人类活动对环境的影响及解决方案

人类社会的发展对环境产生了极其巨大的影响。多少世纪以来，以地球主人自居的人类在向自然界索取巨额财富的同时，也向自然界排放了大量的废弃物，制造了一个不适合自身生存的环境，人类赖以生存、繁衍、发展的地球正在遭受空前的浩劫。

人类在生产活动和生活中，向环境中释放各种污染物质，这些污染物质有的经过一段时间可以自己分解为无害物质或逐渐消散、稀释，有的则在长时期内保持其有害性质甚至发生危害性更强的转变，以致造成对地球环境中大气、水、土壤等的污染。

（一）人类活动已经引起的环境问题

1.大气污染

大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够时间，并因此危害了人体的健康或危害了环境的现象。大气污染主要来源于三个方面：一是生活污染，即炊事或取暖时燃料燃烧向大气排放有害气体和烟雾；二是工业污染，即火力发电，钢铁和有色金属冶炼等各种工业部门废气排放给大气造成的污染；三是交通污染，即汽车、飞机、火车、船舶等交通工具尾气排放造成的污染。

大气污染是随着产业革命的兴起、现代工业的发展、城市人口的密集、煤炭和石油燃料使用的迅猛增长而产生的。特别是进入20世纪，工业的发展促使人口向工业区和城市集中。工厂的生产活动和居民做饭、取暖等生活活动排放了大量的烟尘、二氧化碳和有害气体，造成了城市和附近地区空气的恶化，汽车拥有量的迅速增加也大幅度加剧了空气的污染。近百年来，西欧、美国、日本等发达国家的大气污染事件日趋增多，20世纪50—60年代是大气污染成为公害的泛滥时期，世界上由大气污染引起的公害事件接连发生，不仅严重地危害居民的健康，甚至造成数百、数千人的死亡。

我国是世界上大气污染最严重的国家之一，特别是工业、人口集中的城市，污染程度更严重。在我国进行环境统计的363个城市中，226个城市大气环境质量超过二级标准，137个城市大气环境质量超过三级标准。工业废气的排放仍是我国大气污染的主要来源，主要是由于我国的能源结构以煤为主。另外，机动车污染随着机动车数量的增加也在迅速加大。在一些大城市，机动车排放的氮氧化物已成为影响大气质量的首要污染物。特别是今后一个时期，随着工业化和城市化进程的加快，机动车的数量将会迅速增加，排放的污染物也将相应增加。严重的大气污染，直接影响了人民群众的身体健康和社会经济的发展。

（1）温室效应

温室效应是全球性大气污染带来的严重后果之一。工业革命后，随着人类的活动，特别是消耗的化石燃料（煤炭、石油等）的不断增长和森林植被的大量破坏，人为排放的二氧化碳、甲烷等气体不断增长，大气中二氧化碳、甲烷的含量在逐渐上升，而它们吸收红外线的能力特别强。这些气体在使全球变暖的过程中起着重要的作用，因此，被称为“温室气体”。在过去的一个世纪里，全球表面平均温度已经上升了0.3～0.6℃，全球海平面上升了10～15 cm。许多学者推测，到21世纪中叶，地球的平均温度将上升1.0～4.5℃，而海平面将会上升20～165 cm。这带来的严重后果主要有两极和高山冰川积雪的消融、海平面上升、气候带发生移动、雨量分布的变化、传染病流行等。气候变暖的后果是严重的，也是无法挽回的。近年来，世界各国出现了几百年来历史上最热的天气，厄尔尼诺现象也频繁发生，给各国人民造成了巨大的经济损失。海平面若升高1 m，可使尼罗河三角洲全部被淹没，使埃及的可耕地减少12%～15%，将淹没孟加拉国国土的11.5%。就世界范围看，影响的区域可达500万km2，占全球土地面积的3%。目前，全世界大约有1/3的人口生活在沿海岸线60 km的范围内，有人估计这可使10亿人处于危险之中。

值得高兴的是，旨在遏制全球气候变暖的《京都议定书》，终于在2005年2月16日正式生效。目前，全球已有141个国家和地区签署了议定书，其中包括30个工业化国家。《京都议定书》正式生效，是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放，是人类在与气候变暖进行斗争中迈出的第一步，也是第一份全球性的公约。扭转全球气候变暖趋势，给人类的子孙后代留下一个可供生存、可持续发展的环境，成为世界各国的共识。

