环境科学
我们的家园
美丽的家园
在茫茫的宇宙中,太阳系家族里有一颗
美丽的蔚蓝色星球,那就是我们的家园—人类赖以生存的地球。
如果你站在距地球38万公里之外的月
球上观察地球的话,你会发现地球是一个巨大的球体。它的表面大多为蓝色,那是海洋;还有白色,那是极地和高山的终年积雪;也有棕黄色和绿色,那就是陆地和陆地上的植被了。
地球上70%的表面被海洋覆盖着。风和
日丽时,这里是波光粼粼,水天一色;风暴雨狂时这里是惊涛裂岸,白浪淘天。这里游弋着世界上最大的动物—蓝鲸;这里生长着美丽的珊瑚。这里过去曾经是生命的摇篮;这里现在依然是无尽的宝库。
地球上的陆地只占不到三分之一的面
积,却有着复杂多变的景观;有一望无际的平原,连绵起伏的丘陵;有茂密的森林,茫茫的草原;有小桥流水的江南水乡,也有人烟罕至的西域戈壁;有赤道热带的绮丽旖旎;也有南北两极的银装素裹;有刺破青天的喜马拉雅山,也有令人惊心动魄的科罗拉多大峡谷。
在我们的家园,繁衍生息着许许多多的
动物、植物和微生物。当然也包括我们人类在内。
这里是一个植物的世界,没有植物,地
球上就没有生命。人类和动物都需要植物来供给食物和氧气。我们餐桌上丰盛的佳肴,身上穿的牛仔装或时装,都直接或间接地来自植物。在各个国家里,都有许多人养花、种菜、供人们观赏和食用。科学家从植物中提取各种成分来制药,像治疗疟疾的奎宁、治疗感冒的板蓝根冲剂等。植物的种类很多,外形千姿百态,最小的海洋浮游生物用肉眼是无法看到的,而高大参天的“世界爷”——巨杉,竟有83米高,相当于30层楼房那么高。它有3500年的树龄,树围31米,大约要20个人手拉手才能围过来。树干基部凿成的隧道竟可通过汽车。
植物的共同特点是它们都能够利用阳
光生产自身生长繁殖所需要的养分。与动物不同,植物不能自己移动。植物界至少有30万个物种。它们分为藻类、菌类、地衣、苔藓、种子植物(由裸子植物和被子植物组成)。我们日常见到最多的是种子植物,它们中有高大挺拔、四季常青的松柏,也有五彩缤纷、芬芳宜人的鲜花。我们吃的谷物、蔬菜、水果也属于这一类。
我们的家园也是个动物的王国。许多人
一定看过并且喜爱《动物世界》这个电视栏目。看到那些可爱的野生动物,让我们生活在现代都市的人有种久违了的回归自然的感觉。性情温和、身材矫健的瞪羚在非洲大草原上漫步,高高的长颈鹿从容地俯下头在水边饮水,几只小猎豹相互追逐、嬉戏,成群的大象在泥泽中尽情的沐裕上万头牛羚随着季节和环境的变化,成群结队,浩浩荡荡长途迁徙的情景,更让人惊心动魄。“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由”,呈现出大自然和谐而美丽的画卷。
打开动物王国的大门,首先令我们惊愕
不已的是那繁多的种类。动物界的物种可能有100万种以上。科学家们为了能把如此众多的动物分清查明,并研究它们彼此的亲缘关系,把动物分成了十几个门。如:海绵动物、腔肠动物、扁形动物、环节动物、节肢动物、软体动物、脊索动物等等。脊索动物又进一步分为无颌纲鱼形动物、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。我们人类就属于最高等的哺乳动物。这些动物,有的我们不熟悉,有的我们不但熟悉,而且与我们的生活密不可分,如:我们穿的皮衣、毛衣、丝绸,我们吃的肉、蛋、奶,预防疾病接种的疫苗,田里劳作的耕牛,疆场驰骋的战马,家中饲喂的宠物等等,这样的例子真是数不胜数。可以说动物已深入到我们生活中的每一个方面。依偎在妈妈怀里的孩子,听的是大灰狼和小白兔的故事,念的是“小白兔,白又白,两只耳朵竖起来”的童谣,看的是米老鼠和唐老鸭的动画片,两只胖胖的小手上抱的是小狗熊或大熊猫的绒毛玩具。上学的孩子,学的是“狐狸与乌鸦”的寓言,背诵的是“两个黄鹂鸣翠柳,一行自鹭上青天”,“左牵黄,右擎苍,”“西北望,射天狼”。看看我们的梨园舞台,这边是孙悟空大闹天宫,那边是白娘子断桥会许仙。一段孔雀独舞令观众如痴如醉,一曲百鸟朝凤更让听者忘记了自己身置何处。再来看看我们的体坛和画苑:使我们强身健体的五禽戏模仿五种动物的姿态竟是如此惟妙惟肖。齐白石的虾、徐悲鸿的马、黄胄的驴又是多么传神。动物已成为我们生活中的一个不可缺少的组成部分。
人类的许多创造得到动物的启迪。最早
的飞机像鸟,更像蜻蜓;潜艇流线形的造型像鱼,更像海豚;斜拉桥的承重受力分布与猎豹身体极为相似。
因为有了生命活动,我们这个家园变得
如此充满活力,如此丰富多彩、美丽多姿。
变迁的家园
我们的家园如此美丽,那么它最初是什
么样子?它从何而来,又向何而去?千百年来多少人一直在苦苦思索,试图解开这一千古之谜。现在对于地球的过去,答案虽不能说已经完整,至少已有了基本的轮廓。
据科学家们估计,地球的年龄大约有46
亿岁。地球和太阳以及太阳系的其他行星一样,都是由宇宙中的巨大气体和尘埃云形成的。在它刚刚形成的时候,是一个沸腾的热度极高的岩质和水汽的混合体。
几百万年过去了,地球渐渐地冷却下
来,表面形成一层薄薄的密闭的地壳。水蒸气冷却后成了今天的海洋。我们从20亿年前的化石中知道,最早出现在地球上的生命形式是细菌,然后又逐渐演化出蓝绿色藻类植物。这些植物释放出氧气,氧气从海中逸出,进入大气层,并形成了臭氧层。这个臭氧层隔开了太阳释放出来的致万物于死地的辐射,形成一把巨大的保护伞,庇护着生命向陆地和空中发展,至此,生命发展的条件已完全具备。大约在6亿年前,生命的演化出现了早期的水母、珊瑚等。4.5亿年前,有了三叶虫、鹦鹉螺等。1.5亿年前,整个地球被庞大的恐龙家族统治着,一直延续到6500万年前。恐龙神话般地消失后,却迎来了鸟类和哺乳类的繁荣昌盛。
距今250万年左右,我们的家园里出现
了一位重要的新成员—叫作“能人”的猿人。尽管他还不能直立地行走,但却用制造出的粗糙的石器和简陋的遮蔽物宣告了一个崭新的世纪—石器时代的到来。距今5万年前,我们的“能人”站立起来了,成为直立行走的直立人。距今5万年前,现代人—智人亚种出现。到了公元前3000年,史前人类开始使用金属,标志着人类早期文明进入的新的阶段。
在自然状态下,我们的家园一直没有停
止过变化。最初,地球上所有的大陆都是连接在一起的,成为一大块被称为“联合古陆”的超大陆。大约在2亿年前,超大陆开始分裂。到大约1.35亿年的时候,超大陆分裂成两块—冈瓦那大陆和劳拉西亚大陆。前者形成了今天的印度、南美洲的大部分、澳洲和南极洲;后者形成了今天的欧洲、亚洲和北美洲。大陆躺在许多被称为板块的大块固态岩石上,以每年大约2.5厘米的速度缓慢的漂移着,移动的速度大概和我们指甲生长的速度差不多。而且,这种漂移至今仍在进行。当板块漂移发生碰撞或挤压时,就会造成火山、地震和海啸,并且使高山隆起,地壳下陷。号称“世界屋脊”的喜马拉雅山就是这样从一片汪洋中逐渐升高,并且还在继续升高。这种沧海桑田般的变化,是以地质年代为时间尺度单位来展示的。这种缓慢的环境变迁的作用在我们家园的一隅保存下了一些原始的哺乳类,像鸭嘴兽、针鼹等,让我们清楚地看到生命进化的中间环节。
使我们家园旧貌换新颜的另一个主要
的因素是气候。从地球形成以来,气候不断地发生周期性变化。全世界各地在地质历史上曾经发生过三次大冰期,即震旦纪冰期和石炭纪、二迭纪冰期及第四纪冰期。离我们最近的第四纪冰期的末期,巨大的冰帽覆盖了世界上三分之一的陆地,北美洲和欧洲的大部分地区都覆盖在冰层之下。我们的庐山、大理等地,也留下了冰川的遗迹。寒冷的冰期,以及冰期末期的海平面上涨,对我们家园的居住者,无疑是一场大的灾难。只有在一些得天独厚的小环境中生活的动植物,才有幸躲过。像红杉属的植物,在恐龙时代曾是北半球的优势种,广泛分布于亚洲和北美的中、高纬度地区。而在经历了第四纪冰期后,仅仅留下了美国的巨杉、海岸红杉和我国被称为“活化石”的水杉种孑遗植物。
在生命进行的漫长岁月中,物种的形成
和消亡一直在进行。科学家认为,在地球上存活过的动物和植物已有 99%自然灭绝了。当地球上的环境发生重大变化时,有些生物不能适应这种变化,就被大自然无情地淘汰掉,从我们这个家园中消失了。在史前时期,曾经发生过几百种生物大规模同时灭绝的事情,通常都是由于气候急剧变化所引起的。一些物种灭绝了、又有一些新的物种诞生了。”物竞天择,适者生存”,这就是大自然的法则。在这个法则的约束下,尽管我们的家园发生过巨大的变迁,经历了可怕的灾难,却一次又一次靠着自身的力量恢复到欣欣向荣、生机勃勃的状态。
当人类出现后,特别是人类活动进入工
业革命时期,我们的家园有了翻天覆地的变化。一些曾经是动植物生存的地方变成了人类居住的村庄、城镇和都市。一些鱼儿洄游的河流上矗立起了它们难以逾越的大坝。数以万计的人工合成的化学物质进入到我们家园的天空、土壤、河流和海洋,进入到我们家园每个成员的身体里。对于我们的美丽家园,这些化学物质完完全全是陌生的,没有谁会知道它们将给我们的家园带来怎样的命运。
人类数量的急剧增加是我们的家园出
现的另一个巨大的变化。当今的地球上,恐怕难以找出第二种像人类这样拥有50多亿之众的大型哺乳类动物。从世界人口增长的速度,我们可以进一步看到这种变化对我们家园的影响的冲击。
在人类出现后的很长一段时期内,我们
人口数量增加缓慢。人们认为,在公元元年,世界人口大约为3亿左右。自那时起一直保持到18世纪中叶,人口增至8亿。世界人口大约每1500年增加一倍。如果我们一直保持这样的增长率,那么,要到第四个1000年,即公元3250年,世界人口才达到16亿。然而,无情的事实是从1800年起,人口增长速度开始加快,到1900年,世界人口已达17亿。仅仅用了150年而不是1500年,人口就增加了一倍。到1950年,世界人口增至25亿。这一次人口倍增,用了不到100年的时间。而在1950年到1987年短短的37年,人口又增加了一倍,达50亿。
1991年,全世界的人口超过54亿,预计到2000年,人口总数将达到62.5亿。在这个20世纪的最后十年中,世界增加的人口相当于一个印度——一个占世界人口第二位的国家。在公元元年后的第一个1000年中,世界人口稳定在3亿左右,而在第二个1000年中,猛增到了近60亿!罗伯特·里佩托曾作过这样的计算:如果世界人口按每年1.67%的年增长率继续增加,到2667年时,地球上除了南极洲以外,所有的陆地表面都会挤满人。如果冰冷的南极也能居住的话,也只能再为7年中增长的人口提供个立足之处!
