未來的海洋產業,需要各行各業的高技術支持,陸上產業的所有高技術在海上都有用武之地,可以說開發海洋的能力就是一個國家技術水準的顯示。例如在水下5000米—6000米開采金屬礦,不僅對開采設備的材料有極高要求,要具備承受500個—600個大氣壓和巨大的抗張力、耐海水腐蝕能力等,而且深水作業,人下不去,就需用機器人和遙控、遙視等技術,隻要有一項技術不過關,開采就無法進行。
海洋在國民經濟中起著巨大的作用,海洋經濟已滲透到各個經濟領域,對未來有著不可估量的作用。目前我國還有相當多的人沒有完全意識到這一點,原因之一是百年來閉關鎖國思想今尚存在,二是我國經濟和發達國家相比還很落後,資源的需要量相對較小。我國國土開發晚,資源矛盾目前還不突出,“地大物博”還印在人們的腦海裏,但是,等我們經濟上去了,思想認清了,我們的海洋資源就被奪走了,子孫後代的發展就會很困難。因此,我們必須轉變觀念,增強海洋意識,讓所有的人都來關注海洋。
呼喚女媧來補天
論及地球保護傘,人們自然而然地就會聯想到大氣臭氧層、臭氧洞、氟利昂、無氟冰箱、綠色食品……這不僅僅是因為它們之間關係非常密切,更重要的是它們直接影響著人類的生存環境。
空洞加劇形勢嚴峻
1998年南極上空臭氧空洞的麵積已達2720萬平方公裏,比整個北美洲還要大,美國科學家認為,這是他們迄今所觀測到的最大南極臭氧洞。
自20世紀70年代中期以來,在南極的大氣觀測中發現,南極地區上空10公裏—20公裏處的平流層中下層,春季(即北半球的9月、10月)的臭氧含量在逐年減少,到1985年僅為正常值的60%—70%。衛星探測的臭氧總量資料表明,其範圍有逐年擴大的趨勢,1985年已相當於美國本土的麵積,這一現象被稱為南極臭氧洞。
根據衛星觀測資料,全球臭氧含量在逐漸降低,從全球平均情況來看,全球臭氧含量每年下降1%左右,其中下降速度以高緯度和極地地區為最大。1992年下半年在南極觀測到的臭含量是自有記錄以來的最低值。
近年來,科學家在北極上空發現了另一個臭氧洞,它出現在每年2月份,其麵積相當於南極臭氧洞的1/3。去年,莫斯科天文學家說,俄羅斯上空也出現了臭氧洞,整個西伯利亞受到了威脅。我國科學家近年在對我國上空臭氧分布的分析中發現,在我國青藏高原上空也存在著一個相對周圍地區臭氧含量較低的區域。
全球臭氧含量在下降,臭氧洞有進一步擴大的趨勢,這是一個無可辯駁的嚴酷事實。尤其是北極臭氧洞更接近於大多數人類生活區,而白種人皮膚更易受到紫外線的侵害,因而引起了這些地區公眾的強烈反響,美國等一些國家已開始試驗發布紫外線指數預報,以提高人們在戶外活動時的自我保護意識。
薄薄一層恰似鋼盔
臭氧是1839年首先在實驗室被發現的,隨後,臭氧被證明能強烈吸收太陽紫外線輻射。
臭氧的實際觀測始於1880年。1931年英國科學家多布森製成了臭氧分光光度計,它是通過觀測穿過大氣層到達地麵的紫外線強度來推算當地上空的臭氧總量的,該儀器被各國所采用,一直沿用至今。為紀念多布森,臭氧測量結果除采用通常的單位表示外,還用多布森單位,它相當於千分之一厘米(標準狀態下臭氧層厚)。20世紀60年代人造地球衛星的問世,為臭氧的全球觀測提供了一條可靠的途徑。