（2）酸雨

酸雨是又一个由于大气污染而带来的环境问题。1872年，英国科学家史密斯发现伦敦雨水呈酸性，首先提出“酸雨”这一专有名词。当降水的pH下降到5.6以下时就被称为“酸雨”。酸雨主要是由于大气中的二氧化硫和氮氧化物形成的。这些氧化物一部分来自自然界的火山爆发、闪电等，另一个主要来源是人类燃烧的化石燃料（煤、石油）。因为煤中含有相当数量的硫，所以在19世纪和20世纪的初期，酸雨主要是硫酸型的，后随着石油的大量使用，硝酸型的酸雨逐渐被发现。目前，在发达国家和地区，如北美、日本、欧洲，使用石油为主要燃料，硝酸型酸雨居多；在发展中国家和地区，以燃煤为主，硫酸型酸雨比例较大。

酸雨给地球生态环境和人类社会经济都造成了严重的影响。酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观造成了严重的危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展。酸雨使土壤酸化，肥力降低，导致作物发育不良或死亡；酸雨能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统；酸雨污染河流、湖泊和地下水，直接或间接地危害人体健康；酸雨对森林的危害更不容忽视，酸雨淋洗植物表面，直接伤害或通过土壤间接伤害植物，促使森林衰亡。酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑材料均有很强的腐蚀作用，因而对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害。在酸雨区，酸雨造成的破坏触目惊心。如欧洲酸雨区，瑞典的91万多个湖泊中，已有2万多个遭到酸雨危害，成为死湖，德国、法国、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡；北美酸雨区，美国和加拿大的许多湖泊成为死湖，大片森林死于酸雨。

我国是以煤为主要能源的国家，而且基本上都是未经脱硫处理的粗煤，燃煤过程中排放的二氧化硫的量和浓度都较高，已超过了欧洲和美洲，居世界首位。目前我国是世界上酸雨面积最大、降水酸度最高的国家，每年因酸雨造成的直接经济损失达200亿元左右。近年来我国政府已开始对酸雨问题进行总体控制，提出消减方案，预计未来几十年内，酸雨在我国将成为历史。

酸雨是跨越国界的全球性问题，酸雨是涉及世界各国的灾害，所以需要世界各国齐心协力，共同治理。

（3）臭氧层破坏

臭氧层破坏是当前全球面临的环境问题之一，自20世纪70年代以来就开始受到世界各国的关注。臭氧（O3）是一种有臭味的气体，常温下为浅蓝色。在大气圈的平流层中，距地面15～35 km的高度上有一个臭氧含量较高的臭氧层，它好像一个巨大的过滤网，可以吸收和滤掉太阳光中有害的紫外线，有效地保护地球生物的生存。1985年，英国科学家首次发现，南极上空在9—10月平均臭氧含量减少50%左右，并且每年呈周期性出现。1989年，科学家又发现北极上空臭氧层耗损也很明显，每年也呈周期性出现。

科学家们经过观测和研究，发现人类排放到大气中的某些物质对臭氧有破坏作用，其中最主要的是氟利昂、哈龙以及氮氧化物。氟利昂是一类化学物质（甲烷和乙烷的氟氯衍生物）的总称，它辐射地面，导致人类皮肤癌、白内障发病率增高，并抑制人体免疫系统功能；引起农作物受害减产，破坏海洋生态系统的食物链，导致海洋生态平衡破坏。一位美国的环境科学家曾预测：人类如果不采取措施，到2075年，全世界将有1.5亿人患皮肤癌，将有1800多万人患白内障，农作物将减产7.5%，水产品将减产25%，材料损失将达47亿美元，光化学烟雾的发生率将增加30%。

臭氧层遭到破坏的问题已引起国际社会的广泛关注，并于1987年制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，现已有188个国家的政府签字同意执行这份旨在保护地球臭氧层的国际环境公约。世界各国正加紧研究和生产氟利昂的替代品，或改进原有的生产工艺，以避免使用氟利昂。在冰箱工业中，已经开发出新的制冷系统；在绝缘工业中，已经采用无害发泡剂技术，或者用玻璃纤维类材料来取代氟利昂；在电子工业中，水技术取代了有害的清洁剂；在消防工业中，也在用新的产品替代灭火用的哈龙。

尽管如此，臭氧层遭破坏问题还不能在短期内得到完全解决。大气层中目前已经积累了许多消耗臭氧层的物质，在今后很长时间内可能继续破坏臭氧层。因此，人类还要做好紫外线的防护工作。

2.水污染

水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。造成水污染的原因很多，最主要的是人类的生活和生产活动将大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，给水源带进许多污染物。具体表现在以下四个方面。

