环境保护概论(第二版)
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第二节 环 境 问 题

环境问题是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化,以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。人类在改造自然环境和创建社会环境的过程中,自然环境仍以其固有的自然规律变化着。社会环境一方面受自然环境的制约,同时也以其固有的规律运动着。人类与环境不断地相互影响和作用,产生环境问题。

一、环境问题及其分类

1.原生环境问题

环境问题多种多样,由自然演变和自然灾害引起的环境问题为原生环境问题(primitive environment),也称第一环境问题。如地震、火山爆发、滑坡、泥石流、台风、洪涝、干旱等。

2.次生环境问题

由人类活动引起的环境问题为次生环境问题(secondary environment),也称第二环境问题。次生环境问题一般又分为环境污染和环境破坏两大类。在人类生产、生活活动中产生的各种污染物(或污染因素)进入环境,当超过了环境容量的容许极限时,使环境受到污染;人类在开发利用自然资源时,超越了环境自身的承载能力,使生态环境遭到破坏,或出现自然资源枯竭的现象,这些都属于人为造成的环境问题。我们通常所说的环境问题,多指人为因素造成的。

二、环境问题的产生

从人类诞生开始就存在着人与环境的对立统一关系,人类利用和改造自然的能力越强,对环境的影响越大,因而环境问题是随着人类生产力的迅猛提高而日益凸显出来,并随之发展和变化的,大体上可分为以下四个阶段。

1.环境问题萌芽阶段(工业革命以前)

人类诞生后在很漫长的岁月里,只是天然食物的采集者和捕食者,那时人类主要是利用环境,而很少有意识地改造环境,人类对环境的影响不大。

随后,人类学会了培育植物、驯化动物,开始发展农业和畜牧业,这在生产发展史上是一次大革命。而随着农业和畜牧业的发展,人类改造环境的作用也越来越明显地显示出来,但与此同时也产生了相应的环境问题,如大量开发森林、破坏草原、刀耕火种、盲目开荒,往往引起严重的水土流失、水旱灾害频繁和沙漠化。又如兴修水利,不合理灌溉,往往引起土壤的盐渍化、沼泽化,以及引起某些传染病的流行。在工业革命以前虽然已出现了城市化和手工业作坊(或工厂),但工业生产并不发达,由此引起的环境污染问题并不突出。

2.环境问题的发展恶化阶段(工业革命至20世纪50年代以前)

1784年瓦特发明了蒸汽机,迎来了工业革命,使生产力获得了飞跃的发展,从而增强了人类利用和改造自然的能力,同时大规模地改变了环境的组成和结构,还改变了环境中的物质循环系统,与此同时也带来了新的环境问题。如1873年12月、1880年1月、1882年2月、1891年12月、1892年2月英国伦敦多次发生可怕的有毒烟雾事件,1930年12月的比利时马斯河谷烟雾事件,1943年5月的美国洛杉矶光化学烟雾事件,1948年10月的美国多诺拉硫酸烟雾事件等。可见由于蒸汽机的发明和广泛使用,生产力有了很大的提高,使大工业日益发展,环境问题也随之发展且逐步恶化。一些工业发达的城市和工矿区的工业企业排出大量废弃物污染环境,使污染事件不断发生。

3.环境问题的第一次高潮(20世纪50年代至80年代以前)

环境问题的第一次高潮出现在20世纪50—60年代。20世纪50年代以后,环境问题更加突出,震惊世界的公害事件接连不断。如1952年12月的伦敦烟雾事件、1953—1956年的日本水俣病事件、1961年的日本四日市哮喘病事件、1963年3月的日本爱知县米糠油事件、1955—1972年的日本骨痛病事件。这就形成了第一次环境问题高潮。主要是由下列因素造成的。

首先是人口迅猛增长,城市化的速度加快。19世纪初(约1830年),世界人口只有10亿,经过100年(1930年)人口增加了10亿,而世界人口增加第三个10亿仅仅经过了30年,增加第四个10亿仅仅用了15年。1975年世界人口增至40亿,到1987年增至50亿,到1999年10月12日,世界人口已达60亿,近几十年世界人口呈现了爆炸式的增长。

其次是工业不断集中和扩大,能源消耗大增。1900年世界能源消耗量还不到10亿吨煤当量,到1950年就猛增至25亿吨煤当量,到1956年石油的消费量也猛增至6亿吨,在能源中所占的比例增大,而且又增加了新污染,碳的排放量也迅速增加。而当时人们的环境意识还很薄弱,因此,第一次环境问题高潮出现是必然的。