如果世界真的是按罗伯特·里佩托所说
的那样继续变化,我们的家园,我们富饶而美丽的家园,我们全人类的朋友—动植物共有的家园最终将会是什么样子?我们已经大概知晓了它从何处而来,我们还能把握它向何处而去吗?
共同的家园
如果我们按照施里达斯·拉夫尔的形象
描绘,将几亿年的地质年代压缩为易于把握的时间尺度,用1年代表5000万年的话(姑且称为家园时间),我们就会清楚地看到人类在地球—我们这个家园中的位置。从太阳系形成开始到现在,家园时间为92年。在家园时间32年以后,地球之海才出现了最早的生命。又过了50年,当家园已经84岁时,最早的动植物才刚刚出现。在最后一次冰河期期间,也就是家园时间8小时以前,现代人类才开始在地球上繁衍。在此时,我们的家园已有92年的历史,而人类在其中却只生活了不到一天。当人类诞生时,家园里早已是一片富饶之地。到处是各种奇花异草,珍禽异兽。人类在这个生物的大家庭中不过是个新生的婴儿,是地球家园里的新成员。
但这个新生的婴儿却拥有着神奇的力
量。他在数小时中发展了农业技术,大大地提高了家园支持生命的能力。在 5分钟之前,他开始了工业革命,一次产生了奇妙的创造性和难以置信的破坏性的社会剧变。工业革命使居住在世界各地不同民族、不同肤色的人们彼此在空间上的距离大大缩小了。对于生活在中国的人来说,北美的加拿大、南太平洋的澳大利亚都已不再是遥远不可及的国度了。
随着全球经济的发展,人们在创造更加
丰富的物质文明的过程中,也对我们的生存环境产生了前所未有的影响。
臭氧层耗竭,全球变暖并不只是影响一
个或几个国家,而是影响整个全球;西欧和中欧发电厂排放的二氧化硫和氮氧化物既影响了挪威,也影响了瑞典;切尔诺贝利的核尘埃飘到了远在冰岛的农场;尼泊尔的森林砍伐导致了孟加拉的洪水泛滥;埃塞俄比亚森林砍伐造成了苏丹和埃及的供水短缺;北半球CFC(氯氟烃)的排放增大了澳大利亚和阿根廷居民患皮肤癌的危险性;矿物燃料的燃烧和其它工业活动排出的气体引起全球气候变化。由此可见,国界可以将各个国家区分开,但却无法将共同的环境问题分隔开。
因此,环境问题—无论它们是以全球
的、越境的或国家的形式表现出来,归根结底是国际问题,它们无法在一个国家的范围内全面地解决。
人类能够从全球角度看待并统一行动
起来对待环境问题,是经过长期努力达成的共识。1972年,联合国人类环境会议在瑞典的斯德哥尔摩召开,会议发表了人类环境宣言。这次会议是一个里程碑,它标志着全人类已将环境问题放到了全球议事日程上。各国代表首次集合在一起,研究地球的现状。
它提高了全世界对污染的认识,并展开了关于环境参数的辩论。作为会议结果之一,在内罗毕设立了联合国环境规划署总部。1987年,由任联合国世界环境与发展委员会主席的挪威首相格罗·哈莱姆·布伦特兰夫人提出了可持续发展理论:“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”1992年6月,在巴西的里约热内卢首次召开由世界各国首脑参加的联合国环境与发展大会。会议通过并签署了一系列重要文件。
环境问题终于使人类走到了一起,因为
我们毕竟只有一个地球,一个全人类共同的家园。
唯一的家园
茫茫宇宙,哪里有我们的地球生命的朋
友;浩瀚星空,哪里有我们地球文明的知音?千百年来,人类一直没有放弃在这无边无际的宇宙中寻找其他生命形式的探索。
“嫦娥奔月”是中国古代的一个美丽传
说。那时由于科学还不够发达,人们无法详细了解这个在太空中离我们最近的邻居。当中秋之夜,一轮皎洁的明月高悬在万里无云的天空,人们举头望月,看着上面依稀可辨的黑影,猜想那可能是月亮上的山或水,猜想月亮可能是仙人的居所。直到17世纪发明了望远镜以后,人们才真正开始了解宇宙。1969年7月,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗从“阿波罗 11号”登月小艇上走下来,成为登上月球的第一个人。
经过科学探测,人们了解到月球是一个
荒凉而寂静的世界。它没有大气层,不能像地球那样保持一定的温度,白天吸收太阳的辐射,温度高达115℃,而到了漆黑的夜晚,温度骤然下降到-160℃。月球上没有生物所需要的水,到处布满棕黑色尘土,根本没有生命的迹象。
人们又把探索的目光投向与地球同属
太阳系的其他星球。结果发现:水星——离太阳最近,它既无大气层,又无海洋,它那布满岩石的表面温度约有350℃,不可能有生命;金星——表面覆盖着浓厚云层。所吸收的太阳能使金星成为太阳系中“热情”最高的行星。金星表面的温度高达480℃。火星——曾经被寄予最大希望的行星,人们甚至构想出了“火星叔叔”的音容笑貌和他来到地球作客发生的故事。但迄今为止,探测的结果同样令人失望。火星是个干旱而寒冷的红色行星。它的表面也布满了岩石,最低温度大约为-222℃,最高温度30℃,大气中二氧化碳占 95%氧气极少。经常刮着大风暴。它的两极覆盖着冰帽带和凝固气团。人们继续探测了木星、土星、天王星、……都没有发现生命的迹象,人们还在执著地寻找着。天空探测器“旅行者2号”在成功飞行十多年,向地球发回所拍摄到的大量行星照片后,于1990年,又踏上更为遥远的旅途,飞出了太阳系,飞向茫茫的宇宙……到目前为止,我们只知道地球是太阳系中唯一拥有生命的星球。但宇宙中有千千万万个像太阳一样的恒星,其中许多都有自己的行星。那些星系上也可能和地球一样有生命存在。不过在太阳系以外距我们最近的恒星,也有4光年,4×95亿公里之遥。如果我们假设在这颗恒星所统帅的某一行星上有和我们人类一样的智慧生物,那么,依现在科学发展的水平,当我们以光的速度对他们大声说:“你好”,收到回答时就已过去了8年。
人类把目光重新移回到我们居住的可
爱的地球。
鲁斯·坎贝尔说:“我登上月球时最强
烈的感受是对地球爱之弥深。”他认为地球不仅有值得夸耀的、冷热宜人的气温变化,而且有美妙的大气层;它有人人称赞的斜轴,造成了四季的变化;它自转一圈的速度为24小时,恰到好处,如果像土星一样,10小时自转一次,那就要不断地上床起床了;地球的重力虽说可使你在1米高跌下来也可能摔断腿,可房子却不会被风轻易吹走。
驾“太阳神”8号太空舱绕月飞行的安
德斯上校在接受电视采访时曾说过,他觉得最为惊奇的是地球的色彩和渺校他说:“我觉得大家应该同心协力,维护这个微孝美丽而脆弱的星球”,因为它是我们人类唯一的家园。
高悬的达摩克利斯之剑
环境问题,通常指由于人类活动而造成
的环境污染和生态破坏,即所谓次生环境问题。它不包括自然界自身活动而引起的地震、海啸、火山爆发、台风、寒潮、风暴潮、水旱灾害等自然灾害带来的环境问题,即原生环境问题。
环境问题的由来及发展
自从人类出现在地球上,就不断地向自
然界进行索取,同时引发出环境问题。由于古代人类生活简单,刀耕火种,生产力不发达,对外部环境的影响是很有限的。随后,人类学会了驯化动物,农业和畜牧业发展了,人类对环境的改造意识加强了。与此同时,由于砍伐森林、破坏草原、反复刀耕火种,导致土壤被破坏、植被锐减、水土流失、肥沃的土地变成荒漠。
随着人类社会和经济的发展,环境问题
也随之突出。特别是到19世纪中叶,第一次产业革命相继在各国完成,生产力迅速发展,人口急剧增长,人类社会活动不断向广度和深度扩大,人们向自然索取的能力和对自然环境干预的能力越来越大,资源消耗和排放废弃物大量增加。又由于当时人类对于环境及环境保护认识的局限性,致使环境问题发展十分迅速。
以亚洲为例,亚洲的经济发展引人注
目,但是环境问题也日益突出,尤其是城市的环境状况令人担忧。人口膨胀、垃圾增多、交通拥挤、大气和河流污染,使城市的环境日趋恶化。由于农村人口的大量涌入,加之居高不下的出生率,1990年亚洲的城市人口已达10亿。到2020年,据估计,亚洲的城市人口将增至24亿。城市人口的增加,使贫民窟的面积也随之扩大,城市公害又导致市民中呼吸管道疾病患者的大量增加。目前公害问题比较突出的城市有泰国的曼谷、菲律宾的马尼拉、印度的孟买和加尔各答等。这些城市二氧化硫和悬浮灰尘造成的大气污染程度,比美国和加拿大的城市高出十多倍。其中,因汽车排放尾气严重,曼谷市民血液中铅的浓度是美国城市市民的四倍。
1996年“地球日”前夕,联合国环境署发表了《采取行动:你和你的社区的环境指南》的报告。报告中列举了一连串数字,使我们不能不为我们的家园——地球充满忧虑。报告指出:南极臭氧空洞正以每年一个美国陆地面积的速度在扩大,受臭氧空洞的影响,太阳紫外线辐射长驱直入,人类皮肤癌发病率不断上升;空气质量严重恶化,全球有1.25亿人口生活在污浊的空气中,温室气体过度释放造成全球气候变暖,使沿海低地和一些岛屿国家处在岌岌可危之中;全球 12%的哺乳动物和11%的鸟类濒临灭绝,每24小时就有150到200种生物从地球上消失;全球有12亿人口生活在缺水地区,14亿人口的生活环境中没有生活污水排放装置;全球每年土壤流失达200亿吨;每年化学杀虫剂的使用量超过270万吨;全球捕鱼量已大大超过每年一亿吨的上限,有四十多种鱼类因人类的过度捕捞而濒临灭绝;全世界的森林正以每年460万公顷的速度从地球上消失……我国的生态环境问题和世界上其他国家一样,我国在经济发展中也遇到了环境恶化这个棘手的难题。目前,我国以城市为中心的环境污染不断加剧,并正向农村蔓延。在一些经济发达、人口稠密地区,环境污染尤为突出。森林减少、沙漠扩大、草原退化、水土流失、物种灭绝等生态破坏问题也日趋严重。环境恶化目前已经成为制约我国经济发展、影响社会安定、危害公众健康的一个重要因素,成为威胁中华民族生存与发展的重大问题,而经济的高速发展和人口的持续增长又给我国的资源和环境带来了更大的压力和冲击。
大气污染十分严重。全国城市大气总悬