（1）病原微生物污染

病原微生物是指可使人或牲畜致病的细菌、病毒、寄生虫卵等。它们存在于人们排出的生活污水及医院等排出的废水中。这些水如果未经消毒处理就排入了水域，则会引起水体的病原微生物污染，容易引起大范围的传染病。例如，1971年，埃及阿斯旺大坝水库完工后，新灌区水中带来了血吸虫，使该地区血吸虫感染率高达80%；1989年，上海一带爆发的甲肝疫情，就是由于吃了受甲肝病毒感染的毛蚶所致。

（2）有毒物质污染

有毒物质污染是当今世界上非常广泛和严重的一类水体污染。这些有毒物质包括金属和非金属的有毒无机化合物、有机化合物等。它们主要来自工业废水和农药。值得注意的是，所有有毒物质在水中的浓度也许并不大，但经过食物链的富集，在其顶端可以达到令人吃惊的浓度。因此，在有污染的水域中生长的鱼虾不能食用。

（3）水体的富营养化

水体的富营养化是指一些植物营养素，如含氮、磷、有机碳等的营养物质大量进入水中，促使某些藻类过量繁殖，破坏了水中的生态平衡，使水质变差，以至于不能使用。这种情况多发生在静水或水流缓慢的水域，如湖泊、水库、河口等处。藻类过量繁殖大量消耗水中的溶解氧，造成水中缺氧而使部分鱼类死亡，其遗体在被分解过程中进一步消耗水中的溶解氧，以至于更多的水中生物死亡，该水体成为“死水”。厌氧微生物在分解生物遗体时产生硫化氢、氨等气体，使水变臭，甚至产生一些使人畜致癌的亚硝酸盐。水体中磷含量的多少常对富营养化起关键作用，而磷胆及含磷的洗涤剂的使用是引起水体中含磷量增加的主要原因。当前，国际上已限制使用含磷洗涤剂。

（4）耗氧有机物污染

耗氧有机物实质是蛋白质、脂肪、碳水化合物等有机物。它们本身无毒，但在被微生物分解的过程中要消耗水中的溶解氧。耗氧有机物主要来源于生活污水及造纸厂等工业废水。被污染的水体中鱼虾等动物会因缺氧而死亡，其尸体被分解时进一步消耗水中的溶解氧，形成恶性循环。

此外，还有酸碱污染、热污染等其他形式的水体污染。一般来说，水体的污染不是单一的形式，而是各种污染共存。目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。我国水体污染也十分严重。在全国的532条河流中，有436条受到不同程度的污染，约占河流总数的82%。水资源对我们来说十分宝贵，所以必须加以保护。保护水资源的一个不可忽视的方面就是防止水污染。

3.土壤污染

人类生活在地球的生物圈中，土壤是生物圈的重要组成部分，土壤同大气、水一样都是人类发展的重要条件，人类的衣食住行以及一切活动都与土壤有关。所以，土壤也是人类的重要环境之一。

土壤污染主要是指人类活动使污染物进入土壤造成的污染。人类活动所产生的污染物质，其数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，因而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，使污染物质的积累过程渐渐占据优势，破坏了土壤的自然动态平衡，从而导致土壤的自然功能失调，土壤质量恶化，影响作物的生长发育，以致产量和质量下降，并可通过食物链对生物和人类造成直接危害。

根据污染源及污染物进入土壤的途径，土壤污染发生类型主要有以下几种。

（1）农业污染

污染物主要来自施入土壤的化肥和农药，其污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式及耕作制度等有关。有些农药如有机氯杀虫剂在土壤中长期残留，并可在生物体内富集。氮、磷等化学肥料，凡未被植被吸收和未被根层土壤吸附固定的养分都在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的环境污染物。残留在土壤中的农药和氮、磷等化合物在地面径流或土风蚀时，就会向其他地方转移，扩大土壤的污染范围。

（2）水污染

城乡工业废水和生活污水，未经处理就直接排放，使水系和农田土壤遭到污染。特别是水源不充足的地区，采用污水灌溉，常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。尽管污灌使生物生长获得了水分和部分营养物质，但也使大量污染物进入土壤，并影响到作物的质量。污灌土壤的污灌物质一般集中于土壤表层，但随着污灌时间的延长，污染物质也可由上部土体向下部水体扩散和迁移，以至于到达地下水深度。

（3）大气污染

污染物质来源于被污染的大气，其污染特点是以大气污染源为中心呈辐射状或带状分布，长轴沿主风向伸长。大气污染型的土壤污染物质主要集中在土壤表层，其主要污染物是大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，它们通过干沉降和降水而降落到地面。由于大气中的二氧化硫等酸性氧化物使雨水酸度增加，从而引起土壤酸化，破坏土壤结构、肥力及生态系统的平衡。大气中的各种飘尘中含有重金属、非金属等有毒有害物质及放射性散落物等物质，它们会造成土壤的多种污染。

