书城科普伟大的绿色革命(趣味科学馆丛书)
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第4章 日益恶化的生存环境(4)

大气污染造成的损失

空气污染造成的损失经常以其实际危害来表示。1974年5月,美国环境保护局华盛顿环境研究中心发表了该国1970年因空气污染所造成的经济损失数字,损失约在61亿~185亿美元,而129亿美元这一数值最接近实际情况。同年,国家污染控制局的估计是135亿美元。经济损失共分4类:人体健康方面,46亿美元;住宅方面,59亿美元;物质损失方面,22亿美元;植物损失方面,2亿美元。

污染造成的另一类损失是物质方面的,它有2种形式。首先,硫氧化物、颗粒物和氧化剂损害金属、纤维织物、轮胎和油漆,它们的总损失曾估计为22亿美元。其次,大量资源,主要是锰、铜和硫在熔炼和精炼等工业过程中损失掉了。这些物质都进入烟气跑掉了。

最后一点,植物和牲畜也受到污染的危害。尤其是乙烯、臭氧和醛类等化学物质破坏叶类蔬菜、花和某些水果的组织。在洛杉矶地区,臭氧和PAN曾杀死了170万棵黄松;化肥生产和炼铝过程中排放的氟烟气曾污染了牲畜饲料,影响了牲畜的健康、繁殖和寿命。

知识点负氧离子与健康

负氧离子是复苏生命、促进新陈代谢必不可少的要素。科学家研究发现,氧离子的质和量直接影响人体的代谢功能。如在血液中,生物体离子和体内的矿物质(钠、钙、钾)有着密切的关系,当负氧离子增加时,以细胞膜为首的所有细胞的功能会明显转佳,血液中的钙、钠的离子化率便会上升,使血液成为弱碱化,有利于营养物质的充分吸收和老化废物的完全排除,从而使血液得到最好的净化。

人体内的负氧离子数量会随着空气质量的不同而时刻改变。在烟雾缭绕的办公室,在沉闷郁悒的空调室内,在汽车尾气污染严重的大街上,人体内的负氧离子数量会急剧降低,从而极大地影响人体的新陈代谢和健康。

无处不在的各类污染

恶臭污染

恶臭是指令人恶心的臭味。臭河沟、下水道散发出来的气味,郊区的垃圾堆散发出的气味,都是恶臭。由恶臭引起的污染就叫恶臭污染。

布满垃圾的臭河沟产生恶臭的气体有许多,常见的有:产生臭鸡蛋气味的硫化氢气体,产生烂洋葱气味、烂韭菜气味的硫醇类化合物,难闻的沥青蒸气,还有一些会发出臭味的吲哚类化合物。很多恶臭气体都对人体有害,沥青蒸气、硫化氢、乙胺、丙烯醛等毒害都很大。恶臭物质进入大气后,即使浓度很低,也会让人感到恶心头痛。

恶臭气体会对人体产生毒害作用。人闻到这些臭味,就会感到不舒服,出现头痛、恶心、食欲缺乏等现象。严重的恶臭污染还会对人体的呼吸系统、循环系统、消化系统、神经系统等产生一定的影响。人如果长期处于较低浓度的恶臭环境中,会引起嗅觉障碍。这时,人的嗅觉对恶臭环境“适应”了,虽然恶臭仍然存在,却几乎闻不出臭味来。脑神经持续不断地受到恶臭气味的刺激,时间一长就会受到损伤,影响大脑皮质的兴奋和抑制的调节功能。

在国外,恶臭公害事件时有发生。1961年在日本川崎市就曾连续发生3次恶臭公害事件。其中一次发生在午夜,当时居民正在熟睡之中,一家工厂趁天黑偷偷排放含硫醇的废油。正巧赶上刮大风,恶臭顺风吹来,波及范围达20多千米。强烈的恶臭将许多人从熟睡中熏醒,人们感到恶心并开始呕吐,很多人还觉得眼睛疼、头痛,身心健康受到了很大的损害。

现在,人们已经意识到恶臭是一种很严重的环境污染,科学家开始研究怎样防治恶臭污染。对于工业性的恶臭污染,目前可采用燃烧、氧化、中和、吸附等技术进行处理,这样就能大大消除恶臭气体。许多绿色植物像吊兰、月季等,都能大量吸收有害的恶臭气体,因此大规模地进行绿化植树,可以净化环境,防治恶臭污染。