4.环境问题的第二次高潮(20世纪80年代以后)

环境问题的第二次高潮是伴随着环境污染和大范围生态破坏,在20世纪80年代初开始出现的。此时,人们共同关心的影响范围大和危害严重的环境问题有三类:一是全球性的大气污染,如温室效应、臭氧层破坏和酸雨;二是大面积生态破坏,如大面积森林被毁、草场退化、土壤侵蚀和荒漠化;三是突发性的污染事件叠起,如印度博帕尔农药泄漏事件(1984年12月)、前苏联切尔诺贝利核电站泄漏事件(1986年4月)、莱茵河污染事件(1986年11月)等。在1979—1988年间,这类突发性的严重污染事故就发生了十多起。

前后两次高潮有很大的不同,有明显的阶段性,主要表现在以下几个方面。

(1)影响范围不同 第一次高潮主要出现在工业发达国家,重点是局部性、小范围的环境污染问题。第二次高潮则是大范围,乃至全球性的环境污染和大面积生态破坏。这些环境问题不仅对某个国家、某个地区造成危害,而且对人类赖以生存的整个地球环境造成危害。

(2)危害后果不同 第一次高潮人们关心的是环境污染对人体健康的影响,那时环境污染虽也造成经济损失,但问题还不突出。第二次高潮不但明显损害人类健康,而且全球性的环境污染和生态破坏已威胁到全人类的生存与发展,阻碍经济的可持续发展。

(3)污染源不同 第一次高潮的污染来源尚不太复杂,较易通过污染源调查弄清产生环境问题的来龙去脉。通过采取适当措施,污染就可以得到有效控制。第二次高潮出现的环境问题,污染源和破坏源众多,不但分布广,而且来源杂,既来自人类的经济生产活动,也来自人类的日常生活活动,既来自发达国家,也来自发展中国家。解决这些环境问题只靠一个国家的努力很难奏效,要靠众多国家甚至全人类的共同努力才行,这就极大地增加了解决问题的难度。

(4)第一次高潮的公害事件与第二次高潮的突发性严重污染事件也不相同 第二次高潮一是带有突发性,二是事故污染范围广,危害严重,经济损失巨大。例如,印度博帕尔农药泄漏事件,受害面积达40km2,据美国一些科学家估计,死亡人数为0.6万~1万人,受害人数为10万~20万人,其中有许多人双目失明或肢体残疾。

综上所述,就环境问题本身的发生、发展来看,可分为环境问题发展萌芽阶段、环境问题恶化阶段、第一次环境问题高潮阶段和第二次环境问题高潮阶段四个阶段。可见,环境问题是自人类出现而产生的,又伴随人类社会的发展而发展,老的问题解决了,新的问题又出现了。人与环境的矛盾是不断运动、不断变化、永无止境的。

三、当代环境问题

到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有温室效应、臭氧层耗竭、酸雨、淡水资源危机、大气污染、能源和资源短缺、森林锐减、土地荒漠化、生物多样性锐减、垃圾围城、海洋污染、有毒化学品污染、危险废物越境转移等众多方面。

1.温室效应(greenhouse effect)

温室效应是指大气中的温室气体通过对长波辐射的吸收而阻止地表热能耗散,从而导致地表温度增高的现象。近100多年来,全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖两次波动,总体为上升趋势,进入20世纪80年代后,全球气温明显上升。导致全球变暖的主要原因是人类活动和自然界排放的大量温室气体,如二氧化碳(CO2)、甲烷、氟氯烃、一氧化二氮、低空臭氧等,由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,造成温室效应,导致全球气候变暖。其中最重要的温室气体CO2来源于人类大量使用煤炭、石油和天然气等燃料。由于世界上人口的增加和经济的迅速增长,排入大气中的CO2也越来越多。有关资料指出,过去100年人类通过化石燃料的燃烧,约把4150亿吨的CO2排入大气,这使全球平均气温上升约0.83℃,按照目前化石燃料燃烧的增加速度,大气中CO2将在50年内加倍,这将使中纬地区温度升高2~3℃,极地升高6~10℃。

