)全球气候变暖的危害

  全球气候变暖给人类带来的危害是多方面的,以气候变暖对冰川的影响为例,由于冰川消融,将会导致连年的洪水,而后便是严重缺水,因此必然会给依靠各大江河生存的人民带来各种生存的危机。从亚洲的情况可以看到,印度、巴基斯坦、中国这样一些以依靠喜马拉雅冰川生存的国家,一方面,每年一些地区都要遭受洪水的侵害,另一方面,其主要的江河却又面临枯竭的危险。大家知道,黄河是一条闻名世界的文明之河、母亲之河,它曾经孕育了持久灿烂的中华文明,但黄河现在大部分时间都处于入海断流状态,究其原因,源头水源减少是其中重要的因素。

  冰川的融化还会导致海洋水位升高,特别是南极冰雪的融化,对于海平面升高的影响更大。根据观测,近年海水正以每年23毫米的速度上升,如果这样下去,所有海洋国家的沿海地区都将受到危及。而按照联合国政府间气候变化专门委员会的第四份气候变化评估报告,到本世纪末,海平面最有可能升高幅度为18-59厘米。

  据荷兰科学家估计,由于沿海人口密度远高于内陆,如果海水升高1米,全球将有10亿人的生存受到威胁,而一些低地势的岛国,如瑙鲁、塞舌尔、库克群岛、马绍尔群岛、马尔代夫等,则会面临国土整体消失的危险。如果真的像有的科学家预测的那样,到本世纪末这些国家的人民将会面临怎样的处境是不言而喻的。

  一个非常现实的岛国搬迁例子,便是太平洋岛国图瓦卢即将面临整体被淹没。图瓦卢是由9个环状珊瑚礁岛群组成的国家,全国最高点海拔仅为5米。近年因海平面升高已导致很大一部分国土被淹,据2006年的预测,50年内这一岛国将会基本被海水淹没。

  近年,图瓦卢政府一直致力于寻找国民未来的安置之地,2002年图瓦卢总理专门请求澳大利亚政府与新西兰政府,一旦图瓦卢被淹没,这两个国家能为其提供国民的安置地。目前,图瓦卢正在与斐济协商购买几个安置其国民的岛屿,并已与新西兰签订协议,由新西兰向图瓦卢人提供工作签证。

  事实上,全球变暖的危机远不止上述的一些直接影响,日本气象厅气象研究所有一项研究,他们认为,如果像今天的这种趋势继续发展下去,到21世纪末,因全球气候变暖将会导致台风的次数减少20%,而日本水资源的重要来源是台风带来的雨水,因此,日本将陷入长期的水匮乏状况。与此同时,每次的台风则变得非常凶猛,这就意味着要承受更严重的风灾和水灾。台风减少的原因是,全球气温升高后,高空的大气就会变暖,这样与海面附近的大气的温差则会减小,因此,台风就会相应减少;而台风的能量来自水蒸气凝结时释放的热量,全球变暖使大气中的水蒸气增加,台风也就会变得更加凶猛。

  全球变暖对于气候的另一个重要影响是干旱问题。世界上许多大的河流正在干涸,这其中多数都与气候变暖导致的干旱直接相关。根据联合国20063月发布的一项报告显示,在全球500条大河中,有半数严重枯竭,像科罗拉多河这样的一些著名河流多数情况都处于入海断流状态。

  同时,由于全球性的干旱,也导致了许多大的湖泊正在消失。例如,非洲第四大淡水湖——乍得湖,其干涸速度非常惊人,50年时间湖水面积缩小了90%50年前乍得湖平均水深达6米,而现在仅为1.5米。

200610月,英国气象局公布了一项研究报告:根据计算机模拟显示,照今天的趋势发展下去,至本世纪末,全球气温将上升1.3℃—1.5℃。到时,半个世界都将面临干旱,而极度干旱的发生率将从目前的1%,上升到30%

  由于全球变暖,还会出现过去从来没有遇到过的一些自然灾害现象,我们经常提到的厄尔尼诺现象与拉尼娜现象就属于这类自然现象。

  以厄尔尼诺现象为例:正常情况下热带太平洋的季风洋流是从美洲流向亚洲,它使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来降雨。但这一规律现在却被打破了,由于太平洋赤道带海水大范围的异常偏高,导致每隔几年便使得太平洋的风向和洋流发生逆转,即表面热流转而向东流向美洲,随之便带走了热带降雨,使得一部分地区出现严重干旱的同时,另一部分地区则出现降雨过多,造成洪涝成灾。

