书城科普不容忽视的全球污染(人与环境知识丛书)
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第2章 失色的天空(2)

而位于南亚恒河三角洲上的罗哈恰拉岛本来与哥拉马拉岛咫尺相望(在东边不到2千米的地方),现在已经沉没在波浪之下。这座岛屿是两年前被海水吞没的,导致7000多人无家可归。哥拉马拉岛本身在过去几年中也失去了1/3的土地。北面的萨格尔岛现在居住着两万名因海水侵蚀而失去家园的难民。加尔各答加达乌普大学海洋学院院长、地质学家苏加塔·哈兹拉指出,“这些人是全球变暖的受害者,”哈兹拉说,“喜马拉雅冰川的加速融解使河流水量暴涨,河水在人们居住的平坦三角洲上横冲直撞。孙德尔本斯和住在印度一侧的400万人危在旦夕。在过去几十年里,该地区失去了72平方英里(约190平方千米)的土地,这个地区都在经历一场灾难,其严重性完全可以看做是即将到来的情况的警告。”

来自哥拉马拉岛的一位名叫安古尔巴拉的妇女回忆了失去家园的情形:“海水冲进我们家的时候,一切都改变了。我的孙子淹死了,大水冲走了一切……面对大海,似乎我们已无处可逃。”

★绿色追问——温室效应

类似图瓦卢群岛的遭遇,已经引起了全世界的关注。它面临灾难的主要诱因就是矿物燃料燃烧后放出大量二氧化碳气体进入大气,形成温室效应,导致了全球变暖。

温室效应,又称花房效应,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。如果大气不存在这种效应,那么地表温度将会下降约3摄氏度或更多。反之,若温室效应不断加强,全球温度也必将逐年持续升高。

除了二氧化碳,人类活动和大自然本身还排放其他温室气体,它们是甲烷、氧化亚氮、全氟化碳、氢氟碳化物及六氟化硫等。排放1吨甲烷相当于排放21吨二氧化碳,排放1吨氧化亚氮相当于310吨二氧化碳,排放1吨氢氟碳化物相当于排放140~11700吨二氧化碳。

污染物质小档案

二氧化碳

二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。

甲烷

甲烷是大气中含量丰富的有机气体,它主要来自于地表,可分为人为源和自然源。人为源包括天然气泄漏、石油煤矿开采及其他生产活动、热带生物质燃烧、反刍动物、城市垃圾处理场、稻田等。

氧化亚氮

大气中的氧化亚氮均来源于地面排放,全球每年氧化亚氮源总量约为1470万吨。根据大气中氧化亚氮浓度的增长,可以大致确定大气中氧化亚氮的年增加量约为390万吨。氧化亚氮的产生和排放涉及多领域,主要包括工业、农业、交通、能源生产和转换、土地变化和林业等。

氢氟碳化物

氢氟碳化物是有助于避免破坏臭氧层的物质,常用来替代耗臭氧物质,如广泛用于冰箱、空调和绝缘泡沫生产的氯氟烃。由于它们在室温下就可以汽化,同时它们具有无毒和不可燃的特性,所以被用于制冷设备和气溶胶喷雾罐。同时它们的化学性质不活泼,在它们被破坏之前会在大气中滞留很长时间——100年甚至200年。它们在大气中的含量虽然不大,但却足以引起严重的气候环境问题。

全氟化碳

铝的生产过程是最大的全氟化碳排放源。在冶炼过程中,当炉中的铝土浓度减少时由阳极效应产生的。虽然氢氟碳化物对气候变化的影响还很小,不足二氧化碳的1%,但到2050年,氢氟碳化物对气候变暖的“贡献”比例将上升至二氧化碳的7%~12%。而如果经过国际努力能够成功稳定住全球二氧化碳排放量的话,氢氟碳化物对气候变暖的影响会变得更加至关重要。

六氟化硫

六氟化硫全部是人为产物,其中20%来自镁的生产过程,由于六氟化硫与铝发生反应,故铝的生产过程排放很少,其他80%排放来自绝缘器及高压转换器的消耗。

全氟化碳和六氟化硫在大气中的化学活性稳定,它们的寿命相当长,其清除机制是缓慢光解和沉降。

《京都议定书》——以法规形式限制温室气体排放

为了人类免受气候变暖的威胁,1997年12月,在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议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》。

