氣象與環境(2)(1 / 3)

隱形汙染猛於有形汙染

20年前,造成美國水汙染最嚴重的是工廠裏排放出的汙水。而《清潔水法》迫使多數的工廠消除了這種汙染;20年後,美國的水源並沒有因此而變幹淨,這主要是千百萬美國人日常製造的“隱形汙染”的結果。“隱形汙染”的主要汙染源有:(1)草坪——在下暴雨的時候,地表徑流把人們精心管理草坪所用的化學藥品直接衝入附近的溪流和湖泊中,化肥成分使水中有害的水藻狂長。殺蟲劑使魚類和微生物受到傷害,而這一切都歸罪於美國人對侍候草坪熱心過頭了。美國弗吉尼亞科研人員麥克.埃文內爾發現,有些過於勤快的美國人平均每1000平方英尺的草坪施化肥達8至9磅,是標準施肥量的整整兩倍。(2)寵物——美國人日益高漲的養狗養貓熱,加上不願意收拾動物糞便的普遍心理使得環境更加惡化。這些寵物的糞便一旦遇到雨水後立即形成富含細菌和病毒的混合物。華盛頓大學微生物學家馬蘇爾.薩馬爾最近對西雅圖附近孩子們最喜歡戲水的一條溪流進行了研究,結果發現水中大腸杆菌的含量高得驚人。家長們於是紛紛怪罪附近的一家飲料工廠。但薩馬爾教授通過遺傳基因分析得出的結論是:這是由狗、貓和野鳥的糞便造成的。(3)汽車——當汽車在公路上行駛的時候,刹車片磨損下來的微量銅和輪胎產生的微量鋅被雨水衝離公路後都彙集到海灣裏,而汽車尾氣管排出的廢物和引擎漏出的汽油及潤滑油也同樣被衝進湖泊和河流中。洗車確實可以讓汽車幹淨許多,但由此造成的汙染不得不迫使沃斯城的官員通過一項法律,要求駕車者必須到專門的洗車行裏洗車。

專家呼籲在長江上遊劃出永久禁伐區

長江上遊森林資源慘遭破壞,生態環境失去平衡,進而引發嚴重的水土流失,凡此種種,是今年長江水患的重要成因之一,對此,南京林業大學校長施金森教授呼籲在長江上遊彙水麵及其鄰近地區建立國家的永久性和有限森林禁伐區。

他認為,在長江上遊的鄰近地區,如西藏林芝地區等地的天然林,也應該禁止采伐。更不宜在西藏建立消耗大量木材又汙染環境、經濟上又不合算的木材加工業,如造紙和纖維板製造業類。

施金森建議,在有限禁伐區內,可通過租賃、承包、合股等不同方式,較長時間出讓部分林地使用權,比如50年甚至100年的合同期,鼓勵、扶持和組建一批不同所有製的森林資源培育企業。特別是鼓勵有特長科技人員介入,允許外資企業投資經營林業,這將有助於長江流域森林資源的建設。

走向海洋未來

說21世紀是海洋世紀,是對人類麵臨的客觀實際進行理性分析後的結論。

科學研究告訴我們,地球上的生命最早是在大海裏誕生的,海洋是生命的搖籃。人類來自大海,也離不開大海。海洋是全球環境的調節器,它吸收4/5的太陽能,生產大氣中70%的氧,每年蒸發出44億立方公裏的淡水。海洋使沿海地區(個別冰封地區除外)氣候適宜、空氣清新,適合人類生存。地球上的人口從史前時期的幾百萬增加到現在的50多億,隻占地球表麵積29%的陸地麵臨著前所未有的壓力。耕地銳減、水土流失、環境惡化、資源日漸枯竭,使陸地已很難承載人類了,而海洋空間廣闊,資源豐富,人類最終向大海謀生存已成必然趨勢。

人類回歸大海,一是向海洋要生活空間。利用科學技術,人類可以建設海上城市、人工島、海底居住屋等,把陸上擁擠的人群向海上轉移。1982年建成的日本神戶人工島,是一個大型海上文化城,總麵積436萬平方米,可居住2萬多人。它開創了移山填海、建設現代化城市的先例。據專家預計,21世紀多種形式的海上城市將逐漸達到實用化程度,一批可容納10萬人規模的城市將出現在海上。此外,海底倉庫、海底村莊等也將投入實用階段。二是向海洋要資源。陸地不可再生的資源正在逐步枯竭,進入21世紀後,中國45種主要礦產(占礦產消耗量的90%以上)約有1/2不能滿足需要,而海洋中豐富的資源則被人們廣泛看好。如被稱之為“鎮海四寶”的石油、多金屬結核、海底熱液礦和海水提鈾,將向人類提供豐富的金屬和能源;“耕海牧漁”可為人類提供豐富的蛋白質,緩解糧食供應壓力;潮汐發電、海水淡化、海洋藥業等,都有著很好的發展前景。