浮微粒浓度年日均值为 320微克/立方米,污染严重的城市超过 800微克/立方米,高出世界卫生组织标准近10倍。参加全球大气监测的北京、沈阳、西安、上海、广州五座城市,都排在全球监测的五十多座城市里污染最严重的10名之中。全国酸雨覆盖面积已占国土面积的29%,而且酸雨严重区已越过长江,向黄河流域蔓延,青岛也监测到酸雨,全国每年造成的经济损失达 140亿元。以长沙、赣州、怀化、南昌等地为代表的华中酸雨区,90年代以来,已成为全国最严重的酸雨区,其中心区域年均pH值低于4.0,酸雨频率高于90%。
水污染非常突出。全国七大水系近一半
的监测河段污染严重,86%的城市河段水质超标。据对15个省市29条河流的监测,有2800公里河段鱼类基本绝迹。淮河流域191条支流中,80%的水呈黑绿色,一半以上的河段完全丧失使用价值,沿岸不少工厂被迫停产,一些地区农作物绝收。1994年7月,淮河发生特大污染事故,两亿吨污水排入干流,形成70公里长的污染带,使苏皖两省一百五十多万人无水可饮。各地由于水污染导致的停工、停产及纠纷事件频频发生。
噪声和固体废物加剧。全国有2/3的城
市居民生活在超标的噪声环境中。工业固体废物和生活垃圾已累积70亿吨,每年仍以六、七吨的速度增加,垃圾“围城”现象十分普遍,受污染耕地达1.5亿亩以上。危险废物大多未得到有效处置,随意堆放形成重大环境隐患。
生态环境日益恶化。一些地区盲目发展
污染重的企业和不合理地开发资源,造成了严重的环境污染和生态破环,加剧了植被破环、水土流失和土地沙化,致使一些生态环境脆弱地区,陷于人畜无饮水、草木难生长的境地。
环境污染严重威胁着人民的身体健
康。贵州省务川县从事土法炼汞的农民中,有97%的人有汞中毒症状,安徽省奎河污染严重的地区,人群癌症发病率高达 1024/10万,超过全国平均水平十多倍。各地污染纠纷和群众来信来访逐年增加,由此酿成的械斗等流血冲突和人员伤亡时有发生,已开始影响社会稳定。
我国的环境问题引起社会各界乃至国
际社会的关注。许多专家学者提出,在环境问题上如果不及时采取切实有效的措施,不仅将在很大程度上抵消经济建设和改革开放取得的成果,而且可能重蹈50年代人口问题的覆辙,应当引起我们的高度重视。
环境保护的概念和内容
地球环境的恶化引进了人们广泛的关
注,于是,环境保护日益提到了各国的日程上。
环境保护就是通过采取行政的、法律
的、经济的、科学技术等多方面的措施,保护人类生存的环境不受污染和破坏;还要依据人类的意愿,保护和改善环境,使它更好地适合于人类劳动和生活以及自然界中生物的生存,消除那些破坏环境并危及人类生活和生存的不利因素。环境保护所要解决的问题大致包括两个方面的内容,一是保护和改善环境质量,保护人类身心的健康,防止机体在环境的影响下变异和退化;二是合理利用自然资源,减少或消除有害物质进入环境,以及保护自然资源(包括生物资源)的恢复和扩大再生产,以利于人类生命活动。
环境保护与经济发展
环境污染危害着人体健康,甚至会出现
致畸、致癌、致突变的情况,严重的污染还会引出社会政治问题。因此,环境保护工作的好坏,直接与国家的安定有关,对保障社会劳动力再生产免遭破坏有重要意义。
随着人类对环境认识的深入,环境是资
源的观点,越来越为人们所接受。空气、水、土壤、矿产资源等,都是社会的自然财富和发展生产的物质基础,构成了生产力的要素。由于空气污染严重,国外曾有空气罐头出售;由于水体污染、气候变化、地下水抽取过度,世界许多地方出现水荒;由于人口猛增、滥用耕地、土地沙漠化,使得土地匮乏等等。由此我们可以看到,不保护环境,不保护环境资源,就会威胁到人类社会的生存,也关系到国民经济能否持续发展下去。
工业发达国家在本世纪初,只注意发展
经济,不顾环境保护,以牺牲环境作代价去谋求经济的发展。当污染形成公害,引起广大人民的强烈反对并影响到经济的顺利发展时,才被迫去治理,付出了昂贵的代价。
被后人称之为走了一条“先污染后治理”的发展道路。这种发展方式,不但使国民经济发展缓慢,甚至会破坏国民经济发展的物质基矗另一方面,人类不按照环境科学规律办事,肆意破坏生态环境,也必然会遭到环境的报复。统计资料表明:云南省1950年森林覆盖率为50%,平均九年遭到一次大的水旱灾害。由于乱砍滥伐等破坏,到 1980年森林覆盖率仅为24.9%,影响了对气候的调节作用,1950~1980年间竟发生了11次灾害,使农业生产遭到严重破环。这是环境给予人类的报复。
经济建设和环境之间必须协调发展,这
是人类从发展经济的教训中总结出来的经验。二者之间的关系一旦失调,必将造成生态破环、环境污染,所带来的损失和影响非常大,甚至无法计算。若使被破环的环境得以恢复,需要很长的时间和代价,或者根本无法复原。
我国环境保护发展历程
我国的环境保护事业大体上走过了三
个阶段:
第一个阶段是70年代,这是我国环保
事业的创建时期。1972年召开的联合国人类环境会议,使中国了解了世界环境状况和环境问题对经济社会发展的重大影响。1973年8月5日至20日,在北京召开了第一次全国环境保护会议。会议检查了我国环境保护的情况,通过了《关于保护和改善环境的若干规定》,确定了“全面规划,合理布局,综合利用,化害为利,依靠群众,大家动手,保护环境,造福人民”的环境保护工作方针。1978年12月31日,党中央批准了国务院环境保护领导小组关于《环境保护工作汇报要点》,这是我党历史上第一次以党中央的名义对环境保护工作作出的指示。1979年9月,五届全国人大常委会批准了《中华人民共和国环境保护法(试行)》,使我国的环境保护工作走上了法制的轨道。
第二阶段是80年代,为环境保护事业
的开拓期。1983年12月31日,国务院在北京召开了第二次全国环境保护会议。会议在总结过去经验的基础上,明确了环境保护是我国现代化建设中的一项战略任务,是我国的一项基本国策,从而确立了环境保护在社会经济发展中的重要地位。制定经济建设、城乡建设和环境建设同步规划、同步实施、同步发展,实现经济效益、社会效益、环境效益相统一的指导方针,实行“预防为主,防治结合”、“谁污染,谁治理”和“强化环境管理”三大政策。
第三阶段为90年代,是环境保护事业
的发展期。1992年6月,联合国环境与发展大会把可持续发展作为未来共同的发展战略,得到了包括中国在内的与会国家政府的赞同。1992年8月,联合国环发大会之后,我国政府提出了中国环境与发展应采取的十大对策,明确指出走可持续发展道路是当代中国以及未来的必然选择。1994年3月,我国政府批准发布了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》,从人口、环境与发展的具体国情出发,提出了中国可持续发展的总体战略、对策以及行动方案。1996年3月,第八届全国人民代表大会第四次会议审议通过的《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》,把实施可持续发展作为现代化建设的一项重大战略,使可持续发展战略在我国经济建设和社会发展过程中得以实施。
控制人口,保护环境
考察人类文明发展史,从特定角度观
察,可以说是人口与环境变动互相作用的历史。在发展过程中,一方面表现为人口的存在和发展离不开一定的环境,环境质量对人口的数量、素质和分布等产生重要影响,一定的良好环境有利于人们子孙后代的繁衍,也有利于人口身体素质和文化素质的提高,在科学技术高度发展的当代,对有利于人口身体素质和文化素质提高的环境要求更高;另一方面表现为人口的数量素质和结构的变动直接作用于环境,尤其是人口长期累进的增长,对环境的压力不断增大,从而导致不同程度的环境恶化,并最终影响到人类自身的生存和发展。我国未来半个多世纪内将再增加四亿人口,满足原有和新增人口衣、食、注行等生活资料的需求,以及就业需求、就学需求、养老保障需求等,唯一的途径是有赖于国民经济比较快的发展。但由于我国人口多、人均资源少这个基本国情,如目前的人均耕地、人均草原面积均相当于世界平均水平的 1/3,人均淡水相当于1/4,人均森林相当于1/8,加快发展经济也将使资源短缺加剧,农业集约化经营将使土地退化加剧,潜存着使本来比较薄弱的生态基础变得更加薄弱的危险。
人口与环境是当今世界面临的重大问
题中两个突出的问题,人们在实践中加深着对二者之间关系的认识。随着人口数量的增加和素质的提高,技术的进步和手段的增强,人类在同环境大自然的搏击中取得一个接一个的辉煌胜利。今天,在某些领域自然只能听从人类的摆布,不过不要忘记,文明的每一次进步都是以人类自身的极大牺牲为代价的:人口增长就要毁林开荒,变牧为田,环境自然便以土壤沙化、气候变得恶劣报复人类;人类过度开采煤、石油等化石燃料,能源直线上升,环境自然便以“温室效应”、酸雨和臭氧空洞报复人类;人类加速推进工业化,环境自然便以大气、水、土壤质量的全面下降、污染的加重和大量生物的死亡报复人类。无情的现实唤起人们的觉醒,并取得越来越多的共识,在人类与环境大自然的关系中,不再是谁战胜谁的问题,一味地索取已经危及到索取者自身,消减索取最重要的途径是减少索取者的数量,人类必须自觉控制自身数量的增长。
珍惜生命摇篮
有一个令人悲哀的故事:一辆手扶拖拉
机在葛洲坝水库边因没油而熄火了,一筹莫展的机手望着水库里混浊的水,成片的浮油,忽然灵机一动,跑到水边,用水桶舀了浮油灌入油箱,没油的拖拉机居然突突地开走了。
由此可见,我国的水污染是多么严重,
多么普遍。
正在倾斜的摇篮
在地球上,居住着数以百万计的生物品
系,小到细菌之类的微小生物,大至数吨重的哺乳动物以及高大的树木等。它们在这里繁衍生存,传种接代,构成了一个复杂而丰富多彩的世界,而这和水的联系是须臾不可分的。