时任俄罗斯总统的普京

在《京都议定书》上签字

《京都议定书》是气候变化国际谈判中的里程碑式的协议,自2005年2月16日起正式生效。它的主要内容是限制和减少温室气体排放,规定了2008年~2012年的减排义务。它将工业化国家分成8组,以法律形式要求他们控制并减少包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、全氟碳化物、氢氟碳化物、含氯氟烃及六氟化硫等七种温室气体的排放。

具体说,各发达国家从2008年到2012年必须完成的削减目标是:与1990年相比,欧盟削减8%,美国削减7%,日本削减6%,加拿大削减6%,东欧各国削减5%~8%,新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量比1990年可分别增加10%、8%和1%。

《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家批准,才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。欧盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》。2004年11月5日,时任俄罗斯总统普京在《京都议定书》上签字,使其正式成为俄罗斯的法律文本。截至2005年8月13日,全球已有142个国家和地区签署该议定书,其中包括30个工业化国家,批准国家的人口数量占全世界总人口的80%。

约束的继续——巴厘岛路线图

2008年联合国气候大会在印度尼西亚旅游胜地巴厘岛举行。各国希望在《京都议定书》第一期承诺2012年到期后,能够达成一份新协议,使得关于限制温室气体排放的约束能够继续生效。最终“巴厘岛路线图”包括了13项内容和1个附录。

2008年联合国气候大会场面

“共同但有区别的责任”原则成为“巴厘岛路线图”一项重要内容。此外“巴厘岛路线图”明确规定,《公约》的所有发达国家缔约方都要履行可测量、可报告、可核实的温室气体减排责任,这把美国纳入其中。除减缓气候变化问题外,还强调了另外三个在以前国际谈判中曾不同程度受到忽视的问题:适应气候变化问题、技术开发和转让问题以及资金问题。这三个问题是广大发展中国家在应对气候变化过程中极为关心的。“巴厘岛路线图”是人类应对气候变化历史中的一座新里程碑。

联合国秘书长潘基文在会议上动情呼吁:“请珍惜这一刻,为了全人类。我呼吁你们达成一致,不要浪费已经取得的成果。我们这个星球的现实要求我们更加努力。”

联合国秘书长潘基文在会议上动情呼吁

减少温室气体的措施

其实对于减少全球温室气体排放来说,除了法规的约束之外,还有很多实际行动可以去执行,以下几个方面就是全球正在为之努力的方向,当然,希望人们可以做到的远不止于此。

(1)保护森林的对策方案

今日以热带雨林为生的全球森林,正在遭到人为的持续不断的急剧破坏。有效的应对措施,便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏,另一方面,实施大规模的造林工作,努力促进森林再生。

(2)汽车使用燃料状况的改善

目前,全球低油耗、排量小的汽车正在逐步地占据主要市场。此项努力能消减化石燃料消费,可使温室效应大幅度降低。

(3)改善其他各种场合的能源使用效率

当今的人类生活,到处都在大量使用能源,其中尤其以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此,对于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地。

(4)鼓励使用天然气作为主要能源

相对于汽油来说,天然气较少排放二氧化碳。目前全球很多城市都在普遍采用这种清洁能源。

(5)鼓励使用太阳能

譬如推动所谓“阳光计划”,这方面的努力能使化石燃料用量相对减少,因此对于降低温室效应具备直接效果。

三、酸雨,给自由女神“化了妆”

自由女神铜像举世闻名的自由女神像,高高地耸立在纽约港口的自由岛上,象征着美国人民争取自由的崇高理想。

这座铜像以120吨钢铁为骨架,80块铜片为外皮,30万只铆钉装配固定在支架上,总重量达225吨。从1886年至今,自由女神像的外观已经形成一层非常漂亮的蓝绿色铜绿,能有效地保护女神像的铜表面。

但是由于酸雨的降临,自由女神变得不再光彩照人。酸雨使得钢筋混凝土外包的薄铜片逐渐变得疏松,一触即掉,因此不得不进行大规模修补。

遭受酸雨侵蚀的著名雕塑并非只有自由女神像,当今世界,由于酸雨危害,很多光彩千年的雕塑正在逐渐变得暗淡无光,而且受腐蚀的速度越来越快。

意大利威尼斯圣玛丽教堂正面上部阳台上的四匹青铜马曾被拿破仑掠到过巴黎,后来完璧归赵。近来却因酸雨损坏严重无法很好修复,只得移到室内,在原处用复制品代替。

荷兰中部尤特莱希特大寺院中,有一套组合音韵钟,是在17世纪铸造的名钟,几百年来人们一直十分喜欢听它的声音。可是近30年来,钟的音程出了毛病,音色也逐渐变得不洪亮。因为钟是用80%的铜制造的,由于敲钟时反复震动,铜锈逐渐剥落,酸雨腐蚀已经进入到钟的内部。