由於海洋在人類未來發展中所占有的特殊地位,海洋意識和海洋發展戰略對一個國家來說都是至關重要的。僅就目前來說,世界各國都正在把目光轉向海洋,這就引發了海洋管轄權的激烈爭奪,而爭奪的實質是爭資源、爭未來發展的優勢、爭子孫後代的生存空間。日本就曾經投入300億日元加固琉球群島以南海域的衝之島。該島距離東京1700公裏。由於海水長期侵蝕,最後隻剩下退潮時才露出水麵的兩小塊礁石,高1米多,4.6米寬。日本後來以露出水麵的礁石為中心,修一個50米的鐵製環形防波堤,又填充了水泥,還建了一座鐵塔,在裏麵設了海洋水文氣象觀測站。日本人此舉關係重大,不單使自己有了劃定43萬平方公裏專屬經濟區的談判籌碼,也在通向東南亞的西南航線上安下了一個永久的據點。相比較而言,我國則是一個海洋觀念比較落後的國家,特別是明清時期實行長達400年的海禁,使中國不僅喪失了發展的大好機遇,也隔膜了國人與海洋的情感。如果不迅速改變這一狀況,將會帶來更加嚴重的後果。

確立海洋發展大戰略,一要突出解決國民海洋觀念不強的問題,二要製定海洋發展戰略目標,三要加強海洋立法,四要理順海洋管理。

海洋的可持續發展問題,包含兩重意思。一是為了國家和民族的長遠利益,我們必須保衛好自己的海洋國土,同時依法享有其它海洋權益。在這裏,不侵占別人與不能被別人侵占是兩條並重的原則。二是要以開發與保護並舉的精神管好用好海洋,切實解決當前存在的過度捕撈、生態破壞和環境汙染等問題。我們都應該記住:“海洋不是祖先給我們留下來的,而是我們從子孫後代手裏借用的。”

大氣汙染與人類生存條件

所謂“大氣汙染”是指有害物質進入大氣,對人類和生物造成危害的現象。如果對它不加以控製和防治,將嚴重的破壞生態係統和人類生存條件。

大氣汙染有的是由於森林火災、火山爆發等自然因素造成的;有的則是由汽車尾氣、工業廢氣、煙塵、爆炸等人為因素造成的,其中人為因素對大氣的汙染是主要的,尤其是現代交通運輸和工業生產對城市大氣造成的汙染更為嚴重。因此人們對大氣汙染問題越來越關切。

造成大氣汙染的物質有:一氧化炭CO、二氧化硫SO2、一氧化氮NO、臭氧O3以及煙塵、鹽粒、花粉、細菌、苞子等。

距地麵幾十米的近地麵層大氣,是人類和生物的生存空間。這一層空氣質量的好壞直接影響著人類的生產和生活。近年來,由於交通運輸業的發展,排放出的大量汽車尾氣與空氣中的一些物質成分發生化學反應,生成對人體十分有害的一氧化氮、臭氧、乙醛等新物質。

懸浮在大氣中的各種氣溶膠粒子,按其大小可分為降塵和飄塵。其中降塵的粒子較大,直徑大於10微米,它的自然沉降率較快。它與人類支氣管炎的死亡率和農業減產有很大關係;飄塵粒子較小,直徑一般在0.1—1.0微米。其自然沉降率很小,故懸浮在大氣中的生命史較長。隨著粒子的減小有毒元素的濃度將增加。通常小於0.3微米的飄塵能直接吸入肺泡,如長期積累,會損害呼吸機能,引起哮喘、肺氣腫、矽肺和肺癌等不治之症。由於飄塵的汙染期長和毒性強,因此它的危害性大。當大氣中氣溶膠粒子增加到一定程度以後,就會出現煙霧彌漫,能見度降低,太陽輻射減弱等現象。

近地麵層大氣汙染程度與氣象條件密切相關,存在著明顯的季節變化和日變化。一般冬季的早晨和傍晚在無風的天氣條件下空氣汙染最為嚴重。夏季由於空氣層結不穩定,汙染物易向高空擴散,因此一般汙染不會太嚴重。

水是萬物賴以生存的基本要素。但隨著社會經濟的發展,人類對水資源的需求量不斷增大。本世紀以來全世界淡水用量增長了8倍,其中農業用水增長了7倍,城市用水增長了12倍,工業用水增長了20倍,而且世界淡水用量以每年5%的速度遞增。目前世界上大約有90個國家,40%的人口出現缺水危機。

據統計,我國水資源總量為2.8萬億立方米,居世界第六位。人均占有量2340立方米,僅為世界人均占有量的1/4,排在世界第109位,被列為世界13個貧水國家之一。我國640多個城市中,缺水城市300多個,嚴重缺水城市108個。

北京也是水資源嚴重短缺的城市。計算表明,北京水資源儲量為18.27億立方米,外地入境水資源19.15億立方米,合計北京水資源總量為年37.42億立方米,人均擁有366.8立方米/年,僅占全國平均值的13.8%,在世界120個國家的首都中居百位之後。由於北京地下近似閉合流域,其地下出入境水量為零。北京地表水出境水量經多年觀測約占年降水總量的14.28%,即為14.38億立方,各種損耗為3.32億立方米,因此北京水資源為實際可用水量僅為19.72億立方米。