水是一切细胞和生命组织的重要成
分,是构成自然界一切生命的重要物质基矗拿人来说,60公斤重的成人,体内水分就有40公斤,占65%;一个五公斤重的婴儿,水竟占四公斤之多。在正常情况下,一个人一天需要两公斤水,每天通过呼出水气、出汗、排尿和粪便等排出的水量与摄入的水量大致相等。人体失去6%的水分时会出现口渴、尿少和发烧,失水10~20%将会昏厥,甚至死亡。对人来说,水比食物更为贵重。一个人在饥饿时,可以损失40%的体重(相当人体内一半的蛋白质,全部的肝糖及脂肪)而不致毙命,但是如果损失了 20%的水分,就将濒于死亡。
我国虽然江河纵横,湖泊众多,但水的
人均占有量是世界人均量的1/4,可以说是四个人喝一个人的水,居世界第88位。我国水量分布很不平衡,南多北少,东多西少;四季水量也不均衡,年际间变化很大。
目前,全国约有5000万人口和4000万牲畜的安全饮水存在问题,约有一半耕地经常受到干旱威胁。全国有三百多个城市缺水,一百多个城市供水矛盾突出,地下水超采严重,部分水源受到污染。
1990年中国城市人口占全国总人口的
比例为26%,据预测,到2000年中国城市人口将达到4.6亿,约占当时总人口的35%。城市人口迅速增长和工业化给许多城市的水资源和环境保护带来很大压力,目前我国缺水城市日缺水量达1600万立方米。另外,南方城市因水污染导致缺水量占这些城市总缺水量的60%~70%;尤其是北方和沿海城市缺水更严重,如果按目前经济发展速度推算,到本世纪末这些城市的年缺水量将超过200亿立方米。沿海城市人口增长、工业废水排放和水资源的过量开发将对海洋环境和淡水资源的供应构成威胁。
可怕的水污染
由于人类大规模的生产活动,在使用水
的同时,也往往使某些有害的物质进入水体,引起天然水体发生物理和化学上的变化,这就叫水污染。
水污染,古来即有之,人类一开始就习
惯把污水、污物倾入水中。但那时污染物质数量少,种类单纯,都是自然界原本就有的东西,在水中容易得到分解和自净。自从人类脱离了刀耕火种的田园生活以后,尤其是进入新的城市和工业化的社会以来,水污染的问题就日益严重和复杂了。
一方面,由于城市人口和工业的高度集
中,排出的污水、污物的量超过了水体的自净能力,使地球上的江河湖海受到日益严重的污染危害。据估计,全世界每年向水中排放四千多亿吨废水,使5.5万亿立方米的水遭受污染。在我国,随着城市人口增加和工农业生产的发展,污水排放量也日益增加,水体受到污染的情况相当严重。一般说来,当排入的污水量超过水体原水量的1/8时,这个水体就会受到严重污染。
另一方面,随着科学技术和工业生产的
发展,使自然界原本没有的人工合成的各种化学物质大量增加。目前,世界上人工合成的化合物已超过50万种,并且每年还有几百种新的人工合成化合物被研制出来。所有这些化学物质,通过生产、应用各种途径进入水体造成污染。已经查明其中能使生物发生突变的化学诱变剂就有数百种之多,一旦污染水体后,长期滞留在水环境中得不到衰减和清除,就会危害水生物和人体健康。
水污染按污染物质的类型可分为以下
几种:
(1)病原体污染。1981~1986年,医
务人员发现,江苏省兴化县年患伤寒病的人竟占全县总人数的万分之一,而且多发生在中小学生和青壮年中。在调查这一暴发性疾病原因时医务人员发现,兴化县素有“锅底”之称,四邻的水汇向这里,水多是这个县的一大特点,乡镇企业大量污水污染水源,加上水上流动人口及农用化肥、农药、粪便直接污染饮用水源;有些养殖专业户为了夺得高产,甚至向河、湖中倒入粪便,为伤寒这类急性肠道传染病的扩散提供了条件。据对这个县调查,因喝生水而引起伤寒病传播的人占75%以上。这一事例说明,水污染可以导致伤寒这一类疾病的产生及传播。因为生活污水、畜禽饲养场污水、未经处理的医院废水以及制革、洗毛、屠宰场的废水中含有各种病原体,如病毒、病菌、寄生虫等。
(2)需氧物质污染。生活污水、牲畜
污水、食品工业和造纸工业废水中,含有大量的碳水化合物、蛋白质、油质和木质素等。这些物质本身没有毒性,但在微生物的生物化学作用下容易分解,分解过程中消耗大量的氧,使水中溶解氧减少,影响鱼类和其他水生生物的生长。
(3)植物营养物质污染。生活污水、
含洗涤剂的污水、食品及化肥工业的废水中,均含有磷氮等植物营养物质。农田肥用的氮磷肥料,牲畜粪便随地表径流进入水体,均为植物营养物质污染。
(4)石油污染。近几十年来,石油工
业发展非常快,石油污染也引人注目。造成石油污染主要是油船和各种机动船只的压舱水、含油废水、洗船水、油井井喷、输油、蓄油设备的泄漏和炼油工业废水。全世界每年排入海洋的石油及其制品约1000万吨,为总产量的5/1000。
(5)热污染。发电厂和工矿企业向水
中排放高温废水,使水体温度增加,溶解氧减少。据测,水温由20℃升到30℃时,氧在水中的溶解度下降16%,升到40℃时减少29%。
(6)有毒化学物质污染,主要是重金
属和难分解有机物的污染。这些物质在自然界中不易消失,可以通过食物链在人体富集,引起慢性中毒,骨痛病就是这类物质引起的公害玻(7)无机物污染。包括酸、碱、无机盐类和无机悬浮物污染。酸污染主要来自矿山排水和轧钢、电镀、硫酸、农药等工厂的废水,它的腐蚀性很强,可以严重腐蚀排水管道、船只,影响农作物生长。
(8)放射性污染。放射性矿的开采、
提炼废水,核动力厂冷却水、固体废弃物的处理都可能造成放射性污染。主要的放射性 90 137 131物质有锶、铯、碘。水中放射性污染物可附着在生物表面,也可以通过食物链在生物体内富集。长期接触低剂量的放射性物质,可能会引起癌症或遗传变异。
水对人类的价值来自各个方面,因而水
污染造成的损失也是十分广泛的。水污染可导致疾病增加,生物资源受损,生产设备遭腐蚀或被堵塞,产品质量下降,净化费用增长,并降低水体作为风景、观光、文化娱乐及体育活动的价值。
据《1995年中国环境状况公报》可知:
1995年我国江河湖库水域普遍受到不
同程度的污染,除部分内陆河流和大型水库外,污染呈加重趋势,工业发达城镇附近的水域污染尤为突出。
据监测,1995年七大水系中的主要污染
指标为氨氮、高锰酸盐指数、挥发酚和生化需氧量。大、中城市下游河段的大肠菌群污染明显加重。
1995年,全国废水排放总量(未含乡镇工业)356.2亿吨,其中工业废水排放量222.5亿吨,工业废水中含化学需氧物770万吨,重金属排放量1823吨,砷排放量10,840吨,氰化物排放量为2504吨,挥发酚排放量6366吨,石油类排放量64,341吨,悬浮物排放量808吨,硫化物排放量4.3万吨。
水污染治理
面对水污染这一“污龙”的挑衅,我国
环保工作者与科技工作者一刻也未停止对其的降治。近几年,在水污染防治技术上取得一定成果。历时五年的“甲基汞污染综合防治与对策研究”,在1995年取得可喜成果,这项研究是国务院环委会1987年下达的课题,目的是查清汞与甲基汞的迁移转化规律,拿出汞与甲基汞污染综合防治措施与对策。1990年初,吉林、黑龙江两省90位科技工作者开始这项研究。他们通过对松花江水体、鱼类和沉积物进行系统监测与评价,探明了江水、鱼蚌类、沉积物的汞污染水平,以及汞、甲基汞的迁移转化规律及归宿,并从生态食物链入手,结合人群健康效应研究,查清了松花江甲基汞污染对沿江人民危害的程度与范围,提出了重点防治区域、综合防治对策及污染源管理办法。
这项研究所独创的二次富集、高灵敏度
PPT级超痕量甲基汞测试方法,较准确地测定了甲基汞在鱼体中的富集倍数。这一技术已在珠江、长江、黄河等河流得到很好的验证。在切断汞源的前提下,科研人员首次提出了沉积物中汞含量的预测模型,并以此对松花江的吉林至三岔河口江段做了预测,结果表明,该江段的沉积汞到2040年方可接近自然背景值含量。另一项突破是在沉积物甲基汞的释放速率研究方面,改国际上惯用的静态法,在动态状况下,做了江水带走沉积物释放甲基汞的模拟,从而使研究沉积物释放甲基汞速度及其影响因素更接近实际状况。
1996年初,“长江中下游浅水湖生态渔业研究”通过专家鉴定。该研究课题由中国科学院院士陈宜瑜主持,中科院下属的水生生物研究所、南京地理与湖泊研究所、武汉植物研究所和测量与地球物理研究所五十余位科研人员以湖北省洪湖、东湖,江苏省东太湖等湖泊为对象,开展了草食性鱼类与水草的动态平衡及资源合理开发研究、水生植被的恢复与伊乐藻——草鱼圈养复合生态系统的建设、主要经济鱼类群落结构优化、名优水产品养殖技术和大水面鱼病监测与生态防治五个专题的研究工作。
五年来,科研人员在东太湖顺利实现夏
季的浮叶植物与秋冬季的沉水植物的交
接,在东湖成功地恢复和重建了九个水生植物群落,为我国湖泊生态打下了一个良好基矗在我国湖泊生态学研究中,该课题首次运用了 GPS(全球定位系统)技术对采样点精确定位,辅助野外考察;运用GIS(地理信息系统)技术研究湖泊渔业开发利用对水生植被的影响;运用RS(遥感)技术估算沉水植物生物量。这为今后运用高新技术进行更为科学、有效的湖泊管理提供了基本经验。
洗衣粉是生活污水中的重要成员,目
前,无磷洗衣粉是国际潮流,我国的一些生产厂家也开始追赶这一潮流。目前国内生产的洗衣粉大多含有三聚磷酸钠,以保证洗衣粉的去污功效,但另一方面,这一成分随污水排放到地面水体中,可造成水体富营养化,使水生浮游植物(藻类)等,在短时间内大量繁殖,从而造成水质恶化。据有关专家分析,我国目前年生产洗衣粉200万吨,如果按平均15%含磷计算,每年就会有七万吨的磷排放到地面水中,而一克的磷就可使藻类生长100克。藻类大量繁殖,水质变坏,会使鱼类无法生存。
“七五”末期我国合成洗涤剂总产量为
140万吨,预计2000年将达到1500万吨。
