環境保護是指人類為解決現實的或潛在的環境問題,協調人類與環境的關係,保障經濟社會的持續發展而采取的各種行動的總稱。
第二次世界大戰後,社會生產力突飛猛進。機器的廣泛使用,為人類創造了大量財富,而工業生產排出的廢棄物卻造成了嚴重的環境汙染。大量人工製取的有毒化合物進入環境後,在環境中擴散、遷移、累積和轉化,不斷地惡化環境,嚴重威脅人類和其他生物的生存。1962年,美國女生物學家雷切爾·卡森的科普作品《寂靜的春天》出版了,書中詳細描述了濫用化學農藥造成的生態破壞:“神秘莫測的疾病襲擊了成群的小雞,牛羊病倒和死亡……孩子在玩耍時突然倒下了,並在幾小時內死去……僅能見到的幾隻鳥兒也奄奄一息……這是一個沒有聲息的春天。”這本書引起了全世界的強烈反響。人們驚奇地發現,在短暫的幾十年時間內,工業的發展已把人類帶進了一個被毒化了的環境中,而且環境汙染造成的損害是全麵的、長期的、嚴重的。人類開始認識到保護環境的重要性,自20世紀60年代起,在工業發達國家興起了要求政府采取措施解決環境問題的“環境保護運動”。
地球是所有生物共有的家園,是我們賴以生存的環境。地球隻有一個,它屬於全人類,屬於我們的子孫後代。保護好地球環境,就是保護我們人類自己。
全球環境問題,也稱國際環境問題或者地球環境問題,是指超國界和管轄範圍的、區域性和全球性的環境汙染和生態破壞問題。隨著經濟的發展,具有全球性影響的環境問題日益突出,嚴重威脅著全人類的生存和發展。國際社會在經濟、政治、科技、貿易等方麵形成了廣泛的合作關係,並建立起了一個龐大的國際環境條約體係,聯合治理環境問題。我國的生物多樣性在世界上占有相當重要的位置,但據科學家統計,我國同世界很多地區一樣,物種正在以驚人的速度滅絕和喪失。因此,保護生物多樣性、保證生物資源的永續利用是我國的一項重要任務,也是全球環境保護行動計劃的重要組成部分。
威脅人類生存的十大環境問題是:
①全球氣候變暖,海平麵上升;
②臭氧層被破壞,威脅地球生命;
③世界人口急劇增加,危及自然生態;
④日趨嚴重的酸雨危害,對農作物和人類造成危害;
⑤森林銳減;
⑥土地沙漠化日益嚴重,世界沙漠麵積不斷擴大;
⑦森林破壞嚴重,水土流失;
⑧水體汙染嚴重,水資源日益匱乏;
⑨海洋汙染愈加嚴重;
⑩固體廢物汙染。
1.飄蕩的“幽靈”——大氣汙染
科學家發現,至少有100種大氣汙染物對環境產生危害,其中對人體健康危害較大的有:二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳、氟氫烴等。大氣汙染物嚴重危害人的氣管、肺等呼吸係統。
造成大氣汙染的途徑主要是工業生產與交通工具排放的廢氣和塵埃,工業生產排放出的塵埃顆粒物還吸附了許多有毒有害的物質。這些汙染物在大氣中還會發生各種化學反應,生成更多的汙染物,形成二次汙染。二氧化硫是大氣汙染物中最普遍的一種,它在大氣中通過反應可形成硫酸煙霧,甚至形成酸雨。氮氧化合物、一氧化碳和碳氫化合物也是大氣中常見的汙染物,它們在陽光下,發生光化學反應,可形成光化學煙霧。
大氣汙染物在空氣中積累,導致空氣質量下降,直接危害人類健康,而且使全球氣候變暖,臭氧層遭到破壞;汙染物隨風飄散,甚至影響農業、林業和畜牧業,美國每年因此損失數億美元,我國的損失也相當嚴重。
2.“發燒”的地球——溫室效應
溫室效應,又稱“花房效應”,是大氣保溫效應的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地麵,但地表向外發出的長波熱輻射線卻被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫度增高,因其作用類似於栽培農作物的溫室,所以稱為溫室效應。如果大氣不存在這種效應,那麼地表溫度將會下降約3℃或更多。反之,若溫室效應不斷加強,全球溫度也必將逐年持續升高。自工業革命以來,人類過多使用煤炭、石油和天然氣,以致向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加。二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩,使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散,其結果是使地球表麵變熱。大氣溫室效應的不斷增強,已經引起全球氣候變暖等一係列嚴重問題,引起了全世界各國的關注。
溫室效應會帶來以下列幾種嚴重惡果:①地球上的病蟲害和傳染疾病增加;②海平麵上升;③氣候反常,海洋風暴增多;④土地幹旱,沙漠化麵積增大。
人類活動和大自然還排放其他溫室氣體,例如氯氟烴、甲烷、低空臭氧和氮氧化物氣體等。海洋中的浮遊生物和陸地上的森林可以吸收大量的二氧化碳,尤其是熱帶雨林。
為減少大氣中過多的二氧化碳,一方麵需要人們盡量節約用電,少開汽車;另一方麵我們要保護好森林和海洋,比如不亂砍濫伐森林,不讓海洋受到汙染以保護浮遊生物的生存。我們還可以通過植樹造林,減少使用一次性方便木筷,節約紙張,不踐踏草坪等行動來保護綠色植物,使它們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應。