  而拉尼娜现象与此情况刚好相反,2007年底到2008年初全球许多地区反常的冷,雪灾和冻雨灾害大范围发生,这并不意味着全球气候总体在变冷,恰恰相反,它正是气温持续升高导致拉尼娜现象所至,这种变冷只是一个短暂的过程,大趋势则是气温持续升高。

  全球气候变暖会对人类的身体产生直接影响。气温的持续微升,意味着每年夏天将有更多的天气处于超高温状态,热浪会频繁地袭击我们,而在冬季则会出现暖冬,本应下雪的地区出现多年无雪的状况。而由于温度和湿度的变化,使人们不论从生理上还是心理上都会受到不同程度的影响。

  由于温度和湿度升高适合寄生虫、细菌和病毒的繁衍,因此,全球气候变暖还会导致传染性疾病大为增加,历史上多数瘟疫的流行都源于炎热的夏天,尤其是热带雨林国家受这种传染性疾病的袭击更加严重。温度和湿度升高还会使蚊虫和各种细菌、病毒向更高纬度传播,使传染病流行范围更广。

  世界卫生组织2006年初的一项研究表明,由于全球变暖使得患病人数增加,每年因此导致的死亡人数至少增加了15万,并指出,保守地估计,到2030年,这一数字将会增加一倍。

  说到病毒,根据美国科学家对南极冰层进行研究,在冰冻了数百万年的冰层中仍然还有存活着的微生物,这就说明随着气温升高,以及南极冰雪融化,一些远古的病毒很有可能会复活,这些古老的病毒会对人类带来怎样的灾害同样是一个值得重视的问题。

    20074月,联合国政府间气候变化问题研究小组公布了一份最权威的研究报告,根据该报告,由于全球气候变暖的影响,将迫使一些非洲国家要花费国内生产总值5%10%来应对,到本世纪末,全球数十亿人将受到因此导致的水资源短缺的影响,而因此导致的物种灭绝、海平面上升等趋势,将会持续几个世纪之久。报告还指出,气候变暖可能造成非洲农作物大量减产,喜马拉雅山冰川解冻,欧洲和美国出现更多酷热天气。而“如果全球平均气温的上升幅度超过1.52.5摄氏度,迄今为止所评估的大约20%30%的动植物物种都很有可能会承受加速灭绝的风险”。

  (三)全球气候变暖的原因

  地球的气温主要决定于太阳,阳光之所以能够温暖地球,使地球刚好适合人类的居住,主要是因为地球表面有一层较厚的大气。太阳的温度能够留在地球表面,要从理论上全面分析是一个复杂的过程,但是我们可以通过以下叙述使之简单化:

  太阳光辐射到地球表面后一部分被地球吸收,另一部分被地球反射回太空,当地球再辐射阳光时,太阳光的性质发生了变化,那就是产生了红外线,这是热的根本。如果这样的红外线全部留在地球表面,地球表面将会非常炎热;但若被全部反射回太空,地球则会变成冰冷的世界。要保证地球表面温度宜人,就要恰到好处地留住一部分辐射,放走一部分辐射,就像睡觉盖被子一样,不能太厚也不能太薄,地球表面的大气就是这床“被子”。

  地球大气的主要成份是氮气和氧气,它们是通透的,对光没有阻挡,任其进出,另外的部分包含了各种气体,有一部分也是通透的,不影响光的进出。但是,还有一部分则不是,如二氧化碳、甲烷、臭氧以及水蒸气等,它们不仅能够吸收红外线,还能在阳光照射后再产生红外线,这就使得地球低层大气和地表温度升高,这些气体被称为温室气体,它们虽然在大气中的含量很少,但是作用极为重要。

  和地球相邻的金星与地球情况基本相当,但因为表面大气是厚厚的二氧化碳,使得金星表面的温度高达500℃;而和我们相邻的另一颗星球火星,由于大气非常稀薄,则其表面温度低于-60℃,像这样的星球都不适合生命的生存。

  而地球大气刚好给了我们一床不厚不薄的“被子”,它使地表的平均温度保持在15℃,这一温度正好保证地球的整体生态平衡,并使人类能够舒适地生活在这个星球。如果地球的大气中没有这些温室气体,表面平均温度将会降至-20℃,如果全都是二氧化碳类的温室气体,表面温度就会上升到200℃以上,不论是何种情况,地球的整体生态都会遭到彻底破坏,人类将无法在这里生存。