大氣臭氧層是法國科學家於20世紀初發現的。一般來說,大氣中的臭氧大部分集中在10公裏至50公裏之間的大氣層中(即大致與平流層的範圍相當),其中以20公裏至30公裏之間臭氧含量最多,人們通常把這個大氣中臭氧集中的層次叫臭氧層。
臭氧在大氣中隻占極小的一部分,如果將大氣中所有的臭氧集中在地表,它隻是2毫米-3毫米厚的薄薄一層。別小看這薄薄的一層氣體,卻承擔著保護人類生存安全的曆史性重任。
這含量雖少的臭氧在大氣臭氧層高度上,卻能將大部分太陽紫外線輻射吸收掉,使地球上的人類和其他生物,不致被強烈的太陽紫外線輻射所傷害。因此,把它比喻為一頂絕好的鋼盔,罩在人們頭頂上,免受“槍林彈雨”襲擊,是不過分的。
臭氧受損危害深重
觀測和研究表明,臭氧層中臭氧含量減少所導致的太陽紫外線輻射增強對人類生存環境會造成較大的負麵影響。
臭氧作為一種重要的溫室氣體,可以影響全球氣候的變化。臭氧的溫室效應程度如何,取決於它在大氣中被破壞的程度。一般而言在熱帶地區實際上不存在臭含量減少現象,所以臭氧的溫室效應沒有什麼變化。在中緯度地區,可以近似地認為,含量減少的臭氧溫室效應與氯氟烴類(破壞臭氧的氣體)的溫室效應是互相補償的。在極區,臭氧溫室效應的明顯降低要大於氯氟烴類對溫室增暖效應的補償。此外,在低層大氣或對流層中也存在著臭氧,其中一部分來自平流層的向下輸送,一部分是通過化學反應生成的。已有證據表明,最近幾十年來,近地麵的臭氧含量卻在增加,雖然這種增加對全球氣候的影響程度尚不清楚,但對局地氣候的影響不容忽視。比如飛行在對流層中上部的飛機排放出的氧化氮而導致生成的臭氧的溫室效應就可能與飛機排出的二氧化碳的溫室效應不相上下。
高空臭氧含量減少導致到達地麵的紫外線輻射增強,直接危害人類的健康。其最直接的危害是破壞遺傳物質脫氧核糖核酸,後者的損傷則會導致癌症。科學家指出,受紫外線輻射侵害可能誘發麻疹、水痘皰疹、真菌病,但最主要的是誘發皮膚癌。如臭氧層中臭氧含量減少10%,地麵紫外線輻射將增加19%,皮膚癌的發病率將增加15%—25%,所以隨著高空臭氧含量的逐漸減少,患皮膚癌的總人數正在世界範圍內逐年增加,目前已占癌症患者的1/3。此外,紫外線輻射還會大大降低人體的免疫功能,造成眼疾患者增多。
同樣,紫外線輻射的增強,對動植物也構成了嚴重的威脅。研究發現,它會對小麥、水稻、大豆、土豆等農作物生長產生有害影響,從而降低農作物產量;它還會破壞水生動植物的食物鏈,危及魚蝦、浮遊生物的安全。
臭氧是一種具有強烈刺激性的氣體,飄浮在人類所呼吸的近地麵大氣中的臭氧可以看作是一種有害的汙染物。它對人類健康的危害主要是通過臭氧與人類活動產生的汙染物(碳氫化合物和氮氧化物)在紫外線輻射作用下發生光化學反應而形成的臭氧煙霧,使得人們呼吸係統受損,出現喉幹頭痛煩燥不安等症狀,還會導致支氣管炎,加速肺部腫瘤的發展。而高層臭氧含量減少引起的地麵附近紫外線輻射增強,配合主要由汽車尾氣排放引起低層臭氧含量增加,則會增強在近地麵附近形成臭氧煙霧的速率。實驗表明,在