光污染

可见光、红外线和紫外线发出的过量光辐射,对人类的生活、健康和工作造成了不良的影响和危害,这种现象叫做光污染。

刺眼的电焊光可见光污染:较多的是眩光,如不合理的、杂乱的照明;强烈的闪光,如电焊光、核武器爆炸的闪光。强光能伤害人的眼睛。过分复杂而零乱的信号灯系统发出的光会造成人的视觉疲劳,影响工作效率。可见光污染在某些场合会影响特殊工作,如天文观测等。城市环境中杂乱、肮脏的景象,也可以被认为是光污染的一种特殊形式——视觉污染。

红外线污染:近年来在科研、工业、卫生、军事等领域应用红外线技术越来越广泛。由于红外线是一种热辐射,所以对人体会造成高温伤害,较强时还可能烧伤皮肤和眼底视网膜。长期受红外线照射的眼睛,可能患白内障。

紫外线污染:人造卫星对地面的探测、消毒的工艺流程等都可应用紫外线技术。人体长期暴露在紫外线下,眼角膜和皮肤易受伤害。

此外,随着现代技术的发展,激光的应用日益广泛,它的大部分光谱属可见光范围,少部分属紫外光和红外光。由于激光的指向性好,能量集中,所以更容易对人眼产生较严重的伤害,尤其要严加防备。

电磁波污染

我国某大城市的一所中学,学生和老师们时常头痛、发昏,晚上常睡不着觉,好做噩梦,疲乏无力,记忆力衰退。课堂上讲课的老师,会突然晕倒在讲台上。但奇怪的是,生病的师生离开学校,休息一段时间,病情就会好转。经调查,原来是附近广播电台的发射塔在作怪,强大的电磁波伤害了人体。

高高耸立的电视发射塔据测定,人体与电磁波的共振吸收频率约70兆赫,这个频率处在电磁波发射频率的范围内,因此超短波辐射对人体影响的可能性最大。处于高频发射点附近的人,会吸收射频能,再转换为热能,发生生物学热效应,或由于过热而伤害肌肤;或在非过热强度的电磁波长期作用下出现头昏、疲乏、健忘等神经衰弱症状。有的还会发生心悸、心律减慢、心前区疼痛、血压偏低、脱发、月经失调等症状。还有的人会患白内障,影响生殖功能和遗传,甚至引发癌症。总之,电磁波的危害是绝不能低估的。

使馆工作人员患病根源

1976年,美国向前苏联提出抗议。原因既不是前苏联飞机非法侵入美国领空,也不是苏联驻美使馆人员非法收集情报,而是因为前苏联出于监听美驻苏使馆通讯联络情况的需要,向美使馆连续发射微波,使美使馆工作人员长期处在微波环境中,身体受到严重的伤害。据对使馆313名工作人员的检查结果,发现有64人的淋巴细胞比正常数高44%。尤其严重的是,有15名妇女得了腮腺癌。就是我们前面谈到的微波的“加热”作用。在长期“加热”的环境中,人体充分地获得了这种特殊的热量,一些人的细胞组织就会发生癌变。

太空垃圾

地球周围的太空垃圾到太空旅游,已经不是十分遥远的事情了。据说美国华盛顿的西雅图太空探险公司,可以预订5年以后乘航天飞机去太空进行“太空半日游”的座位。这是多么令人欣喜的事啊!不过,欣喜之余,也得听听太空的呼唤:太空垃圾太多,亟待清道夫!

从20世纪60年代开始,人类的手臂伸向太空,各种航天器频频进入太空。到90年代,人类向太空发射的航天器已经超过4000枚。这些航天器到了太空,有的自身爆炸解体,在太空留下爆炸产生的碎片;有些卫星完成使命后,被抛弃在太空。所有的火箭残骸和其他遗弃物,都构成太空垃圾,给航天事业带来种种威胁。

美国发射的一些小绳系卫星,常因太空垃圾碎片将卫星与航天器的连接绳切断而丢失。据统计,在环绕地球的太空垃圾带中,比网球大的物体有9500多个;稍小的碎片有10万个以上;直径不到1厘米的微小物体有350万个。

美国空军设在科罗拉多的一个监视网能够监视那些比网球大的太空碎片,地面雷达站能够标出它们的位置,并能操纵卫星避开这些太空碎片。比网球小的那些碎片,地面就无法监视了。而小碎片由于在轨道上获得了极高的速度,达每秒10千米左右,即使是小小的油漆碎片撞在座舱玻璃上,也会在玻璃上留下凹痕,甚至造成险情或事故。

为对付太空垃圾,1993年在德国达姆斯塔特的太空地面控制中心,专门召开了一次关于如何处理太空垃圾的会议,与会专家认为一是派清道夫清扫垃圾,二是要设法少产垃圾。

美国已研制了“太空自动处理轨道碎片系统”的机器人,主要用于回收较大的太空碎片。这种机器人进入轨道后,能自动寻找垃圾目标,找到目标后,便应用系统中的激光束锯将其切碎,然后用它那长长的机械臂把碎片放人贮存器。当贮存器装满碎片或者燃料耗尽时,地面指挥系统指令机器人返回地球,途经大气层时,与空气摩擦,机器人与垃圾同归于尽。