  地球气温变化的原因是多方面的,自然的原因往往是缓慢的,并能达成某种平衡,这样的气候变化对于地球生态,以及人类的生活不会产生很大的危害,而我们今天之所以重视地球的持续变暖问题,是因为地球的气候变化速度突然被提高了许多,这种非正常的气候变化必然会对地球生态以及人类的生存与生活带来多方面的危害。

  那么,什么是导致全球气候异常变化的决定性因素呢?关于这一问题曾有过激烈的争论,现在,科学家的思想已经得到了广泛的统一,这就是二氧化碳等温室气体排放增加所致。

  工业革命200多年来,我们大量地燃烧石油、煤炭、天然气和木柴,以及森林、草原的火灾,这些都会释放出大量的二氧化碳,以致产生二氧化碳的速度与植物吸收二氧化碳的速度不能平衡,于是空气中二氧化碳的浓度越来越高,从而产生了温室效应。

  在人类社会的发展历史上,农业革命维持了近万年的时间,在这一时期,空气中的二氧化碳含量基本上是平衡的,总保持在2.5×10-4左右。那时也有木柴燃烧和秸秆燃烧,也有草原和森林火灾,但是,自然的地球本身有自己的代谢系统,排放出的二氧化碳气体都能由海洋与陆地植物所吸收,于是,大气中各种气体的含量能够保持平衡状态。

  但是,工业革命后,大量的工业生产与工业产品使用导致大量的燃料消耗,二氧化碳排放量超过工业革命之前许多倍,从而破坏了地球大气的新陈代谢平衡。于是,大气中二氧化碳的含量急剧增加,1850年大气中的二氧化碳浓度升高到2.8×10-41958年则上升到3.15×10-4,今天这一数值达到了3.79×10-4,也就是说,工业革命以来大气中二氧化碳含量已经上升了51.6%。与此同时,甲烷等其他温室气体的含量也有很大提高,因而温室效应越来越明显。

  温室效应的现象还在恶化,地球温度升高导致永久冻土层融化解冻,使冰冻层下的大量甲烷气体进入大气,而甲烷的温室作用比二氧化碳要强得多。同时,科学家还预测,到2050年大气中二氧化碳的含量将达到5.5×10-4,而到2100年将达到8×10-4,这一数值相当于工业革命前的3倍以上。如果真如科学家的预测,地球的温室效应导致的温度升高,以及因此而产生的一系列灾难是可想而知的。

  (四)减少温室气体排放的行动

  在科学家的强烈呼吁下,减少温室气体的排放,防止全球气候继续变暖的问题终于得到全世界的普遍重视。

    199264日,在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过了《气候变化框架公约》,1995年在柏林举行的第一次缔约方大会上,发达国家承诺,将在2000年将二氧化碳排放量恢复到1990年的水平。

  但是,经过缔约方最终审定后认为,这一承诺还不足以实现公约中所确立的预定目标。于是,又经过几年艰难的谈判,199712月,在日本京都终于形成了限制温室气体排放的《京都议定书》,且已于2005216日正式生效。

  《京都议定书》是关于限制温室气体排放量的成文法案,该《议定书》规定,工业化国家将在2008年到2012年间将其全部温室气体的排放量减少至比1990年少5%。限制排放的温室气体除二氧化碳外,还包括甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫。为了实现其限制目标,《议定书》对参与公约的工业化国家都分配了减少排放温室气体的配额。

  但是,由于各国的私自利益所致,《京都议定书》的启动遇到了相当大的阻力,特别是美国一直对此采取消极甚至抵制的态度。美国作为最大的温室气体排放国,二氧化碳排放量占全世界排放总量的25%,本来于1998年已经在《京都议定书》上签字,然而,现政府却以其严重影响美国经济发展为由,一直拒绝批准。

  要限制全球温室气体的排放,如果像美国这样的头号温室气体排放大国都不参与是不可想像的。而且根据科学家的研究,全球变暖已经达到了临界点,即使温室气体马上停止排放也还会持续升高,这种“热惯性”必须待大气中温室气体的总量减少到相当程度后才会停止。因此,我们人类共有的大气层能否实现新陈代谢的平衡,地球温度持续升高的问题能否得到根本性解决,还是一个很大的未知数,即使《京都议定书》完全能够得以实施,也还有很长一段路需要走。