随着家庭洗衣机的普及,洗衣粉用量会越来越高。现在我国居民人均年消费洗衣粉2.4公斤,若不及早制定洗衣粉的环保标准,巨大的洗衣粉市场将给我国的水环境带来较大的影响。目前,欧洲无磷洗涤剂的比例正稳步上升,只有英国、西班牙、法国市场上还有低磷洗涤剂出售,其他诸国几乎实现了无磷化。可以预料,无磷洗涤剂必将完全占领世界市场,这是一种发展趋势。而我国目前也有十多家工厂开始生产无磷洗衣粉,技术条件已经成熟,对无磷洗衣粉进行环境标志认证工作正在进行。
生命之源的新曙光
我国水资源保护与可持续利用的总体
目标是:积极开发利用水资源和实行全面节约用水,以缓解目前存在的城市和农村严重缺水危机,使水资源的开发利用获得最大的经济、社会和环境效益,满足社会、经济发展对水量和水质的日益增长的需求,同时在维护水资源的水文、生物和化学等方面的自然功能,维护和改善生态环境的前提下,合理、充分地利用水资源,使得经济建设与水资源保护同步发展。
到2000年,基本解决饮用水源污染和
风景区水域污染,使大部分城市供水水源的主要江河湖库达到国家规定的功能标准。城市饮用水的地下水源基本符合国家饮用水水质标准。农村饮用水逐步集中供水,同时减少与水有关的疾病,防止水生态系统的继续恶化。2000年以后,逐步实现水资源、水质和水生态系统的良性循环。
在地下水资源可持续利用与保护方
面,2000年前,合理开发可供利用的地下水源地,采用管理和补给技术,控制地下水严重超量开采区的地下水污染的蔓延,逐步做到采补平衡。健全法制,把地下水资源保护纳入法制轨道,实现地下水资源的合理开发和保护。
在城市生活和工业可持续用水方面,到
2000年,重点解决108个重点缺水城市的供水不足问题,城市自来水普及率达95%,另一方面,将通过保护水源和水环境措施,基本扭转当前水资源质量退化与枯竭的趋势;2000年以后,随着大型调水工程和水源工程的建设完成,基本解决所有城市的生活和工业用水,并且使这些城市环境达到持续、良性利用。
在水环境污染控制和污水资源化方
面,到2000年,全国集中式供水的饮用水地表水源和地下水源普遍划定水源保护区,地表水水源二级水质达标率大于80%,地下水水源达标率大于75%,全国主要水域水环境质量有所改善, 2000年前采取污染排放物总量控制办法,使长江、淮河、黄河、珠江、松花江、太湖、鄱阳湖、洞庭湖等大江大潮水环境达到地面水二级标准;其中,重点治理淮河、辽河、海河、太湖、巢湖、滇池这“三河”与“三湖”,使水质恶化的趋势得到基本控制,2010年饮用水源水质全部达标。到2000年,城市污水再生利用率平均达到处理量的10%;到2010年,城市污水处理率达到40%~50%,缺水城市和地区以及中小城市污水再生利用率达到30~40%。
2000年的全国灌溉面积将由目前的
4867万公顷扩大到5333万公顷,农业年缺水量将由目前 300亿立方米增加到 400~600亿立方米,通过兴修农田水利,建设一大批以中小型工程为主的蓄、引、提水工程,增加农业年供水能力300~500亿立方米,同时大力开展节水农业灌溉技术,如低压管道灌水、喷灌、滴灌、微灌技术的推广,以及平整土地,提高渠系利用率等措施,在保证5333万公顷灌溉的前提下,每年节约农业灌溉用水量80~100亿立方米。
跨越国界的魔王
19世纪末至20世纪初,欧洲画坛勃起
一支新流派——印象派,并迅速称雄于世界画坛。然而,即使是画坛大师也很少有人清楚,印象派的勃起竟与大气环境污染有极密切的渊源。印象派的名称,源于法国著名画家莫奈的名画《日出印象》。这是莫奈到英国首都伦敦的斯敏斯特教堂完成的写生油画。画面上,云遮雾绕中的大教堂那哥特式风格的屋顶若隐若现,给人一种朦胧的美感。
然而,油画在伦敦展出时却遭到非议。
人们常见的雾都是灰白色的,而《日出印象》却把雾霭涂成了紫红色。画坛名家们纷纷指责莫奈在绘画色彩上标新立异、愚弄观众。可是,当议论纷纷的观众走出展览大厅时,一个个顿时瞠目结舌。原来,他们意外地发现,人们司空见惯的伦敦上空的雾果然如同《日出印象》那样是紫红色的,而并非是灰白色的。
莫奈不愧是画坛名家,他经过仔细观
察,注重研究光和色彩之间的微妙变化,终于使《日出印象》成为开创画坛一代流派的传世之作。
但是为什么原来灰白色的雾却变成了
紫红色呢?这恰恰是伦敦林立的烟囱所排放的大量煤烟混杂在水汽中,形成了污染严重的烟雾使阳光发生折射和散射而形成的。《日出印象》也可说是世界上第一幅凭直观印象反映大气污染的油画。
大气对人类生存具有非常重要的意
义。一个成年人每天大约要呼吸10立方米的空气,在总面积达60~90平方米的肺泡组织上进行气体的吸收和交换,以维持正常的生理活动。10立方米空气相当于 13千克,充足和洁净的空气对人体健康是时刻不可缺少的。
地球大气的总质量约为6000万亿吨。
大气的厚度一般认为超过1000千米,其中人类赖以生存的大气层主要是地面往上10~12千米范围内的那一部分,即人们常说的对流层,是地壳的组成部分。大气污染来源主要有三个方面:一是生活污染源,包括饮食或取暖时燃料向大气排放有害气体和烟雾;二是工业污染源,包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼,各种化学工业给大气造成的污染;三是交通污染源,包括汽车、飞机、火车、船舶等交通工具的煤烟、尾气排放。
暴戾的魔王
我国大气污染属煤烟型污染,以粉尘和
酸雨危害最大,污染程度在加重。
1995年,据87个城市监测,大气中总
悬浮微粒年日均值为 55~732微克/立方米,北方城市平均 392微克/立方米;南方城市平均 242微克/立方米。 45个城市年日均值超过国家二级标准,占监测城市数的51.7%。
据 84个城市监测,降尘年月均值
3.70~60. 13%吨/平方公里,平均值为17.7吨/平方公里·月,南方城市降尘量平均值为 10.16吨/平方公里·月;北方平均值为 24.73吨/平方公里·月。
据88个城市监测,二氧化硫年日均值
2~424微克/立方米,北方城市平均值为81微克/立方米;南方城市平均值为80微克/立方米,南北方城市总体污染水平相近。超过年日均值标准的城市为48个,占监测城市数的54.4%。
据88个城市监测,氮氧化物年日均值
12~129微克1立方米,北方城市平均值为53微克/立方米;南方城市平均值为41微克/立方米,北方城市较南方城市污染严重。
氮氧化物已成为广州、北京冬季的首位污染物,表明我国一些特大城市大气污染开始转型。
由于大气受到污染,一些地区开始形成
酸雨区。我国的酸雨区主要分布于长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重,其中心区域酸雨年均pH值低于4.0,酸雨频率在80%以上。西南地区以南充、宜宾、重庆和遵义等城市为中心的酸雨区,近年来有所缓减,但仅次于华中地区,其中心地区年均pH值低5.0,酸雨频率高于80%。华东沿海地区的酸雨主要分布在长江下游地区以南至厦门的沿海地区,该区域酸雨污染强度较华中、西南地区弱,但区域分布范围较广,覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区。华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区,重污染城市降水年均 pH值在 4. 5~5.0之间,中心区域酸雨频率在60~90%范围。广西地区的酸雨污染较普遍,除南部滨海地区,大部分地区酸雨频率在30%以上,酸雨区沿湘桂走廊向东西扩展,东与珠江三角洲相连。
魔王的招数
空气是无色、无臭、无味的混合气体,
主要由氧、氮、氩组成(占99.96%),二氧化碳、臭氧、水蒸汽、氖、氦等含量很少。
一般情况下,它们在空气中的组成是保持相对恒定的,正常情况下空气是清洁的。然而由于人类的生产和生活活动,向大气中排出了许多物质,引起空气成分改变,对人类和其他生物产生不良影响。二氧化硫、飘尘、氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等是排放到大气中的主要污染物。
一切含硫燃料在燃烧过程中都产生二
氧化硫。二氧化硫为刺激性气体,易溶于水,几乎全部被上呼吸道吸收,对眼、上呼吸道粘膜有强烈刺激作用。在潮湿的空气中能与水分子结合形成亚硫酸、硫酸,使其刺激作用增强。二氧化硫在空气中的本底值(未受污染的大气组分含量)是0·0002ppm,当空气中二氧化硫浓度达0.3~1ppm时,多数人就会感觉出来;达到3ppm时,就有特殊的刺激气味;达到8ppm时就会感到难受; 20ppm时可引起眼结膜炎、急性支气管炎;极高浓度时可致声门水肿、肺水肿和呼吸道麻痹。二氧化硫通过气孔进入植物叶子,破坏叶子内部组织,造成叶子变黄、卷叶,以致植物倒伏。二氧化硫排放进入大气后还可形成酸雨。酸雨使水质酸化,导致水生态系统变化,浮游生物死亡,鱼类繁殖受到影响。酸雨危害森林,破坏土壤,使农作物产量降低。酸雨还腐蚀石刻、建筑。
一氧化氮是一种无色无臭的气体,它在
常温下很容易跟空气中的 O化合生成棕
2
色、有刺激气味的二氧化氮。二氧化氮在空气中的本底值大约是0.001ppm。二氧化氮有毒,空气中含量为0.1ppm时,即可嗅到它的臭味;含量在150ppm以上对人的呼吸器官就有强烈刺激作用,引起肺水肿,严重者可致肺疽,有生命危险。二氧化氮遇水便形成硝酸。酸雨就是水和硫酸、硝酸的混合物。
人为排放氧化物的重要原因是燃料在