美国休斯敦约翰逊太空中心的佩特罗工程师,又发明了专门消除太空中碎小垃圾的清除器,已获得专利权。同时,美国和其他从事航天活动的国家,已经开始执行减少新垃圾产生的政策。例如,飞行控制人员在发射过程的末期将多余的燃料焚毁或排放掉,以防用过的火箭爆炸成无数碎片。航天飞机的设计人员要避免以前那种设计,即螺栓和其他零件易脱落进入轨道的设计。今后商业卫星系统会变得更加庞大,更加复杂。因此,工程师们应将卫星定位在位置略有差别的轨道上,这样,失事卫星的残骸就不会干扰在这个轨道上运转的其他卫星。

建材污染

据有关部门调查,有3/4的工作人员抱怨办公室空气污浊,1/2的人感到总是没劲,疲惫无力,不少人觉得精神压抑、头痛不适、萎靡不振、老是提不起精神,因而工作效率很低。过去,人们把这种现象归咎于社会因素,或埋怨同屋有人吸烟,或认为是劳累过度所致,经过深入研究才知道,原来是建筑材料散发有害物质所致。因为现代化居室、办公室的墙壁、墙纸、地板、地毯等所用的建筑、装潢材料本身就含有很多有害物质,如混凝土中的微孔成型剂、密封剂、凝固加速剂或缓减剂,砖块中有呋喃等致癌物和剧毒有机物,木制品中防毒、防霉、防蛀物质五氯苯酚,密封填料中有甲醛,塑料制品和化纤地毯中又有氯乙烯等有害物质,它们每时每刻都在向居室或办公室释放污染物,所以,你即使不抽烟,同样逃不脱这些有害物质的慢性毒害。

暗藏杀机的装修材料怎样才能减少居室建材污染对人体的危害呢?除改变建材的化学结构和制造工艺外,最重要的是要常开启门窗,使居室的空气经常更新,使室内污染物浓度减低。此外,在可能的条件下,可适当到室外活动,减少对污染物的接触。一般说来,不必为居室建材污染而惊慌失措,因为这些污染物的数量和浓度很小,只要注意空气流通和户外活动,上述所谓“建筑综合征”还是可以防治的。

土壤的污染

当进入土壤中的有毒、有害物质含量超出土壤的自净能力时,土壤的物理、化学和生物学性状就会发生改变,从而影响到农作物的生长,降低作物的产量和质量,并危害到人体健康,这种现象称为土壤污染。土壤污染主要是通过水质(污染水灌溉和酸雨等)和大气污染造成的;过量的施用农药和化肥,也能使土壤遭受污染。由于土壤是不流动物质,本身的自净能力差,一旦被污染后较难恢复,因此,防止土壤污染是首要任务。防止土壤的办法有:控制和消除工业“三废”的排放;控制化学农药的使用;合理施用化学肥料等。治理污染土壤的措施有:利用植物吸收去除重金属;施加抑制剂;控制氧化还原条件;改变耕作制;容土、深翻等。

知识点重金属及其危害

对什么是重金属,目前尚无严格的定义。化学上根据金属的密度把金属分成重金属和轻金属,常把密度大于4.5克/立方厘米的金属称为重金属,如:金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约45种。

从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。对人体毒害最大的有5种:铅、汞、铬、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。防治重金属污染已经成为人们的当务之急。

沙漠化和肆虐的黑色风暴

世界著名的巴比伦文明的发祥地——美索不达米亚平原和中华民族的摇篮——黄河流域,都是因为森林植被受到人为的破坏,造成严重的水土流失、土地沙漠化,最终导致河道淤塞、河水泛滥,甚至成为不毛之地的。土地是人类生存的基地,土地沙漠化,是当今世界上严重的环境问题之一。

沙化的土地土地沙漠化之所以迅速发展,主要原因是人类对植被的破坏。人类对森林资源的乱砍滥伐,对草原的过度放牧,打乱了水分的循环,气候出现干旱,土地出现松散的流沙沉积。

土地沙漠化是人类文明的大敌。当年,沙漠埋葬了富饶的美索不达米亚平原,截断了著名的丝绸之路,掩埋了埃及96%以上的国土。现在,全世界有1/3的土地面临着沙漠化的危险。每年有6万平方千米的土地沙漠化,威胁着世界上60多个国家,受沙漠化影响的人口,占全世界人口的16%以上。因此,治理沙漠被列为世界十大难题之一。