（4）固体废物的污染

固体废物的污染主要是工业的尾矿废渣、污泥和城市垃圾等，在地表堆放或放置过程中通过扩散、降水淋洗，直接或间接地影响土壤，使之遭受不同程度的污染。随着人类社会生产活动的日益发展，大规模地开发和利用资源，以及城市人口剧增，固体废物不断蚕食土地、污染环境。固体废物污染已成为又一严重的世界性环境污染。

土壤污染已成为世界性问题。我国的土壤污染问题也较严重，据初步统计，全国至少有1300万～1600万ha耕地受到农药污染，每年因土壤污染减产粮食1000多万t，因土壤污染而造成的各种农业经济损失合计约200亿元。不断恶化的土壤污染形势已经成为影响我国农业可持续发展的重大障碍，将对我国经济的发展提出严峻挑战。因此，保护土壤环境是每个人义不容辞的责任。

4.对生物的影响

人类活动对生物的影响表现在对生物和物种资源的破坏上，尤为严重的是使森林毁损和物种灭绝。

（1）森林资源锐减

森林是陆地生态系统中的重要组成部分，但由于森林火灾、病虫害、人类长期的破坏和砍伐，森林面积大幅度下降，从1862年的55亿ha减少到1990年的40亿ha。目前森林面积仍在不断减少，特别是热带森林正在遭受大规模砍伐，每年几乎达1700万公顷。森林资源锐减主要是人类造成的。首先，人类将森林转为耕地和牧场。人口的增长迫使人类不得不砍掉原始森林种植粮食。据联合国估计，被毁森林中45%面积转变为耕地。巴西朗多尼亚州为移民农耕，在20世纪80年代砍伐了占该州面积24%的森林。毁林放牧也在拉美一带盛行，在过去20年中有2000多万ha热带雨林被改作牧场。第二，人类对薪柴和木制产品的需求也砍掉大片森林，非洲不少国家能源消费中70%以上仍靠薪柴。第三，空气污染和酸雨也严重损害着森林。欧洲森林在20世纪80年代曾遭此损害，占森林总面积14%的1930万ha森林呈受害迹象，其中最严重的是波兰。

（2）物种灭绝

物种灭绝日趋严重。目前，世界上存在的生物物种约为1000万种，由于人类不合理的开发活动，生物物种不断减少，一些生物濒于灭绝，到20世纪末，50万～300万个生物物种尤其是珍稀的动植物种遭到灭绝的危险。

物种灭绝的危险主要来自生物生活环境的破坏和人为捕杀。野生生物的生存很大程度上依赖于其生活环境，如森林、草原，给它们提供了生存必需的食物和栖息条件。地球上大多数物种生活在热带，特别是热带雨林，热带雨林的面积只占地球的7%，但生存的动植物却占50%以上。热带雨林大幅度减少必然导致大批物种的灭绝。据研究，如果拉美森林面积缩小为原来的52%，占森林植物物种15%约1.36万种将灭绝。人为捕杀也加速了物种的灭绝。由于利益的驱使，人类长期以来大量捕杀各种动物，非洲大象从1979年的130万头锐减到1989年的62.5万头，南大洋的蓝鲸数量只剩原来的5%。

在与自然界的长期共存中，人类向自然界无限制地索取而导致自然支撑体系失衡，导致土地侵蚀与退化，耕地、森林与草场锐减，土地沙漠化扩大与蔓延，水体污染与淡水资源严重短缺，环境污染加剧，灾害频发，温室气体加速增长，臭氧空洞，酸雨威胁，生物多样性锐减等等。严峻的现实迫使我们重新审视和思考人类违反自然规律的不合理行为，寻求保持相互作用的最佳方式，以期实现人与自然的协调发展。

（二）人类活动可能引起的潜在环境问题

潜在的环境问题是指目前没有从总体上认识，但在一定的时期后会对人类产生巨大影响的环境问题。这类环境问题可能是从未听说过的，或在表面上曾经被科学家讨论并给予警告的。例如，臭氧层空洞、水资源危机等。更多潜在的环境问题则是随着社会的进步和科技的发展，外部经济、文化和环境条件的变化，其潜在的危害程度也随之发展并在一定时期后爆发，威胁人类。这些潜在的问题可能导致出现新的威胁。