燃烧过程中助燃空气里的氮和氧在高温条件下作用生成一氧化氮,一氧化氮再氧化即成二氧化氮。例如汽油机和柴油机中油料燃烧后,汽缸里排出的气体中一氧化氮浓度可达4000ppm;汽车加速时尾气中一氧化氮浓度可达6000ppm;火力发电厂废气中的一氧化氮含量也可达到1000ppm以上。而且燃烧温度越高,一氧化氮生成量越大。
从工厂烟囱排出来的高浓度氮氧化物
是棕色气体,人们称之为黄龙。二氧化氮不但本身有毒,它在紫外线作用下还会产生臭氧。
一氧化碳是一种对血液神经有害的毒
物,主要来自煤和石油的燃烧。一氧化碳进入体内,经肺泡进入血循环,主要与血红蛋白结合,导致肌体组织缺氧。实验表明,大约 100ppm浓度的一氧化碳会使人产生昏眩、头痛或其他中毒症状。燃料不完全时会产生大量一氧化碳。供氧不足的燃烧称作贫氧燃烧,产物即以一氧化碳为主。二氧化碳本身是没有毒性的,人体呼吸吐出的就是二氧化碳。但二氧化碳浓度的不断增加,对全球的气候却产生了不容忽视的影响。
二氧化碳气体有一个特性,就是能够吸
收红外光。太阳辐射到地球上的可见光除少部分通过植物的光合作用将能量转换并贮存以外,大部分被云层、飘尘和地面反射回空间。反射是以红外光的形式进行的,但空气中二氧化碳气体却阻拦变成红外光的热能反射离开地表,于是地表附近的二氧化碳气体就起到了类似温室玻璃的作用,阳光可以射到温室里来,热量却散发不出去。这种“温室效应”能使地表低层大气温度升高,地表变暖。
据调查,19世纪大气中二氧化碳浓度是
290ppm,现已达320ppm以上。1885年到1940年间,地球表面平均温度确实上升了 0.6℃。有人认为,如果大气中二氧化碳继续增加,则50~100年内地球上的气温将升高好几度,赤道附近的干旱地区将大幅度扩大。
而寒带和极地的冰川大量融化,几百年后海平面将升高5~10米,世界气候将发生灾难性的变化。
魔王的降服
人类活动导致全球大气层的主要变化
及环境问题可以归结为三方面:一是大气中温室气体增加导致气候变化;二是大气臭氧层破环;三是酸雨和污染物的越界输送。
为了保护全球大气环境,改善本国的环
境质量,一些国家在治理大气污染方面制定了新的计划。1996年,英国政府宣布实施为期年的10“全国空气质量战略”计划,以使下个世纪英国的空气变得清新。据统计,英国约20%的车辆造成了80%的汽车废气污染。为此,英国政府将授予地方政府权力以监督污染严重的汽车,地方政府将有权拦截这些汽车并起诉车主。地方政府还将有权封锁空气污染严重地区的交通,对进入市中心的车辆实施检证制等。汽车排放的废气是目前英国空气污染的罪魁祸首,治理汽车废气污染已势在必行。英国环境部说,空气污染每年使三千多英国人丧生,仅用于治疗因空气污染而引起的疾病的医疗费用每年就达23亿英镑。
我国已加入联合国《气候变化框架公
约》和修正后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,并已在制定履行这些国际公约和议定书的国家行动方案。我国已颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》,防止大气污染和保护大气层是一项长期任务。
我国的资源特点和经济发展水平决定
了以煤为主的能源结构将长期存在,控制煤烟型大气污染将是我国大气污染控制的主要任务。其次,是注意和控制机动车辆的尾气排放。目前,在大气污染控制和酸雨防治方面存在的主要问题有:几乎所有城市都存在烟尘污染问题,冬季的北方城市尤为严重。全国二氧化硫排放量逐年增长,并形成南方大面积酸雨区,已发现对森林、土壤、农作物和建筑造成危害。先进实用的控制技术仍十分缺乏,脱硫技术目前仅限于试验及示范工程,尚未大规模实际应用。中小型工业锅炉和炉窑的烟尘治理技术尚需有新的突破,适合我国国情的致酸物质实用控制技术也十分缺乏。工业化起点低,生产规模小,污染物排放量大。
如大电厂中小型发电机组的发电煤耗高出发达国家约30%;大量中小型水泥厂的水泥排尘量在3.5公斤/吨的水平。工业企业技术改造相当困难,过去10年全面进行技术改造的企业只占20%左右,而真正达到先进生产技术和现代管理水平的更少。历史欠账多,资金缺口大。对我国老的工业企业污染进行治理,费用至少需要2000亿元左右,筹集这样一笔资金是困难的,对于这类企业的污染治理必须走技术改造、清洁生产或产业结构和布局调整的道路。汽车工业技术水平大多停留在60年代的水平,能源消耗高,单机污染严重;产品换代周期慢,使用时间长,使得污染水平居高不下;已经颁布的排放标准实施不力,主要是缺乏资金,缺乏测试设备,管理手段也不配套。适于我国大气污染控制的宏观调控政策运行机制尚未形成;现有政策制度尚未形成完善的体系,缺乏协调,限制了政策、制度在大气污染控制管理中的作用,缺乏有效的能源价格机制和环境经济政策。
到本世纪末,将力争改变这种局面,达
到如下目标:
重点城市和局部地区环境质量有所改
善;城市大气总悬浮微粒基本得到控制,年日平均浓度要有所下降;对大气污染物的控制,将从目前对总悬浮颗粒(75P)、二氧化硫的重点控制,扩展到控制碳氧化物、铅氮氧化物;到2000年,机动车辆排放有害气体总量基本保持在目前的水平,制定和实施轮船的排放标准。2000年以后,开始朝全面改善环境质量的方向发展。全国城市建立环境质量监测报警制度。流动污染源控制由汽车扩大到轮船,并增加控制内容。
为了实现以上目标,一是实行有效的煤
炭能源污染控制和管理措施,建立并推广实行以大气污染物总量控制为主导的大气污染物排放申报登记和许可证管理制度;从调整能源政策入手,改善能源生产结构,增大一次能源中水电、核电及太阳能比例。第二是逐步调整理顺能源价格,促进节能工作。
发展城市煤气、天然气和石油液化气,提高城市燃气普及率,2000年达到60%;发展集中供热,2000年集中供热面积达到 4.7亿平方米。三是逐步调整大气污染物排放收费标准,促进企业技本改造,在2000年前,重点改善一批空气污染严重的城市的大气质量。
在燃煤和酸性污染物控制方面,重点开
展以下领域的科学研究和技术开发:中小型燃烧锅炉高效除尘技术;二氧化硫排放的综合控制技术,包括型煤燃烧成套技术、循环流化床燃烧脱硫技术、湿式脱硫除尘技术、脱硫渣资源化技术和炉内喷钙等;各种技术的完善及其优化组合,建立示范工程,使研究成果发挥环境、节能和实现污染物资源化的综合效益;燃煤电站二氧化硫控制技术,包括大型流化床燃烧脱硫技术、旋转喷雾干燥脱硫技术、炉内喷钙技术、石灰石、石膏法脱硫技术及示范工作;致酸物质实用控制技术、氮氧化物实用控制技术;煤炭高效清洗燃烧技术及工业炉窑节能与低污染技术。
充分发挥已有的“大气污染防治咨询委
员会”和“能源与环境专业委员会”的作用,建立完善的管理咨询机构,为管理决策提供背景资料和建议。建立大气污染源排放动态档案和基础信息库,并逐步发展,逐级联网。加强全国烟尘控制区建设验收监督机制,并逐步与大气排污许可证制度接轨,为推行大气污染物总量控制的管理模式奠定基矗根据国情,争取优惠引进发达国家的污染控制技术,如二氧化硫控制技术、节能高效锅炉技术等。
在控制流动污染源方面,主要采取的措
施有:制定各流动污染源的管理办法及技术政策和经济政策,发展效率高、污染较少和安全可靠的运输系统;抓好城市规划;加强对汽车制造厂的监督,其产品未获得监督部门的许可前,不允许制造销售,以促进行业产业结构调整,使汽车工业向大批量、高起点方面发展。对在用车,通过加强维修和保养,以达到在用车排放标准,建立超标排放车辆检验网点。搜集全国交通运输工具的数量及污染情况,建立数据库,分析统计数据,根据污染情况,进一步使所制定的标准科学化,以促进技术水平的提高,降低污染量,逐步建立交通运输信息交流与服务系统,优化运输体制,减少空载空耗。开展国际交流合作,掌握最新净化技术和管理方法,通过引进技术和合资生产,从根本上改善机动车的排放水平。
在酸雨的监测和控制方面,采取如下行
动:制定国家关于综合防治酸雨的战略和规划,确立酸雨控制政策,加强酸雨的监测,完善监测技术和监测网络;开展酸雨影响研究,研究不同酸性污染和临界负荷;开展酸雨的生态影响及其防治方法研究,与国际合作开展我国酸雨长期监测活动和合作研究活动,引进国外控制酸雨的方法和技术,提高我国酸雨防治水平;在实施现有国家《征收工业燃煤二氧化硫排污费试点方案》的基础上,逐步全面推行二氧化硫排污收费制度;在酸雨严重地区建立酸雨控制区。
在防止臭氧耗损与控制温室气体排放
方面也将做出如下努力:我国成立了中国保护臭氧层领导小组,于1992年编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》。方案核算了1991年中国受控物质的生产量和消费量,预测了1996年、2000年和2010年的消费量,提出逐步淘汰受控物质的政策和技术路线,确立了2010年全面淘汰的方案和行动计划以及为实现此方案所需的技术援助和项目。到2000年,消耗臭氧层物质的削减量不低于全面淘汰时总削减量的60%。其中气溶胶行业在1997年实现完全淘汰;泡沫塑料行业除冰箱和硬质聚氨脂板材外,在2000年实现完全淘汰。开展消耗臭氧层物质替代品及替代技术的研究、开发和试生产;1996~2000年间建成具有万吨级生产能力替代品厂及其配套材料厂,完善替代品基础性质测试方法和技术,建立消耗臭氧层物质循环回收网点。建立我国有关消耗臭氧层物质管理法规体系,包括生产和销售许可证制度;生产和消费企业的新建、扩建和技术改造方面的控制;进口监督管理等。
利用经济杠杆,通过调整税收政策和制
定优惠政策限制消耗臭氧物质的生产和消费,鼓励使用替代品及替代技术。
1995年,我国组织制定了气溶胶、泡沫塑料、家用冰箱、工商制冷、汽车空调、哈龙灭火剂、电子零件清洗、受控物质生产八个行业的逐步淘汰受控物质的战略研究。