為緩解北京水資源短缺的矛盾,1990年在北京的部分氣象專家參加了由北京市科協和北京氣象學會主持召開的會議,討論如何緩解水資源不足的問題。與會專家達成共識,認為探索利用空中雲水資源進行人工增雨,不失為一種投資少、見效快的新途徑。因為從美國1946年第一次成功地進行飛機人工降水實驗後,有近100個國家或地區開展了人工影響天氣的試驗。以色列在西部沿海地區進行人工降水,經嚴格的物理統計檢驗,增加降水15%。我國人工降水自1958年首先在吉林省進行,30年來,吉林、內蒙等省區都取得明顯的效果。福建古田水庫庫區堅持人工增雨試驗12年,平均增雨23%;新疆克拉瑪依的白楊河水庫上遊山區連續進行了4年冬季、3個夏季的工人增雨、雪,使白楊河水庫的水庫量年均增長22.6%。

經專家向市政府倡議,市委市政府給予了高度重視,決定成立北京市人工影響天氣領導小組,下設辦公機構人工影響天氣辦公室,負責全市人工增雨、人工防雹的規劃、管理、業務指導、作業實施和科學研究工作,同時確定要將人工增雨作為長期戰略任務,持久地開展下去。人工增雨是利用有降水天氣的條件,也就是說有能下雨的雲(低於0℃的雲),通過人工幹預,使雲裏麵的水滴經催化劑(液氮)催化後,促使液態水滴出現冰晶,使低於0℃的雲的局部迅速降溫,引起象態變化。在水滴和冰晶共存的情況下,冰麵的水汽壓力要比液態水滴的水汽壓力小,這樣液態水滴表麵的水汽分子向冰麵運動,附著在冰粒上,使冰粒不斷長大,然後變成小雪花存在焉,在沉降過程中越落溫度越高,逐漸化成小水滴。在自然狀態下,液態水滴很難變成冰晶,通過人工幹預使它事成冰晶,在自然降水的情況下增加降水。

北京地處華北平原,東臨渤海,西有太行山餘脈,北有軍都山脈,南與河北平原接壤,屬暖溫帶半濕潤半幹旱氣候。多年平均降水量為400-600毫米。全年80%的降水量集中在6-9月,尤以7-8月為甚,因此選擇在這個時機作業,增加地表徑流,起到為官廳、密雲兩大水庫增水的作用。

氣候變暖導致安第斯山脈冰川萎縮

新華網布宜諾斯艾利斯專電據阿根廷科學家考察,位於安第斯山中段的冰川受氣候變熱和降水減少的影響,已嚴重萎縮,造成當地河流水量大幅下降。

安第斯山脈中段的普洛莫冰川是世界著名的高山冰川之一,其特點是麵積大,冰儲量多。但是,20世紀90年代以來,普洛莫冰川不斷縮小,冰儲量也明顯減少。阿根廷冰川學家不久前對這個冰川進行了考察,發現普洛莫冰川一號和二號冰舌前沿已比1914年後退了7公裏,相當於冰川麵積減少了25平方公裏,即減少了三分之一,冰的儲量下降了1200萬立方米。

普洛莫冰川是阿根廷門多薩河和普洛莫河等河流的主要源頭。這個冰川的萎縮對這些河流已產生明顯影響,據水文部門報告,門多薩河的水量已減少了一半。

阿根廷科學技術研究所門多薩地區中心的冰川學家萊瓦認為,安第斯山中段冰川的退後,主要是氣候變暖變幹,降水量減少和太陽強輻射造成的。

人類活動導致氣候變暖又有新證據

大氣與海洋研究人員通過最新電腦模擬顯示,人類活動產生的溫室氣體是造成地球氣候變暖和海洋水溫升高的主要原因。

將於13日出版的《科學》雜誌發表美國國家海洋和大氣層管理部門研究員萊維圖斯的論文說,來自兩個部門的研究人員使用的兩套完全獨立的電腦模擬係統產生了幾乎相同的結果,顯示出溫室效應氣體的增多導致了地球氣候變暖,而溫室氣體二氧化碳則主要來自人類活動中使用的燃油、天然氣和煤。

萊維圖斯說:“我們認為這是證明人類活動改變了地球氣候最有說服力的證據之一。”他說,他的工作小組進行的電腦模擬結果與加利福尼亞大學海洋學學校進行的電腦模擬結果幾乎是一致的。他們的研究結果也將發表在《科學》雜誌上。

萊維圖斯說,新的模擬比以前的研究更具精確性,因為這兩次模擬都將海洋效應考慮在內。通常認為,海洋可以從大氣中吸取一部分熱量。萊維圖斯對海洋進行長時間監測後發現,從1955年以來海洋水溫一直在上升。

研究表明,在過去的100年中,地球平均氣溫上升了1.1度,而海洋水溫大約上升了0.1度。這些都給地球帶來了一些不良後果,包括冰山融化、極地冰蓋縮小、風暴增加和植物生長季節改變等。