臭氧濃度為1.25ppm時,吸入1小時臭氧後,肺部的張弛體積會明顯減小。此外,這種臭氧煙霧使美國農業每年減少價值相當於2億美元的穀物產量。
呼喚女媧生存大計
大氣臭氧層中的臭氧含量是由自然過程控製並保持在一個動態平衡範圍內。多年的觀測和研究指出,大氣高層臭氧生成和消亡的自然平衡關係失調是由人類活動造成的。
早在1974年,科學家就發現臭氧層受損與氟利昂有關。隨後,全世界科學家經過多年的研究,證實大氣平流層中的氯並非天然生成,而是人類通過生產和生活中產生的含氯化合物向大氣輸入氯原子,加劇了臭氧消亡過程的速度。其中氯氟烴類化合物的破壞力是最明顯的,氯氟烴最常見的形式是冰箱、空調器中使用的製冷劑及家用化學品的發泡劑,即氟利昂和哈龍。這類化合物自30年代問世以來,在全世界製冷、電子、家用化學品等工業部門中被廣泛使用,迄今,大氣中氯氟烴含量已達2000萬噸。這些化合物氣體被釋放到大氣中並緩慢上升至臭氧層頂部,在高能太陽紫外線輻射的轟擊下,氯氟烴分解釋放出氯原子,氯原子與臭氧發生化學反應,從而使臭氧層遭到破壞。
由於氯氟烴化合物的使用所帶來的嚴重後果,特別是1985年南極臭氧洞的發現,使科學家們大吃一驚,並引起了世界性的關注,從而使保護臭氧成為全人類的共識。1985年,世界各國在奧地利簽署了《保護臭氧層維也納公約》。1987年世界各國在加拿大蒙特利爾簽訂了《蒙特利爾議定書》,決定限製氯氟烴的生產和使用。這個議定書和1991年的倫敦修正案、1992年的哥本哈根修正案一起,要求各國在2000年全麵禁止使用氯氟烴。同時,還把《蒙特利爾議定書》簽字日(9月16日)定為“國際保護臭氧層日”,今年活動的主題是“為了地球上的生命,請購買有益臭氧層的產品”。1998年11月16日,第十屆《蒙特利爾議定書》簽約國會議在埃及開羅舉行。根據會議通過的一份決議案,保護臭氧層多邊基金組織將對1987年《蒙特利爾議定書》簽約國中的一些國家未能履約給予懲罰。
我國古代有“女媧補天”的神話。如今,極區臭氧層出現了危及人類生存的空洞,中高緯度地區高空臭氧含量也在減少,急需女媧來修補。可喜的是,世界各國已經簽訂了保護臭氧層的國際性公約,許多國家已將環境問題列為影響國家安全的重大議題,並采取了一些相應的措施。如今,“女媧補天”不再是一個人的行動,要求各國政府高度重視,全世界人民積極參與,來一個全球性大行動。通過全人類的共同努力,一定會實現“蒼天補,四極正,淫水涸,冀州平狡蟲死,顓民生”。
環境衛士
姹紫嫣紅、千姿百態的鮮花,不僅點綴了我們的庭園,美化了我們的生活,陶冶著人們的性情,而且還與環境保護有著密切的關係。
桂花是木犀科一種常綠叢生灌木或小喬木,對有毒氣體的抵抗能力較強,在離氯氣排汙口20米的地方種植的桂花樹,雖時時受氯氣的侵襲,但經7天後觀測,僅少數葉片受害。試驗還發現,每千克桂花幹葉可吸收氯4.8克。用二氧化硫作人工熏氣試驗,發現每千克桂花幹葉可吸收硫3.6克。此外,桂花還能吸收汞蒸氣,每千克幹葉可吸收汞5.1毫克。可見,“獨占三秋壓群芳”的桂花的確是一名稱職的“環境衛士”!