1995年9月日第一个16“国际臭氧层保
护日”前夕,我国首批无 CFC(氯氟烃类物质)电冰箱——环保冰箱在北京王府井百货大楼等商场露面。淘汰CFC是冰箱行业的一次变革,企业在环保方面舍得投入,在经济方面就能得到丰厚的回报。
凶恶的新杀手
小明今年上初二了,他从五岁起就学弹
钢琴,现在琴技日臻娴熟。为了庆祝国庆节,学校要举行文艺演出,小明将代表班里表演拿手的钢琴独奏。这天,已经晚上 10点钟了,他还在如醉如痴地练琴。妈妈对他说:“小明,不要练了,这会影响邻居们休息的。”听了妈妈的话,小明这才恋恋不舍地合上琴盖。
是的,音乐虽然很美妙,但是从环境学
角度来说,一切对人类生活和工作有妨碍的声音,均可认为是噪声。不分时间和场合,有时美音妙乐也会变噪声的。
噪声级和噪声源
频率为20~20,000赫兹的声波,传入
耳,可以引起听觉,称之为可听声;频率高于20,000赫兹的称为超声,频率低于20赫兹的称为次声。声强较高的声音频率不一定很高,而人耳对高频声音比对低频声音更敏感。对人们产生妨碍的还是那些声强和声频都较高的噪声,即表示噪声的强弱应当同时考虑声强和频率对人的共同作用。这种共同作用的强弱用噪声级来量度。目前采用得最多的噪声级称为A声级,其单位亦为分贝,符号为分贝(A)。用来测量分贝(A)的噪声计可将声音中的低频部分大部分滤掉。通过电压转换,在仪表中主要显示高频声音造成的声强级,这样显示出来的噪声级更符合人耳听觉特性的实际。A声级越高,人们越觉吵闹。
分贝(A)值0~20的环境是很静的,
农村静夜的A声级即约20分贝(A)。20~40分贝(A)的环境称安静,一般宿舍中的A声级约40分贝(A)。40~60分贝(A)为一般常见情况,办公室中谈话声大约 60分贝(A)。60~80分贝(A)为吵闹的环境,一般城市交通道路的环境为80分贝(A)左右。80~100分贝(A)的环境就很吵闹了,拖拉机、工地机械和交通要道的噪声可达100分贝(A)。 100~120分贝(A)的噪声已难以忍受;120~140分贝(A)的噪声使人痛苦。
噪声污染的来源可大致分为四大类,
即:一是交通噪声。包括各类运输器具发出的噪声,主要有地面交通噪声、航空噪声、火车噪声和船舶噪声。其中,危害面最大的是地面道路交通噪声,最主要的污染源是汽车。二是工业噪声。它同交通噪声不同,是一种固定源噪声。由于这个特点,工业噪声常常成为环境纠纷诉讼案件中的最主要构成因素。工业噪声影响最大的是空气动力性噪声。在北方,星罗棋布的锅炉房,往往构成噪声源中首屈一指的因素。三是建筑施工噪声。这虽然是一种临时性的污染,施工完毕,污染也就解除。但其声音强度很高,又属于露天作业,污染就十分严重。四是社会噪声。它包括了生活噪声及其他噪声,如鞭炮鸣放声、广播电视录音机声、钢琴管弦乐器练习声、儿童嬉闹声、自来水管道噪声、楼板的敲击声、门窗关闭撞击声、走步声等等。
折磨人的杀手
40分贝(A)是正常的环境噪声,一般
被认为是噪声的卫生标准。60分贝(A)以上便是有害的噪声,它将影响休息,干扰工作,使听力受损,甚至引起心血管系统、神经系统和消化系统等方面的疾玻在噪声环境中暴露一段时间后离开,到安静环境下用听力计检查会发现听力下降。这种现象是听觉疲劳所致,休息后听力会恢复,如果长期地受强噪声的刺激,这种听觉疲劳就不能恢复。这时内耳感觉器会发生器质性病变,这也是造成老年性耳聋的一个重要因素。
80分贝(A)以下的噪声不直接损伤人
的听力。96分贝(A)以上噪声造成的听力损伤明显,特别是在噪声长期作用下更为突出。目前国内外多以90(或85)分贝(A)作为保护的起点。在90分贝的噪声环境中每天可工作八小时。国际标准组织规定声强级每提高三分贝,容许暴露时间减半,即以90分贝为起点,93分贝噪声环境中每人每天只能工作四小时,96分贝条件下只能连续工作两小时,依次类推。
噪声不但直接损伤人耳,而且它还产生
心理效应。噪声影响睡眠,使人烦恼、精神不能集中,天长日久会引起失眠、耳鸣、多梦、疲劳无力、记忆力衰退等症状。
噪声的生理效应也不容忽视。实验表
明,噪声会引起人体的紧张反应,刺激肾上素的分泌,引起血管收缩,心率改变和血压升高。有人认为,20世纪生活中的噪声是心脏病发病率升高的一个重要原因。噪声会使人的唾液、胃液分泌减少,胃酸降低,从而易患溃疡。噪声对人类正常生活和工作的干扰表现在损害人的身体、使人情绪变坏和破环人的某种行动目的三个方面。同一种噪声,可能同时对人产生上述三种作用,也可能只产生其中的两种或一种作用。例如,公路上各种车辆行驶时发出的交通噪声,既能使人听力受到损坏,也能使人的心态失衡,情绪败坏。舞厅里强烈的摇滚乐声,有损于人们的听力,但对跳舞者的情绪不会受到影响,而对旁边的垂钓者来说,这种声音却使他的行动目的受到破坏,也扰乱了周围居民的平静生活,影响了他们休息。
杀手终有低头日
《1995年中国环境状况公报》指出,据
46个城市监测,1995年城市环境噪声污染相当严重。区域环境噪声等效声级范围为51.3~76.6分贝(A),平均等效声级(面积加权)为57.1分贝(A),较1994年略有降低。道路交通噪声等效声级范围为67.6~74.6分贝(A),平均等效声级(长度加权)为71.5分贝(A),与上年持平,其中34个城市平均等效声级超过 70分贝(A)。 2/3的交通干线噪声超过 70分贝(A)。特殊住宅区噪声等效声级全部超标,居民文教区超标的城市达97.6%,一类混合区和二类混合区超标的城市均为86.1%,工业集中区超标的城市为19.4%,交通干线道路两侧区域超标的城市为71.4%。可以说,城市噪声污染还是比较严重的。
对噪声污染的防治,一是要完善法规标
准体系。尽快制定并颁布施行《工业企业噪声控制设计规范》,从设计开始就着手控制噪声污染,防患于未然。随着国民经济的蓬勃发展,建筑施工越来越多。对各类民用建筑的噪声允许标准正在加紧制定,以保障人民的正常生产活动。此外,诸如航空噪声标准、船舶噪声标准、火车环境噪声标准等,也都需要尽快制定并颁布施行。
二是强化噪声行政管理。噪声超标收费
制度应当健全起来。全国宜在各地试点的基础上,颁发实施统一的收费标准,加强交通噪声管理,是控制交通噪声现实可行的最好措施。在工程建设的审批过程中,要把噪声影响评价及其防治办法作为重要的内容之一加以考虑。城市建设规划必须考虑噪声控制问题,应当推行噪声合格证制度。
三是重视科研,普及教育。随着噪声污
染的发展,噪声控制的科研事业发展很快。
我们国家距离国外的先进水平并没有十分显著的差距,主要问题在于有关噪声控制的材料、设备和工艺方面。首先要进行声源控制研究。目前,有不少机械噪声源还有待治理技术的攻关突破;其次要进行材料的开发。材料的发展往往带来治理设备的更新换代。还应当加强噪声控制应用基础理论的研究,并对新的噪声控制技术进行开发。
放错了地方的原料
1994年8月1日7时40分左右,湖南
省岳阳市一座约两万立方米的垃圾堆突然爆炸,产生的冲击波竟将1.5万吨垃圾抛向高空,摧毁了垃圾场外20~40米外一座泵房和两旁的污水大堤。
无独有偶,1994年12月4日,四川省
重庆市发生了严重的垃圾爆炸事件,爆炸时强大气流掀起的垃圾,将正在现场作业的九名临时工埋没,两人当场死亡。
垃圾爆炸事故只是固体废物危害的几
声警报,潜在的危害更是令人触目惊心。当今,固体废物的处置和利用已受到世界各国瞩目。其原因一方面是由于生产的发展和人民生活水平的提高使固体废物的排放量猛增,堆存和处置场地日益减少,处理费用越来越高;以及有害废物处理不当,造成对土壤、地下水等的严重污染,加剧了人类环境的恶化。另一方面由于全球范围自然资源逐渐减少,70年代初出现了世界性的能源危机和一些国家的资源匮乏,迫使许多发达国家对废物的再生利用产生了浓厚兴趣,逐步形成并加强了固体废物资源化、无害化的管理方针和技术措施。
固体废物的分类
固体废物是指在生产、消费、生活和其
他活动中产生的固态、半固态和高浓度液体废物。一般将固体废物分为四类:第一类是一般工业固体废物。主要指量大、面广的煤矿石、粉煤灰、锅炉渣、硫酸渣、电石渣、铸造废型砂、采矿废石和选矿尾矿、食品加工废渣等。对这类废物,应以开展资源化对策为主,预测资源化的合理途径、投资及效益。
第二类是工业有害废物。即含有毒性、
腐蚀性、易燃性、易爆性的固体、半固体和除废水以外的液体废弃物,主要由有机化工、无机化工、医药、农药、电镀、油漆、涂料、印染、皮革、有色、纺织、石油炼制和炸药等行业产生的有害废弃物。对这类废弃物,应进行无害化、减量化处理,开发低毒代替高毒的新工艺、新技术,预测其对环境和经济的影响。
第三类是城镇垃圾。指城市及其郊县居
民生活排放的垃圾和粪便。
第四类是放射性废物。包括核设施、核
技术和来自伴生放射性矿的资源开发利用中产生的放射性废物。
我国的固体废物产生量巨大,全国工业
固体废物累积堆存量已达60亿吨,其中危险废物约占5%,城市生活垃圾为1.46亿吨,每年可利用而未利用的固体废物资源价值不低于250亿元,全国有 2/3的城市陷于垃圾重围之中。而且每年工业固体废物以六亿吨左右、城市生活垃圾约为一亿吨的速度在增长着。全国有两百多个城市陷入垃圾的包围之中。据国家环保局预测,到2000年,工业固体废物产生量将达到9.8亿吨,其中危险废物将达9000万吨,生活垃圾1.9亿吨。
固体废物也是宝
目前,全国产生的工业固体废物除约40
%被利用外,大部分仍处于简单堆放、任意排放状况,严重地污染了地表水和地下水。
据1991年不完全统计,全国受固体废物污染的农田已超过两万公顷;全国排放到环境中的工业固体废物0.3亿吨,其中直接排入地表水体的有1181万吨。
有害废物管理是全球环境问题的一个