  鉴于《京都议定书》2012年将失效,后《京都议定书》时代世界对全球变暖该采取怎样的行动,就此200712月在印尼巴厘岛召开了空前规模的联合国气候变化会议,并形成了“巴厘岛路线图”,据此,限制温室气体的减排谈判将于2009年年底结束,这是要让各方有时间批准该条约,以便条约在2012年年底生效。路线图提出了到2050年全球温室气体排放量比2000年减少一半的目标,到2020年,富国必须减排25%-40%。那么,这样的减排方案最后能否达成,其最终目标是否能够实现,人们正翘首以待。

    三、酸雨与空气污染

  (一)酸雨的形成

    19世纪50年代,人们在工业城市曼彻斯特的雨水中发现有硫酸存在,科学家称这种雨为“酸雨”,以后这一名词被广泛使用,并加以扩展,如酸雾、酸雪、酸冰等等。

  检验酸碱度一般用PH值表示,PH值为7是中性,大于7为碱性,小于7为酸性,PH值于1个单位的变化说明酸碱度是10倍的差距。

  一般雨水PH值为5.6,呈微酸性,这是因为空气中有二氧化碳的存在,它遇水生成碳酸,碳酸呈微酸性,这是正常情况。

  那么,在对各国雨水的检测中普遍发现有酸雨现象,如瑞典、丹麦、德国、加拿大、美国等国家雨水的PH值为4.0~4.8,这就是说,其酸度超标达10倍左右。

  酸雨的出现是空气污染所致,它是工业化的产物。工业革命以来,大量的工业生产与工业产品的使用,导致大量燃烧石油、煤炭和天然气等化石燃料,而这些燃料中的一些杂质在燃烧时生成二氧化硫和氮氧化物排放到空气中,再遇雨水便转化为硫酸与硝酸进而形成了酸雨。

  (二)酸雨和空气污染的危害

  酸雨的危害是多方面的,近几十年来,人们发现西欧和北美的很多湖里没有鱼,对湖水检测后发现,湖水的酸性远远超过正常值,正是酸性湖水导致了鱼和虾不能在湖里生存。中欧的森林在酸雨的侵蚀下变得枯萎,俄罗斯的大草原也因酸雨的侵蚀大量消失,这是因为酸雨过滤了土壤的养分,使土地的肥力降低使然。酸雨对农作物的直接化学破坏作用同样非常明显。

  当酸雨的浓度达到一定程度后,铅和铝以及镉这样的金属将可溶于酸,于是,酸雨通过饮用水进入人的身体,便对人类健康造成影响。这种影响还可以通过另外的途径进入人的身体,那就是鱼类生活在被酸雨影响的湖水中,这些金属沉淀在鱼的体内,当人们吃了这些鱼后产生中毒。酸雨还可以使人的智力下降,并有可能引发肺癌和喉癌等疾病。

  酸雨的危害还表现在对建筑材料的腐蚀方面,金属材料、油漆、大理石都是被腐蚀的对象。如北京故宫的精美大理石雕刻就明显遭到了酸雨的侵蚀;专家在对希腊和罗马的古建筑进行观察和研究后认为,这些由大理石建造的珍贵历史古迹,由于受酸雨的侵害,已经呈现出明显地加速腐蚀的状况。

  现代建筑与设备遭受酸雨腐蚀的现象也随处可见,铁轨、船舰、桥梁、大楼、电线和各种机械,都在承受酸雨的侵害。由此而带来的经济损失是一个巨大的数字,根据欧洲经济委员会的一份报告估计,酸雨给人类带来的损失,相当于全世界每人每年210美元。

  空气污染还不只是导致酸雨,从而对人类构成危害,向空气中排放烟雾和粉尘,都属于对空气的污染,这类空气污染对人类也都有危害。根据有关人员对中国空气污染的病疫学研究,在对北京市的两个居民区的观测中发现,若大气中二氧化硫的浓度每增加1倍,则居民区的总死亡率增加11%;空气中总悬浮颗粒物增加1倍,则居民区的总死亡率增加4%。在对致死原因所作的分析中表明,总悬浮颗粒物浓度增加1倍,则慢性障碍性呼吸道疾病死亡率增加38%,肺心病死亡率增加8%

