书城科普人类健康与环境(人与环境知识丛书)
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第1章 环境与人类健康的关系(1)

我们通常所称的环境就是指以人类为主体的外部世界的总称。它不仅包括阳光、空气、水、山川、土地、植物、动物、微生物、人,以及风、雨、雷、电等自然事物,也包括城市、村落、道路、工厂、农田、水库、车、船、飞机、火箭等人造事物,以及它们之间的相互关系。

当环境出了问题,人类还能“独善其身”吗?

人类离不开自然

人们习惯将人类环境分为天然的自然环境和人为的社会性环境。

自然环境,是指环绕于人类周围的自然界。它包括大气、水、土壤、生物和各种矿物资源等。

社会性环境,是指人类在自然环境的基础上,为不断提高物质和精神生活水平,通过长期有计划、有目的的发展,逐步创造和建立起来的人工环境,如城市、农村、工矿区等。社会环境的发展和演替,受自然规律、政治、经济、文化观念等的影响,其质量是人类物质文明建设和精神文明建设的标志。社会性环境既包括物质的形式,如城市、村落、道路、桥梁、工厂、农田、水库、车、船、飞机等,也包括精神文化的形式,如人际关系、政治制度、经济、法律、宗教、道德观念、风俗习惯、家庭结构等。

环境还可以按照环境要素来分类,可以分为大气环境、水环境、地质环境、土壤环境及生物环境等。环境从性质来分类,可分为物理环境、化学环境和生物环境等。

自然环境是人类生存和繁衍的物质基础。根据科学测定,人体血液中的60多种化学元素的含量比例与地壳中各种化学元素的含量比例十分相似,这说明人是环境的产物。我们从生活的自然环境中获取我们所需要的氧气、水分和食物,以提供我们身体活动的能量、生长发育和代谢更新的原料。正是大自然丰富的自然资源和优美的环境,为人类的繁衍生息提供营养和条件,才使人类发展、壮大成为地球的主宰。如果环境出现恶化,人类的健康将受到损害,甚至生存也将受到威胁。

人类为了生存、发展,必然要向环境索取资源,但同时也对环境产生影响。在人类的早期,由于人口稀少和能力的限制,人类的生存主要利用现成的食物,如以狩猎获得的动物、植物的果实、树叶等为食物,此时对环境没有明显的影响和破坏。在相当长的时间里,自然条件主宰着人类的命运。到了农耕时代,人类学会了耕种粮食,开始了“刀耕火种”、毁林开荒,这在一定程度上破坏了原有的自然环境。但由于当时生产力还很低下,科学、医疗水平不高,人均寿命较短,人口数量不多,因此,对环境的影响还不大。

随着人类的发展,科学技术的进步,产业革命的到来,使人类进入到了工业化时代。特别是使用机器以后,生产力大大提高,人类生存能力大大增强,加之医学科学的发展,使人均寿命延长,人口数量增加,对环境的影响也就日益增大了。

进入20世纪后,随着工业化进程的加快,人类利用、改造环境的能力空前提高,创造了巨大的物质财富,人类已在环境中由被动逐渐转变为处于主导地位。但是,与此同时,严重的环境污染和生态的破坏也随之出现在人们面前。大气严重污染、水资源空前短缺、植被破坏、森林毁灭、大批动物和植物物种濒临灭绝、土壤沙化、可耕地面积不断减少,人类赖以生存的自然环境正处在危机当中。日益恶化的环境向人类提出:保护大自然,维护生态平衡是当今最紧迫的问题。

在认识人类与环境的关系上,世界大部分国家和地区都盛行过人类中心论。人类中心论把人捧到自然系统中至高无上的位置,说人是大自然的主人,可以支配一切,自然界只不过是一个消极的客体。甚至认为人类在自然面前可以为所欲为,而自然在人类面前只有逆来顺受。这种以老大自居的观点,导致人类向大自然任意索取,任意排放污染物。

恩格斯曾经说过:“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但是在第二和第三步都有了完全不同的、出乎预料的影响,常常把第一个结果取消了。”现实正是如此。人类在不断地遭到环境的报复,今天我们正在吞食着人类盲目开发、破坏环境的恶果。

生态环境一旦遭到破坏,需要几倍的时间乃至几代人的努力才能恢复,甚至永远不能恢复。人类为恢复和改善已经恶化的环境,必须做长期不懈的努力,其任务是十分艰巨的。环境已经向人类亮出了“黄牌”,人类如再不清醒,就将会被罚出“场”外。到那时,尽管人类为子孙后代留下数以亿计的财富,但由于前人“愚蠢”的行为,毁掉了后人生存的环境条件,再多的财富又有什么用呢?!