溫室氣體有效地吸收地球表麵、大氣本身相同氣體和雲所發射出的紅外輻射。大氣輻射向所有方向發射,包括向下方的地球表麵的放射。溫室氣體則將熱量捕獲於對流層係統之內。這被稱為“自然溫室效應”。大氣輻射與其氣體排放的溫度水平強烈耦合。在對流層中,溫度一般隨高度的增加而降低。從某一高度射向空間的紅外輻射一般產生於平均溫度在-19℃的高度,並通過太陽輻射的收入來平衡,從而使地球表麵的溫度能保持在平均14℃。溫室氣體濃度的增加導致大氣對紅外輻射不透明性能力的增強,從而引起由溫度較低、高度較高處向空間發射有效輻射。這就造成了一種輻射強迫,這種不平衡隻能通過對流層係統溫度的升高來補償。這就是“增強的溫室效應”。
3.城市熱島效應
城市熱島效應,通俗地講就是城市化的發展,導致城市中的氣溫高於外圍郊區的這種現象。在氣象學近地麵大氣等溫線圖上,郊外的廣闊地區氣溫變化很小,如同一個平靜的海麵,而城區則是一個明顯的高溫區,如同突出海麵的島嶼,由於這種島嶼代表著高溫的城市區域,所以就被形象地稱為城市熱島。在夏季,城市局部地區的氣溫,能比郊區高6℃甚至更高,形成高強度的熱島。20世紀初,英國氣候學家賴克·霍德華在《倫敦的氣候》一書中把這種氣候特征稱為“熱島效應”。
近年來,隨著城市建設的高速發展,城市熱島效應也變得越來越明顯。城市熱島形成的原因主要有以下幾點:
首先,是受城市下墊麵特性的影響。城市內有大量的人工構築物,如混凝土、柏油路麵、各種建築牆麵等,改變了下墊麵的熱力屬性,這些人工構築物吸熱快而熱容量小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然下墊麵(綠地、水麵等)升溫快,因而其表麵溫度明顯高於自然下墊麵。
其次是人工熱源的影響。工廠生產、交通運輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料,每天都在向外排放大量的熱量。
第三,城市裏綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨著城市化的發展,城市人口的增加,城市中的建築、廣場和道路等大量增加,綠地、水體等卻相應減少,緩解熱島效應的能力被削弱。
最後,城市中的大氣汙染也是一個重要原因。城市中的機動車、工業生產以及居民生活,產生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些物質會吸收下墊麵熱輻射,產生溫室效應,從而引起大氣進一步升溫。
原則上,一年四季都可能出現城市熱島效應。但是,對居民生活和消費構成影響的主要是夏季高溫天氣下的熱島效應。為了降低室內氣溫和使室內空氣流通,人們使用空調、電扇等電器,而這些都需要消耗大量的電力。如目前美國1/6的電力消費用於降溫,為此每年需付電費400億美元。高溫天氣對人體健康也有不利影響。有關研究表明,環境溫度高於28℃時,人們就會有不適感;溫度再高還容易導致煩躁、中暑、精神紊亂等症狀;氣溫持續高於34℃,還可導致一係列疾病,特別是心髒、腦血管和呼吸係統疾病。此外,氣溫升高還會加快光化學反應速度,使近地麵大氣中臭氧濃度增加,影響人體健康。
由於熱島中心區域近地麵氣溫高,大氣做上升運動,與周圍地區形成氣壓差異,周圍地區近地麵大氣向中心區輻合,從而在城市中心區域形成一個低壓旋渦,結果就勢必造成人們生活、工業生產、交通工具運轉中燃燒石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氫化合物等大氣汙染物質在熱島中心區域聚集,危害人們的身體健康甚至生命。
一方麵,大量汙染物在熱島中心聚集,濃度劇增,直接刺激人們的呼吸道粘膜,輕者引起咳嗽流涕,重者會誘發呼吸係統疾病,尤其是患慢性支氣管炎、肺氣腫、哮喘病的中老年人還會引發心髒病,死亡率高,如英國倫敦在1952年12月份,因為這個原因死亡4000餘人。
另一方麵,大氣汙染物還會刺激皮膚,導致皮炎,甚而引起皮膚癌。有的物質如鉻等,若進入眼內會刺激結膜,引起炎症,重者可導致失明。汞的含量較多,可損害人的腎髒,引起劇烈腹痛、嘔吐。汞慢性中毒還會損害人的神經係統。
第三方麵,長期生活在熱島中心區的人們會表現為情緒煩躁不安、精神萎靡、憂鬱壓抑、記憶力下降、失眠、食欲減退、消化不良、潰瘍增多、胃腸疾病複發等,給城市人們的工作和生活帶來說不盡的煩惱。在中國,素有“火爐城市”之稱的南京、武漢、重慶等許多大城市在發展中都不同程度地出現了以上這些現象,所以,城市熱島效應已成為城市發展中應正確麵對、亟待解決的問題。
4.城市大氣汙染的罪魁禍首——汽車尾氣
在車水馬龍的街頭,一股股淺藍色的煙氣從一輛輛機動車尾部噴出,這就是通常所說的汽車尾氣。這種氣體排放物氣味怪異,令人頭昏、惡心,影響人的身體健康。在車輛不多的情況下,大氣的自淨能力尚能化解汽車排出的有害氣體。但隨著汽車數量的急劇增加,交通擁堵現象非常普遍,汽車本應具備的便捷、舒適、高效的優勢逐漸被自身造成的環境問題抵消。“汽車災難”已成為一種公害,由此帶來的汽車尾氣更是危害人的健康和生存環境。
尾氣中的二氧化硫,具有強烈的刺激氣味,達到一定濃度時會容易導致“酸雨”的發生,從而造成土壤和水源酸化,影響農作物和森林的生長。近一百年來,氣候變暖已成為人類的一大禍患。冰川融化、水位上漲、厄爾尼諾現象、拉尼娜現象等都給人類的生存帶來了嚴峻的挑戰。二氧化碳則是地球變暖的罪魁禍首。