组成部分,也是我国环境保护的一个突出矛盾。有害废物多指固体废物中具有毒性、反应性、腐蚀性、易爆炸性和易燃性废物,我国目前产生量约为3000万吨,不仅是资源的浪费,而且是水、大气和土壤的重要污染来源。因此,有害废物的管理和无害化处置十分重要。
目前,我国已经把通过实施清洁生产以
减少废物产生列入工业可持续发展议事日程,把有害废物管理与处理处置和利用研究列为国家科技发展的重点之一。
到2000年,建立起全面的科学的固体
废物和有害废物管理机制;固体废物的回收利用得到良性发展;基本控制有害废物的污染。具体目标如下:建立固体废物的环境法规、政策、标准体系,健全各级固体废物管理机构,在示范城市建成废物管理中心;工业固体废物综合利用率达45%~52%,乡镇企业固体废物综合利用率比1990提高15~20个百分点;主要有害废物的无害化处理率达到 10%~20%,其中化学工业产生的有害废物综合利用率达50%以上。
为废物最小量化、资源化和无害化提供
技术支持,分别建成废物最小量化、资源化和无害化示范工程,包括清洁生产、综合利用、废物交换和有害废物集中利用、处理和处置示范工程。
2000年以后使固体废物和有害废物的
环境保护管理体制做到正常运行,基本控制固体废物和有害废物的污染。
为了达到以上目标,在制定和实施《固
体废物污染防治法》后,还将制定和实施《淘汰综合利用法》及其实施细则,将固体废物和有害废物的污染控制纳入法制轨道;在全国范围内开展产生固体废物(尤其是有害废物)的生产工艺和污染源调查,弄清我国有害废物的种类、性质、数量和污染状况,在此基础上试行有害废物产生、申报、登记制度以及有害废物贮存、处理处置和利用设施使用许可证制度。制定清洁生产的技术政策和鼓励措施。针对产生有害废物的主要行业如:冶金、化工、轻工等,制定并实施废物最小量化行动准则,建立从收集、贮存、处理、再循环利用、运输、回收到最终处置的法规和技术标准,使我国的有害废物管理基本上形成配套体系,并在重点城市建立废物处理、处置和利用中心,大力推广粉煤灰、煤矿石、炉渣、钢渣、铬渣、废有机溶剂和废矿物油等废物的综合利用技术。
运用经济手段促进固体废物的污染防
治。如完善固体废物的排污收费制度,根据固体废物的特点,征收总量排污费和超标准排污费。尽快制定出工业固体废物贮存、处置和污染控制标准,进行试点和经验推广;对进口有害废物征收越境转移环境损失金(为了防止因转移而可能造成的损失或发生污染事故后的应急,需建立一定的基金储备);为促进工业固体废物的综合利用,对技术成熟,有条件利用而不利用的固体废物生产者征收滞用税或加收排污费。
开展有害废物管理技术、资源化技术和
处理处置工程技术研究,引进国外先进实用技术,重点开发研究有害废物风险评价技术、含重金属及废料回收利用技术,以及区域性集中式有害废物管理和处理处置标准,建设五种类型示范工程,包括电镀工业废物最小量化示范工程。含铬废物资源化示范工程、有害废物安全填埋示范场和有害废物焚烧示范厂、塑料废物回收再利用示范工程。
吞噬生命的放射性废物
我国核技术发展较快,核电站也已起
步,放射性废物的安全管理和处置已成为公众关注的重要环境问题。
我国政府十分重视放射性废物的安全
管理问题。国务院于1992年发布了《中国中、低水平放射性废物处置的环境政策》。
但仍存在一些急需解决的问题:我国尚未编制出符合国情的放射性废物管理的总体规划;废放射源的最终处置问题尚未解决,中、低放射性废物处置场的建设处于起步阶段;部分煤炭开采和应用、化石燃料电厂运行、磷矿和某些较多放射性物质的伴生矿开采与综合利用所产生的大量含放射性废物的管理尚未形成制度。
放射性废物的安全和无害化处理的目
标为:制定《中国含放射性物质废物管理的总体对策》,推动和强化放射性废物的安全与无害化管理,达到充分有效地利用有限资源、保护环境、发展经济的最终目的;建设中、低放射性废物示范性处置尝高放射性废物中间贮存场以及核技术应用废物库;建立核电站放射性废物管理体系,实现核电站废物处理处置设施的定型化和标准化;建立中、低放射性废物跟踪检测和质量保证系统,使放射性废物得到有效监督管理。
为了达到以上目标,将采取以下行动:
制定我国含放射性物质废物管理的总
体对策,其主要内容包括对放射性废物现状及趋势进行分析,弄清放射性废物的数量与特征;建立和完善放射性废物的环境影响与公众健康危害评价方法及其相应的计算机程序和数据库;提出总体对策和具体的管理与补救措施。
制定和完善我国放射性废物管理法
规、标准和技术原则,包括制定《原子能法》、《放射性污染防治法》;修订《辐射防护规定》;提出配套的有关实施细则及技术标准。
2000年前建成三个中、低放射性废物处置场,到2000年陆续增加 3~4个, 2000年确定高放射性废物处置技术方案,2000年前后开展基础研究,先建一个可回收的中间贮存场,再建成正式处置场;2000年前建成一批核技术应用废物暂存库,达到每省一库;2000年后陆续建立包括废物分类、减容、焚烧、固化设备的废物调制设施,实现核电站废物处理处置定型化和标准化;2000年前建立中、低放射性废物跟踪、检测和质量保证系统。
破除垃圾的“围城”
我国城市垃圾粪便无害化处理率 1992
年为28.3%。城市人均年产生活垃圾440公斤,年增长率为8~10%,但生活垃圾的无害化处理率不到2%。大量垃圾运到城郊裸露堆放,历年堆存量高达六十多亿吨,侵占五亿多平方米土地,有两百多个城市陷入垃圾的包围之中,严重损害城市环境卫生,恶化住区生活条件,阻碍了城市建设发展。
另外,目前整体环卫作业的机械化程度较低,设备陈旧而不配套,故急需提高我国垃圾作业和处理处置的科学技术水平。
大力推行城市垃圾减量化和资源化,加
强城市环境卫生设施的基础建设,到 2000年,垃圾回收和综合利用率达到40%以上,城市生活垃圾、粪便的无害化处理率达到4%~5%。
完善城市垃圾管理机制和法规体系,初
步形成垃圾收集、处理产业及社会化服务。
到2010年,所有城市都要建立符合环境要求的生活垃圾填埋场或焚烧厂,使全部生活垃圾都得到处置。
为达到上述目标,将加强生活垃圾管理
与法规建设,尽快制定和完善地区和城市生活垃圾管理办法,逐步推行垃圾处理收费制度,沿海开放城市和风景城市近期内做到生活垃圾的分类收集和无害化处理,其他城市逐步实行。鼓励单位和个人兴办城市生活垃圾清扫、运输和无害化处理的专业化服务公司,实行社会化服务。
减少城市生活垃圾的产生,主要采取发
展煤气和天然气供应和集中供热,以减少因煤的直接燃烧而产生的大量煤渣垃圾;同时逐步发展净菜进城,发展可降解塑料包装;逐步实行垃圾袋装和分类收集处理,鼓励废旧物资回收等。
因地制宜,进行城市生活垃圾的无害化
处置和资源利用。以填埋和堆肥为主,有条件的地方发展焚烧。可堆肥的生活垃圾经高温堆肥处理后,加工成有机肥料,并纳入当地农业用肥,同时加强农业环境监测。2000年以前对部分填埋场所实行沼气回收,对封闭的填埋场实行绿化。
制定相应的经济优惠政策,鼓励发展城
市生活垃圾的综合利用以及垃圾制砖、制水泥等技术。加强以公共厕所、垃圾转运站、垃圾粪便处理尝环卫停车场和后方基地为重点的环卫设施建设,并将其纳入城市建设序列,与主体工程同步规划设计、同步建设和交付使用。
开展城市垃圾收运、处理的工程技术研
究,引进、消化国外先进技术,重点开发无害化、资源化处理与利用技术及成套设备。
作为城市垃圾管理和处理处置样板,建设一批垃圾卫生填埋、高温堆肥、焚烧和综合利用示范工程,实施以城市为试点的垃圾收运系统优化设计方案。
此外,“谁产生垃圾谁付费”,这在欧
洲发达国家中已形成一条政策。国外认为:“人们只有当意识到他若多产生垃圾就必须多付钱时,垃圾的减量和有效使用才能真正实现。”各国的普遍经验表明,产生垃圾者要付钱出来,产的多所付的钱就应越多。
国外的经验值得我们借鉴,只有真正解决了收费问题之后,我们的垃圾处理问题才能迈出重要一步。
废旧物资的出路
废旧物资资源化管理主要包括减少废
旧物资弃置和废旧物资回收利用两部分。我国资源消耗高,二次资源利用率低,有相当一部分资源变为污染物。我国每单位国民生产总值所消耗的矿物原料比发达国家高2~4倍,也高于印度、巴西;我国总的二次资源利用率只相当于世界先进水平的 1/4~1/3。大量的废旧物资未得到回收利用。每年约有300万吨废钢铁、600万吨废纸未予回收利用,废橡胶回收率仅为31%。到本世纪末,我国六大废旧物资产生量将有明显的增加:废钢铁为4150~4300万吨,废有色金属为100~120万吨,废旧橡胶为85~92万吨,废旧塑料为230~250万吨,废旧玻璃为1040万吨。
化学塑料制品的回收利用是大有可为
的。众所周知,在当今社会中,化学塑料制品已渗透到工业、农业及日常生活各个领域。由于废弃塑料在自然条件下不会腐烂,而且又会释放出有害气体,故而给生态环境造成了难以治理的的污染。
为了根治塑料污染这一世界性难题,国
外科学家研制出各种类型可以自行分解的自毁(或自溶)塑料,即绿色塑料。美国密兹根大学生物学家提出了“种植”可分解塑料的设想。他们用土豆和玉米为原料,植入塑料的遗传基因,使它们能在人工控制下生长出不含有害成分的生物塑料。德国格丁根大学微生物学家最近通过对一种细菌的特定基因隔离,使植物的细胞部分生成聚酯,利用这类聚酯,可制成植物生化塑料。这种塑料在细菌作用下,分解成水和二氧化碳,因此这种塑料垃圾可作为植物肥料而回归大自然。日本工业技术研究院的科技人员正在用农林作物下脚料,如豆杆等制成可分解农用薄膜,不仅抗拉强度达 40千克/平方厘米,而且成本有所下降。国外一些科学家正在实验在塑料中添加淀粉类物质。这样以淀粉为食料的细菌则吞噬之,从而使其慢慢地消失掉。