比如,过去到处可以喝到清洁、甘甜的泉水,可现在我们却必须要花一元钱才能买到一小瓶可喝的清洁矿泉水。以后,清洁的水会越来越少、越来越贵。

日益恶化的生态环境,越来越受到各国的普遍关注。更多的人开始认识到,人类应当不断更新自己的观念,随时调整自己的行为,以实现人与环境的和谐共处。保护环境也就是保护人类生存的基础和条件。1972年联合国召开的人类环境会议,提出了“只有一个地球”的口号,提醒人们保护自己的环境。大会发表的《人类环境宣言》宣告:“维护和改善人类环境已经成为人类一个紧迫的目标。”“为了在自然界里取得自由,人类必须利用知识在与自然合作的情况下,建设一个良好的环境。”

近年来,我国政府已经认识到环境与人的重要性,党中央提出了“科学发展观”、“建设环境友好型社会”的概念,改变了过去一些地方政府只重视经济发展,不重视环境保护的错误做法。我们期望环境保护能成为我们每一个人重视和遵守的理念。

人类的生存和发展必须依赖于自然,人类必须要与自然和谐相处,要保护好自然,维护好环境的生态平衡,不能竭泽而渔,否则带给人类灾难的,将会是人类自己。

人类生存要求生态平衡

大自然中大约生活着上千万种生物,它们之间相互结合成生物群落,依靠地球表层的空气、水、土壤中的营养物质生存和发展。这些生物群落在一定范围和区域内相互依存,同时与各自的环境不断地进行着物质的交换和能量的传递,形成一个动态系统,我们把它叫做生态系统。

生态系统由动物、植物、微生物及其周围的非生命物质环境(阳光、空气、水、土壤等)组成。生态系统是生物与环境之间进行能量转换和物质循环的基本功能单位。为了生存和繁衍,每一种生物都要从周围的环境中吸取空气、水分、阳光、热量和营养物质。生物生长、繁育和活动过程中又不断向周围的环境释放和排泄各种物质,死亡后的残体也复归环境。

对任何一种生物来说,周围的环境也包括其他生物。例如,绿色植物以微生物活动从土壤中释放出来的氮、磷、钾等为营养元素;食草动物以绿色植物为食物;肉食性动物又以食草动物为食物;各种动植物的残体则既是昆虫等小动物的食物,又是微生物的营养来源;微生物活动的结果又释放出植物生长所需要的营养物质。

经过长期的自然演化,每个区域的生物和环境之间、生物与生物之间,都形成了一种相对稳定的结构,具有相应的功能,这就是生态系统。生态系统有大有小,小的如一个池塘、一块草地,大的如湖泊、海洋、森林、草原等,甚至整个地球也可以看成一个大的生态系统。

当一个生态系统的结构、功能,包括生物种类的组成、生物数量的比例,以及能量流动、物质循环等,都处在相对稳定状态,这就叫做生态平衡。生态系统的各个组成部分都是互相联系的。如池塘里的鱼、水生植物、浮游生物、微生物、水、空气、泥土等就是一个完整的生态系统。水生植物利用太阳能进行光合作用,把水和泥中的营养物质和大气中的二氧化碳转化为有机物,贮存在植物体内;小浮游动物以浮游植物为食;浮游动物和水生植物又被鱼作为食物;水生植物和水生动物的残体又被水和泥中的微生物分解成无机物,释放到环境中,供植物重新利用。这就构成了一个完整的生态系统。

如果人类活动干预某一部分,则会使原有的平衡打破;如果某种化学物质或某种化学元素过多地超过了自然状态下的正常含量,也会影响生态平衡。生态平衡是整个生物圈保持正常的生命维持系统的重要条件,为人类提供适宜的环境条件和稳定的物质资源。