全球变暖的后果,是会使极地或高山上的冰川融化,导致海平面上升。据推算,全球增温1.5~4.5℃,海平面会上升20~165cm,从而将淹没沿海大量繁华的城市、低地和海岛。此外,温室效应可引起全球性气候变化,会对陆地自然生态系统产生难以预料的影响,如高温、干旱、洪涝、疾病、暴风雨和热带风加剧等,使热带雨林和生物多样性减少,农作物减产,从而威胁人类的食物供应和居住环境。

面对全球气候变化,急需世界各国协同降低或控制二氧化碳排放。1997年12月,《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量,以抑制全球变暖的《京都议定书》,目标是在2008—2012年间,将发达国家CO2等6种温室气体(二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、六氟化硫、氢氟碳化物和全氟化碳)的排放量在1990年的基础上平均削减5.2%。2007年3月,欧盟各成员国领导人一致同意,单方面承诺到2020年将欧盟温室气体排放量在1990年的基础上至少减少20%。2009年12月,联合国在丹麦哥本哈根召开了气候变化框架公约第15次缔约方会议,旨在各国携手共同抑制全球变暖。

2.臭氧层耗竭(ozone depletion)

在地球大气层近地面20~30km的平流层里存在着一个臭氧层,其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧含量虽然极微,却具有强烈吸收紫外线的功能,因此,它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害,保护地球上的生命。然而人类生产和生活所排放出的一些污染物,如制冷剂氟氯烃类化合物、氮氧化物,受到紫外线的照射后可被激化形成活性很强的原子,与臭氧层的臭氧(O3)作用,使其变成氧分子(O2),这种作用连锁般地发生,臭氧迅速耗减,使臭氧层遭到破坏。据统计,南极上空臭氧层空洞面积已达2400km2,约占总面积的60%,北半球上空臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空臭氧层平均减少了10%~15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。臭氧层的破坏将导致皮肤癌和角膜炎患者增加,并破坏地球上的生态系统。

3.酸雨(acid rain)

pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水称为酸雨。由化石燃料燃烧和汽车排放的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等酸性气体,在大气中形成硫酸和硝酸后,又以雨、雪、雾等形式返回地面,形成酸雨。在受酸雨危害的地区,出现了土壤和湖泊酸化,植被和生态系统遭受破坏,建筑材料、金属结构和文物被腐蚀等一系列严重的环境问题。酸雨可对人体呼吸系统和皮肤等造成损害。全球受酸雨危害严重的有欧洲、北美及东亚南地区。我国西南、华南和东南地区的酸雨危害也相当严重。

4.淡水资源危机(the crisis of fresh water resource)

地球总水量不少,但可用于生产和生活的淡水资源只有很少的一部分(参见第五章第二节)。由于一方面清洁水源被大量滥用、浪费和污染,另一方面,淡水的区域分布不均匀,致使世界上缺水现象十分普遍,全球淡水危机日趋严重。目前世界上100多个国家和地区缺水,其中28个被列为严重缺水的国家和地区。我国广大的北方和沿海地区水资源严重不足,全国500多座城市中,有300多座城市缺水。随着地球上人口的激增,生产迅速发展,水的需求在不断增加,使淡水资源更加紧张。一些河流和湖泊的枯竭、地下水的耗尽及湿地的消失,不仅给人类生存带来严重威胁,而且许多生物也正随着人类生产和生活造成的河流改道、湿地干化和生态环境恶化而灭绝。

5.大气污染(air pollution)

大气污染的主要因子为悬浮颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、铅等(参见第八章第一节)。大气污染导致每年有30万~70万人因烟尘污染提前死亡,2500万的儿童患慢性喉炎,400万~700万的农村妇女和儿童受害。

6.资源和能源短缺(the shortage of resource and energy)

当前,世界上资源和能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现。这种现象的出现,主要是人类对资源、能源无计划、不合理地大规模开采所致。20世纪90年代初全世界消耗能源总数约100亿吨标准煤,2005年全球范围的能源消耗量已达到153亿吨标准煤,国际能源机构在《2007年世界能源展望》报告中指出未来20多年内世界能源消耗量将剧增55%。从目前石油、煤、水利和核能发展的情况来看,要满足这种需求是十分困难的。因此,在新能源(如太阳能、风能、核能等)开发利用尚未取得较大突破之前,世界能源供应将日趋紧张。此外,其他不可再生性矿产资源的储量也在日益减少,这些资源终究会被消耗殆尽。

7.森林锐减(forest decrease)