欧洲有超过10万栋镶有中世纪古老彩色玻璃的教堂,但是如今这些教堂上的彩色玻璃逐渐失去神秘的光泽,有的甚至完全褪色。仔细观察玻璃表面,有无数细小的洞。酸雨在小洞中继续和钾、钠、钙等物质发生反应(钙是中世纪生产的玻璃中才有的),例如和钙发生化学反应后生成石膏,从而在内部损害了玻璃。

杭州灵隐寺受酸雨腐蚀的佛像

我国故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式精美的浮雕花纹,50多年前图案还清晰可辨,现在却大多已模糊不清,有的已腐蚀成光板。杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年来经酸雨侵蚀,佛像的眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀现象严重,修补后,古迹也不再“古”。

岛上遭受腐蚀的石雕人像

希腊雅典埃雷赫修庙上亭亭玉立的少女神像已被“折磨”得“面容憔悴”、“污头垢面”。而号称世界最大露天博物馆的智利复活节岛上的石雕人像,正面临着解体和倒塌的威胁。

在美国东部和加拿大南部,酸雨已经成为棘手的问题。在北美地区,降水PH值只有3~4的酸雨已司空见惯。美国15个州降雨的PH平均值在4.8以下。西弗吉尼亚降雨的PH平均值甚至下降到1.5,这是最严重的记录。在加拿大,酸雨的危害面积已达120~150万平方千米。

猖獗的酸雨也严重地威胁着欧洲。其中,比利时是西欧酸雨污染最为严重的国家,它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍。在意大利北部,5%的森林死于酸雨。瑞典有15000个湖泊酸化。挪威有许多马哈鱼生活的河流已经遭酸雨污染。

酸雨也席卷了亚洲大陆。1971年日本就有酸雨的报道,该年9月,东京下了一场小雨,有十几个行人感到眼睛刺痛。1983年日本环境厅组织酸雨委员会进行降水化学组成的监测和湖泊水质调查。几年的调查结果初步表明,PH的年平均值处于4.3~5.6之间。中国是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区,酸雨给我国造成巨大的经济损失。我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高,在世界上是罕见的。1998年,全国一半以上城市降水年均PH值低于5.6。酸雨在我国几乎呈燎原之势,覆盖面积已占国土面积30%以上。因酸雨造成的年总损失为130亿元。其实,北方城市二氧化硫的排放量并不比南方少,只是因为北方土壤呈碱性,大气中尘沙又多,雨滴在经过大气层时得到了中和。我国酸雨中的主要成分是硫酸。雨水中硫酸和硝酸的比值很大,是美国和德国的6~7倍。

更加令人震惊的是,在“人类最后一片净土”——南极,居然也观测到了酸雨,而且是比较强的酸雨。例如,我国南极长城站1998年4月曾先后8次观测到酸雨,其中最低PH值只有4.45。长城站的铁质房屋和塔台被锈蚀得成层剥落,有的不得不进行更新。为了减缓腐蚀,房屋和塔台每年要刷2~3次油漆。

★绿色追问——酸雨

酸雨被称为“空中死神”,是目前人类遇到的全球性区域灾难之一。20世纪70年代,瑞典政府曾组织了一个科学调查小组,在斯德哥尔摩召开的人类环境会议上提出一份“跨国界的大气污染:大气和降水中的硫对环境的影响”的报告,认为酸雨给人们带来的危害将不低于核辐射。从此,酸雨成为举世瞩目的环境污染问题。

平常的雨水都呈微酸性,PH值在5.6以上,这是因为大气中的二氧化碳溶解于洁净的雨水以后,一部分形成呈微酸性的碳酸的缘故。然而燃烧煤和石油的过程会向大气大量释放二氧化硫和氮氧化物,当这些物质达到一定的浓度以后,会与大气中的水蒸气结合,形成硫酸和硝酸,使雨水的酸性变大,PH值变小。PH值小于5.6的雨水,我们称之为酸雨。