如果生态平衡被打破,整个生态系统可以进行自动调节,以保持原有的平衡。比如,池塘里的鱼被捕捞后,水生植物和浮游动物的天敌减少,水生植物、浮游动物就会迅速繁殖起来,这对鱼的繁殖又有好处,从而恢复原有的平衡。如果生态平衡遭到严重破坏,则会发生非常严重的连锁性后果。

例如,20世纪50年代,我国曾发起把麻雀作为“四害”之一来消灭的运动。可是在大量捕杀了麻雀之后的几年里,却出现了严重的虫灾,使农业生产受到巨大的损失。后来科学家们发现,麻雀是吃害虫的好手。消灭了麻雀,害虫没有了天敌,就大肆繁殖起来,导致了虫灾发生、农田绝收等一系列惨痛的后果。

生态系统的平衡往往是大自然经过了很长时间才建立起来的动态平衡。一旦受到破坏,有些平衡就无法重建了,带来的恶果可能是人的努力无法弥补的。因此人类要尊重生态平衡,帮助维护这个平衡,而绝不要轻易去破坏它。

生态系统的组成成分越多样,能量流动和物质循环的途径就越复杂,调节能力就越强。但生态系统本身的调节是有限的,如果人类大规模地干扰,生态调节就变得无济于事,生态平衡就会遭到破坏。

如森林的大量毁灭、过度开垦土地使植被减少,导致植物吸收太阳能的作用减弱,使气温升高,同时也使森林植物,尤其是热带雨林对二氧化碳的吸收利用减弱而使二氧化碳增加。加之现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,汽车大量排放尾气,这些矿物燃料燃烧后放出大量的二氧化碳。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。这就造成人们所说的温室效应。因此,二氧化碳也被称为温室气体。人类活动和大自然还排放其他温室气体,如:氯氟烃(CFC)、甲烷和氮氧化合物气体等。科学家预测,如果二氧化碳含量比现在增加1倍,全球气温将升高30℃-50℃,两极地区可能升高100℃,气候将明显变暖。气温升高,将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率也将提高,自然灾害加剧。

更令人担忧的是,由于气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。1983-1985年间,在西非大西洋沿岸到非洲之角,再到南非的一些地区,发生了不同程度的旱灾和饥馑;至少有20个国家的3000万人挨饿,1000万人离家出走去寻找水源和食物。继这次旱灾,非洲从1991年开始又不断发生干旱和旱灾,1992年3-5月,埃塞俄比亚南部和肯尼亚北部约有75%的牲畜死亡。这是“温室效应”给人类带来灾害的典型事例。因此,必须有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增长,科学使用燃料,加强植树造林,绿化大地,防止温室效应给全球带来的巨大灾难。

又如20世纪30年代,美国由于大规模开垦西部草原,植被遭到严重破坏,使土壤失去植被的保护作用,结果导致著名的“黑风暴”事件。

1934年5月12日,一场巨大的风暴席卷了美国东部与加拿大西部的辽阔土地。风暴从美国西部土地破坏最严重的干旱地区刮起,狂风卷着黄色的尘土,遮天蔽日,天昏地暗,向东部横扫过去,形成一个东西长2400千米,南北宽1500千米,高3.2千米的巨大的移动尘土带,当时空气中含沙量达40吨/立方千米。风暴持续了3天,掠过了美国2/3的大地,3亿多吨土壤被刮走,风过之处,水井、溪流干涸,牛羊死亡,人们背井离乡,一片凄凉。这就是震惊世界的“黑风暴”事件。“黑风暴”也称沙尘暴或沙暴,在美国发生过若干起,主要是由于美国拓荒时期开垦土地造成植被破坏引起的。

由于过度开垦和放牧,近年来,沙尘暴也在我国北方肆行无忌,屡有发生。其中,1993年5月,一场罕见的沙尘暴袭击了中国新疆、甘肃、宁夏和内蒙古部分地区,沙尘暴经过时最高风速为34米/秒,最大风力达12级,能见度最低时为零。这场风暴造成85人死亡,31人失踪,264人受伤;12万头(只)牲畜死亡、丢失,73万头(只)牲畜受伤;37万公顷农作物受灾;4330间房屋倒塌,直接经济损失达7.25亿人民币。