  对沈阳和重庆等城市的观察研究,其结果也是类似的。

  (三)酸雨和空气污染的状况

  因为大量燃烧煤炭、石油和天然气导致的空气污染公害事件时有见报,很有名的如1952125日至8日的伦敦烟雾事件,伦敦上空烟雾弥漫,久久不散,空气中二氧化硫含量达到每立方米3.8毫克,烟尘浓度达到每立方米4.46毫克。酸雾使温度逆增(即随着高度的增加,温度不但不降低,反而升高),伦敦居民普遍出现咳嗽、喉痛、头痛、胸闷、呼吸困难和眼睛红肿等症状。在烟雾事件持续的四天时间内,伦敦死亡人数较常年同期增加了4000人。

  美国工业城市洛杉矶在20世纪40年代至50年代,整座城市长年笼罩在光化学烟雾中,这种烟雾的氧化性很强,造成植物枯萎、建筑材料被腐蚀、市民的各种疾病猛增。

  酸雨和大气的污染常常是跨地区、跨国界的,如加拿大的许多湖泊中鱼类的死亡主要是因为美国的工业污染所致。因为美国拥有2亿多辆汽车、巨大的工业规模和众多人口的日常生活,使美国的能源消耗量远远超过其他国家。因此,加拿大经常抱怨美国的酸雨污染了自己干净的国土。

  随着中国、印度和东南亚这样一些发展中国家近年来致力于自己的工业化进程,酸雨的污染有从发达国家向发展中国家转移之势,中国的华中、西南和华南地区已经被称为与北美和欧洲并列的世界三大酸雨区之一。目前,中国酸雨污染面积占国土面积的30%左右,且这一比例还有扩大之势。而北美和欧洲酸雨区的总面积则超过了1000万平方公里。据报道,在加拿大和欧洲,有15%60%的森林受到不同程度的酸雨侵害而大面积死亡。

  中国一些大城市的颗粒物和二氧化硫的浓度已经超过世界卫生组织及中国国家标准的2-5倍,由大气污染导致的慢性及障碍性呼吸道疾病、肺气肿和慢性支气管炎是今天中国人口死亡的重要原因。中国的GDP位居世界第四,但能耗却位居第二,尤其是对煤炭的使用,更是位居世界最前列。世界银行的有关报告反映,中国在致力于对煤炭燃烧烟尘排放的控制上取得一定成效的同时,二氧化硫的排放却与煤炭的使用量基本同步,二氧化硫正是酸雨的主要成分。

  上世纪80年代,急于致富的中国农村地区采用土法炼硫,硫的利用率仅有30%-45%,其余部分都转化为二氧化硫排放到空气中,最后又转变为酸雨。以至中国西南与山东的炼硫地区地上寸草不长,空中飞鸟不见,甚至连昆虫与蚂蚁都找不到,雨水的酸度超标上百倍。

  印度首都新德里有近500万辆机动车,其中,绝大部分是燃烧混合燃料的两轮和三轮机动车,其余的车辆大部分都是一些破旧和使用了多年的卡车和公共汽车,其排放物远远超出世界卫生组织的规定标准。人们生活在一个污浊的城市,而因酸雨、酸雾导致的婴儿早产、畸形以及儿童发育不良、智力低下,在严重地危害新德里市民。

  酸雨的问题是全球性的,据报道,在瑞典已有18000多个湖泊的水酸化,特别严重的有4000多个。美国东部的阿迪朗克山区,在海拔700米以上的湖泊中,达90%没有鱼类生存。

  位于拉美的墨西哥城,有近500万辆各类机动车,再加上各类工厂,其排放物构成了当地酸雨的主要来源,墨西哥城曾经是全球第一大污染城市。

  开罗300多万辆汽车的尾气以及其他工业废气的排放,使之成为非洲第一酸雨源。

  据估计,目前全世界每年二氧化硫的排放总量达1亿吨,氮氧化物的排放量达5000万吨,全世界城市人口有一半左右生活在二氧化硫超标的环境中,有10亿人生活在颗粒物超标的环境中。

200736日美国《洛杉矶时报》报道,据有关研究人员的研究结果,由于中国、印度等亚洲繁荣经济体近年的快速发展,工业粉尘、硫氧化物、碳氧化物以及痕量金属大量排放,并随风漂洋过海,甚至导致北美与北极地区的气候异常变化,使太平洋地区的阴云和暴雨增多,且破坏了西海岸和北极地区的冬季气候模式。