1.环境诱变剂

凡是能引起生物体遗传物质发生突然或根本的改变，使其基因突变或染色体畸变达到自然水平以上的物质，统称为诱变剂。当各种诱变剂被人为地强加于地球环境中，由于诱变剂的作用而使生物基因的情报系统受到损伤而发生紊乱，不能正确地传递遗传信息，也就是说，发生了突变，这类诱变剂则被认为是环境诱变剂。

（1）环境诱变剂的种类

一般来说，环境诱变剂可以分为：物理性环境诱变剂（电离辐射、紫外线、电磁波等）、化学性环境诱变剂（主要指一些人工合成的化学品，包括药品、农药、食品添加剂、调味品、化妆品、洗涤剂、塑料、着色剂、化肥、化纤等）和生物性环境诱变剂（真菌的代谢产物、病毒、寄生虫等）。在各种不同的环境诱变剂中，最令人不安的是人工合成的化学物质。

（2）环境诱变剂的利弊

1927年，美国遗传学家H.J.Muller首次利用X射线成功地诱使果蝇发生了突变，开拓了诱发突变的新领域。自此以后，人们利用诱发突变进行育种工作，取得了极大的成功，并在生物学、医学等领域也都取得了巨大的成绩。然而，当时人们并没有想到环境诱变剂也会对人体产生“三致”（致癌、致畸、致突变）的严重后果，故人类也为此付出了惨痛的代价。目前，在深入研究、积极监测、严加防护的前提下，合理利用环境诱变剂仍然可以造福人类。例如，随着太空科技的发展，利用太空飞行器搭载作物种子进行“太空育种”就是一个成功的典型例子。

（3）环境诱变剂对人体健康的潜在危害

从接触诱变剂到产生有害后果，有时需要很长时间；如果环境诱变剂是作用于生殖细胞，可能要在下一代，甚至几代以后才能表现出来。例如，长期遭受日光照射的海员、渔民、牧民，在身体暴露处发生皮肤癌的概率较大，发病期在暴晒后的10～40年以后，平均发病年龄在70岁以上，开始是色素沉着和角质增生，继而发生癌变。

2.物种入侵

物种是生物分类的基本单位，是具有一定的形态和生理特征以及一定的自然分布区的生物类群。物种概念中，重要内容之一是物种有着一定的自然分布区。例如，大熊猫仅产于我国的四川、甘肃等地，是我国特有的珍稀物种。

（1）物种的引进

引进外来物种不仅对人类的生存、社会经济的发展、人们生活水平的提高起着十分重要的作用，同时也极大地丰富了引进国的生物多样性，对改善生态环境带来巨大的效益。例如，花生原产于南美热带地区，600多年前，花生被引进到我国。现今我国是世界上最大的花生生产基地之一。玉米原产地是美洲，400多年前引入我国，现在玉米在我国的粮食作物中排名第三。同样，我国的物种也被大量地引到国外，如荷兰40%的花木是从我国引进的。此外，诸如荷兰乳牛、安哥拉长毛绒兔、乌克兰猪、巴西红木、加拿大糖槭等也是众所周知的外来物种。但是，当人类从引种工作中获得丰厚的利益，并继续把一种生物引来移去的时候，出现了一些人类意想不到的问题。

（2）物种入侵

物种是在自然界中长期演变而成的。在物种形成的过程中，各个物种与其周围环境相互协调，与其天敌相互制约，将各自的种群限制在一定的栖息环境和数量内，从而形成该地区稳定、平稳的生态系统。当一个物种传入一个新的生境后，一方面生活在适宜的气候、土壤和水分及传播条件下，另一方面又缺乏原产地天敌的抑制，该外来物种就会在新的生境中大肆繁殖和扩散，形成大面积的单优群落，排斥和危及本地部分物种的生存，严重时还会引起一系列的生态问题。因此，人们把这种由于外来物种的存在而使本地物种的生存安全受到威胁的现象称为“物种入侵”或“生物入侵”。这种入侵比化学污染的隐患更大，因为生物能繁殖，会不断扩张，甚至喧宾夺主，破坏本地的生物多样性和生态环境，造成重大的经济损失，有时还会危及人体健康和生命安全。生物入侵产生的后果中，最大的是生物多样性的丧失和生态系统遭到破坏，其损失无法估计。认真对待物种入侵，并不亚于对待人类社会的敌寇入侵，因为物种入侵危及生态安全，而生态安全又是国家安全的一个组成部分。此外，外来物种对环境的破坏及对生态系统的威胁是持久的。当一个外来物种停止传入一个生境后，已传入的该物种个体并不会自动消失，大多会在新的环境中大肆繁殖和扩散，对其控制或清除往往十分困难。而由于外来物种的排斥、竞争导致灭绝的特有物种则是不可恢复的。