牡丹是我國四大名花之一,享有“花中之王”的美譽。科學家們近年來發現它對光、化學煙霧中的臭氧非常敏感,當臭氧在大氣中的濃度隻有0.5ppm時,隻要經過3小時,在它的葉片上便發現有特征性的斑點傷痕,進而擴展成傷害區。根據汙染程度不同,葉的顏色可變為赤褐色、淡黃色、灰白色等。這是因為臭氧侵入葉片中的小孔細胞,幹擾了光合作用,使葉片患上葉綠素缺乏症。牡丹真可稱得上是監測臭氧的“哨兵”。
美人蕉、白母菊等抗汙染能力也較強,即便在高濃度的二氧化硫、氯氣、氟化氫等氣體包圍下,也依然傲立,含苞怒放。據測定,1千克美人蕉幹葉可吸收汞蒸氣19.2毫克、硫6克、氯15克。因此,在汙染嚴重的廠區內,栽種這類花木,既能美化環境,又能淨化空氣。
夾竹桃是一種常綠灌木,花為桃紅色或白色,甚為雅致。由於它的葉子表麵有一層蠟質,一方麵保護著葉子不受有害氣體的侵襲,另一方麵使之正常地進行光合作用。據測定,每千克夾竹桃幹葉能吸收汞96毫克,每月每片葉能吸收硫69毫克,每平方米夾竹桃葉子的麵積能吸滯灰塵(粉塵、煙塵)5000毫克,被人們譽為天然的“濾塵器”。
黃河上中遊生態環境明顯改善
黃河上中遊水土保持綜合治理與預防監督工作的協調發展,不僅使流域內的生態環境得到明顯改善,而且為這一地區治理江河、防災抗災作出了重要貢獻。據水利部黃河上中遊管理局的專家介紹,目前,年輸入黃河的泥沙已由60年代的17億噸減至12億噸。
黃河上中遊地區涉及青海、甘肅、寧夏、內蒙古、陝西、山西、河南等7省區,總麵積64萬平方公裏,水土流失麵積約占總麵積的71%。長期嚴重的水土流失,不僅造成這裏自然環境和農業生產條件持續惡化,至今尚有2000萬人口沒有實現穩定脫貧;而且使區域內河道、水庫泥沙淤塞,下遊形成地上“懸河”,成為國家防汛抗災的心腹大患。
據悉,經過多年不懈的努力,截至1997年底,黃河上中遊地區已累計治理水土流失麵積16萬多平方公裏,治理程度達37%;建設各類攔蓄工程近400萬處,有效地減少了水庫、河道泥沙淤積。今年,國家進一步加大了這一地區水土保持工作的投入力度,全年計劃投資1.5億元,續建和開工了黃河流域水土保持重點防治工程、多沙粗沙區治理、水土保持治溝骨幹工程等9大項目,其投資額度超過前五年的總和。同時要求各省區要全麵落實《水土保持法》確立的“預防為主”方針,積極推行執法責任製。
與此同時,黃河上中遊各省區為解決一些地方存在的“邊治理邊破壞、一家治理多家破壞”的問題,近年不斷強化預防監督工作。1990年至今,7省區共查處水土保持案件近2500起,幫助9000個開發單位完成了水土保持建設方案,共投入治理經費2.5億元,有效地遏製了人為造成的新的水土流失,同時使水土保持綜合治理與預防監督工作步入協調發展的軌道。
揭開青海湖水位下降之謎
我國生態學專家通過長期研究考察最近提出,氣候幹旱化是導致青海湖水量減少、水位下降的最主要原因。從而否定了過去人們的普遍看法:青海湖水位下降是由於人類過於頻繁的經濟活動及不合理開發入湖補給水源和地表水造成的。
近幾十年來,由於氣候變化和人類經濟活動加劇,青海湖生態環境日益惡化。為保護好青藏高原上這一奇特的自然景觀,中國科學院與青海水文、氣象、環保等部門的專家聯合組成考察組,開展了“青海湖水位下降原因及生態環境保護對策”的課題研究,經過長達6年的不懈努力,終於揭開了青海湖水位下降之謎。
專家通過考察發現,在這個以降水補給為主的封閉湖泊區,幹旱化氣候是這一區域的主要天氣特征。由於幹旱氣候導致降水減少,溫暖氣候加劇水分蒸發,因此,氣候幹旱化是導致青海湖水量減少、水位下降的最主要原因,而湖區的氣候幹旱化是由於青藏高原隆升之後以冷幹和暖幹為主的氣候特征在這一區域長期延續和發展。
全球變暖危及“地球之肺”
英國氣象局和世界野生生物基金會的兩份最新研究報告表明,被稱為“地球之肺”的森林正麵臨全球變暖的嚴重威脅。
英國氣象局發布的報告預測說,到21世紀中葉,由於全球變暖,南美亞馬孫、地中海西南部和澳大利亞北部會出現森林大麵積枯死現象。