  (四)国际社会所采取的行动

  酸雨与空气污染问题已经越来越引起世界的重视,许多国家将酸雨问题列为重大科研项目,联合国也多次召开会议讨论酸雨与空气污染问题。

    19726月,联合国在瑞典斯德哥尔摩专门召开人类环境会议,并通过了《联合国人类环境宣言》,呼吁各国政府和人民为维护和改善人类环境,造福全体人民和后代而共同努力,并提出了共同的观点和原则。1982年,在肯尼亚首都内罗毕召开了纪念联合国人类环境会议10周年大会,会上通过了《内罗毕宣言》,在《内罗毕宣言》中特别强调了包括酸雨问题在内的一系列全球性的环境问题。19926月,联合国环境与发展会议在巴西里约热内卢召开,会议重申了1972年在斯德哥尔摩通过的《联合国人类环境会议宣言》,并试图在其基础上再推进一步,会议最后形成了《里约热内卢环境与发展宣言》。

1979年,联合国欧洲经济委员会签署了《长程越界大气污染公约》,并于1983年生效。这是世界上第一个关于大气污染的区域性公约,在控制酸雨污染方面无疑有积极的意义。

  但是,从可以预见的未来看,只要工业生产规模还在不断扩大,只要工业产品的使用规模还在不断扩大,所有的控制措施都只是缓解危害的严重性,却不可能从根本上改变酸雨与空气污染的危害。

  四、生物多样性丧失

()生物多样性的意义

  今天地球上的生物物种大约有1000-3000万种,已经被我们描述和鉴定的大约有230万种,而大部分生物是还没有分类的。这些生物构成了地球的整体生态链,每一物种都是生态链中的一环,它们的存在,是地球生态系统得以维持的基础。

  按照生物进化规律,现存的物种在不断地消亡,新物种又在不断地兴起,这是自然的过程,也是正常的过程。但是,当人类参与进来后,这一切就变成了非自然的过程。人类正在破坏生物的自然进化,使生物的多样性正在丧失。

  生物多样性的重要意义首先表现在其生态价值上。世间万物都相生相克,植物的生长要从土壤中吸收水分,并吸收空气中和溶解于土壤水分中的二氧化碳和无机盐,在光照下产生光合作用。在土壤和空气中物质减少的同时,植物的根在土壤中活动,改变土壤的物理性状,并向空气中释放出氧气和水分,使得大气层的氧气得到补充和平衡,并可以保持空气的湿润。一个成年人每天呼吸需要0.75公斤氧气,如果没有植物的造氧功能,人类便无法生存。

  植物是食草动物的食物,如牛、羊、马、鹿、兔还有老鼠和各种昆虫都以植物为食。

  食草动物又是肉食动物的食物,如青蛙的食物主要是昆虫,老鼠是鹰的食物,鹿是老虎和狮子的食物。这一过程并非那么简单,如以昆虫为食物的青蛙,同时又是蛇的食物,蛇不仅吃青蛙还吃老鼠,蛇往往是鹰的食物,而鹰不仅吃蛇也吃老鼠和兔子等等。

  最后起分解作用的是细菌类微生物,它们把动物的尸体和植物的落叶、残枝等复杂的有机物分解成简单的无机物,如二氧化碳和水,而这些无机物又再被植物作为养分吸收。

  生态就是在这样的循环中获得平衡。

  这样的循环同样在大海和淡水中进行,如浮游植物在吸收水中的养分并得到阳光的温暖后生长,它们吸收二氧化碳,并释放出氧气,使大气的成分得到平衡;浮游植物是浮游动物的食物;浮游动物则是鱼类的食物;小鱼又是大的食肉鱼类的食物;而这些动植物的尸体和残渣被细菌类微生物分解后又变为水中的养分,使水中植物再获得生长。

  每一种生物在生态循环中都扮演着自己的角色,有些角色是独有的,其他生物无法替代,这样的生物遭受灭绝,或者数量锐减,生态平衡就会遭到破坏。

  蝙蝠是昆虫的天敌,蝙蝠的大量存在,可以使森林、庄稼免遭害虫的破坏。长期以来蝙蝠都被描述成邪恶和恐怖的形象,事实上,绝大多数种类的蝙蝠都有益于人类,在生态系统的循环链中,它也是一个不可忽视的环节。

  鸟类在吃了草