森林是人类赖以生存的生态系统中的一个重要的组成部分。地球上曾经有76亿公顷的原生森林,1860年减至55亿公顷,1990年降到40.8亿公顷,2005年仅有39.52亿公顷。由于世界人口的增长,对耕地、牧场、木材的需求量日益增加,导致对森林的过度采伐和开垦,使森林受到前所未有的破坏。此外,全球每年平均有1.04亿公顷的森林受到林火、有害生物(包括病虫害)以及干旱、风雪、冰冻和洪水等气候事件影响。据统计,全世界每年约有1200万公顷的森林消失,其中绝大多数是对全球生态平衡至关重要的热带雨林。

2006年联合国发布的《2005年全球森林资源评估报告》显示,20世纪90年代以来,世界各国政府强化森林资源的保护与管理,完善法律法规,制定森林政策,开展植树造林,人工林面积持续增加,但原生林面积继续呈减少趋势。世界人均森林面积0.62hm2,而我国人均森林面积0.132hm2,不到世界平均水平的1/4,居世界第134位。

8.土地荒漠化(land desertification)

1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念做了这样的定义:荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素,使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。当前世界荒漠化现象仍在加剧,荒漠化已经不再是一个单纯的生态环境问题,而演变为经济问题和社会问题,它给人类带来贫困和社会不稳定,荒漠化意味着人类将失去最基本的生存基础——有生产能力的土地。

9.生物多样性锐减(biodiversity decrease)

鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100~1000倍。大面积地砍伐森林,过度捕猎野生动物,工业化和城市化发展造成的污染,植被破坏,无控制的旅游,土壤、水、空气的污染,全球变暖等人类的各种活动是引起大量物种灭绝或濒临灭绝的原因。地球上动物、植物和微生物彼此之间相互作用以及与其所生存的自然环境间的相互作用,形成了地球丰富的生物多样性。这种多样性是生命支持最重要的组成部分,维持着自然生态系统的平衡,是人类生存和实现可持续发展必不可少的基础。生物多样性的减少,必将恶化人类生存环境,限制人类生存和发展机会的选择,甚至严重威胁人类的生存与发展。

10.垃圾围城(the garbage rounds city)

全球每年产生垃圾近100亿吨,而处理垃圾的能力远远赶不上垃圾增加的速度。垃圾除了占用大量土地外,还污染环境。危险垃圾,特别是有毒有害垃圾的处理问题(包括运送、存放),因其造成的危害更为严重、产生的危害更为深远,而成了当今世界各国面临的一个十分棘手的环境问题。

11.海洋污染(ocean pollution,marine pollution)

人类活动使近海区的氮和磷增加了50%~200%,过量营养物质导致沿海藻类大量生长,致使赤潮频繁发生,破坏了红树林、珊瑚礁、海草,使近海鱼虾锐减,渔业损失惨重。污染最严重的海域有波罗的海、地中海、东京湾、纽约湾、墨西哥湾等。就国家来说,沿海污染严重的是日本、美国、西欧诸国和前苏联等国家。我国的渤海湾、黄海、东海和南海的污染状况也不容乐观。

海洋污染主要有原油泄漏污染、漂浮物污染、有机化学物污染及赤潮、黑潮等。污染主要来源如下:一是人类工业生产和生活排出的大量污染物倾倒到大海里;二是人类核试验、火山爆发等产生的核辐射尘核、火山灰尘等进入大海造成污染;三是人类从事海洋探测和进行采矿等产生海洋污染;四是日常海洋运输漏油造成污染;五是陆地表面大量的富营养物质通过雨水和河流进入大海造成污染等。另外,对海洋的过度开发也给海洋生态系统带来破坏(详见第七章第五节)。

12.有毒化学品污染(poisonous chemicals pollution)

由于化学品的广泛使用,全球的大气、水体、土壤乃至生物都受到了不同程度的污染、毒害,连南极的企鹅也未能幸免。自20世纪50年代以来,涉及有毒有害化学品的污染事件日益增多,如果不采取有效防治措施,将对人类和动植物造成严重的危害。

13.危险废物越境转移(hazardous waste′s transfer by crossing the boundary illegally)

20世纪80年代,危险废物大量向发展中国家转移,由于发展中国家缺乏处置技术和设施,在处置、监测和执法方面能力薄弱,缺乏危险废物管理实践,因此,危险废物的越境转移已经变成全球的环境问题,需要全球解决。为此,联合国环境规划署于1989年在瑞士巴塞尔召开了会议,并制定了《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》(简称《巴塞尔公约》)。