书城科普母亲河,别再流泪
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第20章 保护母亲河,拒绝水污染(2)

为华夏文明做出过巨大贡献的黄土高原,今天在人们的心目中似乎已成为荒凉、贫困和落后的同义语,导致这一现象的原因就是水土流失。水土流失是自然界的一种现象。水的流动,带走了地球表面的土壤,使得土地变得贫瘠,岩石裸露,植被破坏,生态恶化。

(一)满目疮痍的黄土高原

黄土高原地区的水土流失面积达45万平方千米,占总面积的70.9%,是我国乃至全世界水土流失最严重的地区。而1500多年前的黄河中游也曾“临广泽而带清流”,森林茂密,群羊塞道。正是人类掠夺性的开发掠去了植被,带来了风沙,使水土流失把黄土高原刻画得满目疮痍。

(二)发生水土流失的原因

水土流失发生的自然原因是地貌起伏不平、陡坡沟多、降水集中、多暴雨、地表土质疏松、植被稀少等,而人类毁林开荒、超载放牧、盲目扩大耕地、乱砍滥伐、破坏天然植被是造成水土流失的主要因素。

(三)黄河流域的变迁

黄河流域在公元前3000。前2000年时,地理环境非常适合植物的生长和人类的生活,关中平原直到战国时期依然“山林川谷美,天才之力多”。后来,由于人口的增加,无限制地开垦放牧,使森林毁灭,草原破坏,黄土高原被黄河卷走大量土壤,形成千沟万壑的地表形态。

(四)越垦越穷,越穷越垦

每年,黄河流域破坏耕地550万亩!更严重的是,水土流失使土壤的肥力显著下降,造成农作物大量减产。越是减产,人们就越要多开垦荒地,开垦荒地越多,水土流失就越严重,就这样,越垦越穷,越穷越垦。

(五)破坏土壤肥力

肥沃的土壤,能够不断供应和调节植物正常生长所需要的水分、养分(如腐殖质、氮、磷、钾等)、空气和热量。长江、和黄河每年流失的泥沙量共达40亿吨。其中含有机肥料相当于50个年产量为50万吨的化肥厂的总量。

(六)缩小的洞庭湖

由于风沙太多,湖南省洞庭湖每年有超过14平方千米沙洲露出水面。湖水面积由1954年的3915平方千米缩减到1978年的2740平方千米。更为严重的是洞庭湖水面已高出湖周陆地3米,丧失了为长江分洪的作用。

(七)淤积水库、阻塞河道、抬高河床

由于上游流域水土流失,汇入河道的泥沙量增大,当挟带泥沙的河水流经中、下游河床、水库、河道,流速降低时,泥沙就逐渐沉降淤积,使得水库淤浅而减小容量,河道阻塞而缩短通航里程,严重影响水利工程和航运事业。

(八)“悬河”的诞生

每年被输入黄河的泥沙量居世界河流之冠。黄河下游400千米长的河床,每年因大量泥沙的沉积,河底抬高10厘米,现在已成为河底高出周围地面的一条“悬河”。

(九)引发自然灾害

水土流失会引发许多自然灾害。在高山深谷,能引起泥石流灾害,危及工矿交通设施安全;在干旱和半干旱地区会加剧大气干旱及土壤干旱的危害。还有“悬河”,因为它全靠人工筑堤束水,每当洪水季节容易溃堤泛滥,危害人民的生命财产安全。

(十)自然灾害多发区

长江上游云南、贵州、四川、陕西、重庆和湖北等省、区、市的43个县,是山洪、滑坡和泥石流等水土流失灾害发生最多、最频繁的地区。

土壤中含有大量的氮、磷、钾等养分会随着水土流失而污染水源,引起湖泊的富营养化。仅仅黄河每年所携带的泥沙中含氮、磷、钾等的养分就达数亿吨,而其中绝大部分来自黄土高原。

(十一)生态环境恶化

20世纪30~60年代,人们认为水土流失仅仅会造成经济损失,但在60年代以后,人们开始认识到水土流失更能使生态环境恶化。土地退化,无法耕种,植物死亡,地表裸露,恶劣的生态环境还会导致气候变化,威胁人类的整个生存环境。

(十二)小流域综合治理

全国水土流失涉及近1000个县,主要分布在西北黄土高原、江南丘陵山地和北方土石山区。在水如油、土似金的黄土高原上,人们顽强地种草种树、修建梯田、挖水平沟、打窖蓄水、进行小流域综合治理,甚至人们还会提着水去灌溉土地。

生活污水何处去

人类生活中产生的污水是水体的主要污染源之一。随着我们生活水平的提高,这些污水的排放量也逐年增加。污水横流的情景常常出现在我们面前,又黑又臭的污水对环境的破坏是触目惊心的,生活污水的去向成了人们普遍关心的问题。

(一)生活污水的成分

生活污水中含有大量有机物,如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等;也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵等;生活污水中还含有无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等元素。

(二)生活污水的危害

由于生活污水中含有大量的有机物质,直接排放到天然水中的生活污水会使水体富营养化,致使病菌、微生物、藻类大量繁殖,严重时水体会发黑发臭。污水严重影响生态环境,污水中的细菌、病毒还容易使人染上各种疾病。

(三)中水

中水是对生活污水处理后的水,其利用价值很高,可以用做工业冷却水,市政和家庭清洁用水,城市绿化用水和湿地补充用水等。

酸雨

酸雨是随着大工业的兴起降临人间的。它主要是由大气中的二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物与雨、雪作用形成硫酸和硝酸,再随雨雪降落到地面。现在,世界上很多地区降水的含酸量要比100多年前未受污染的雨水含酸量高出几十、几百甚至几千倍。

(一)什么是酸雨

我们所讲的酸雨是指由于人类活动的影响,使得pH值小于5.65的酸性降水。随着近现代工业化的发展,这样的降水开始出现,并且逐年增多。它已经开始影响到人类赖以生存的环境以及人类自己了。

(二)最早的发现

1872年,英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成分,发现它呈酸性,而农村雨水中的酸性不大,郊区的雨水则略呈酸性,于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨:化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一名词。

(三)酸雨的形成

酸雨是人类在生产生活中燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过一系列成云致雨过程而形成的。美国每年车辆排放的氮氧化物约占氮氧化物总量的50%以上。我国的氮氧化物主要来自火力发电厂。

(四)关注酸雨

1972年,瑞典政府在联合国人类环境会议上提出了酸雨的报告,从此更多的国家开始关注酸雨,研究的规模也在不断扩大。

(五)世界三大酸雨区

目前,世界上已形成了三大酸雨区.一是以德、法、英等国家为中心,涉及大半个欧洲的北欧酸雨区。二是包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。我国在20世纪70年代中期开始形成了覆盖四川、广东、湖南、浙江、江苏和青岛等省市部分地区的世界第三大酸雨区。

(六)酸雨袭击

令人震惊的是,南极也观测到了酸雨,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,长城站的铁质房屋和塔台被锈蚀得外层剥落,有的不得不进行更新,为了减缓腐蚀,每年要刷2次~3次油漆。

(七)对植物的危害

当酸雨降落到植物上,就会破坏植物叶子表面的蜡质保护层,干扰蒸腾作用和气体交换,进而向植物叶子内部扩散,使植物中毒,减弱其光合作用,降低种子的发芽率和产量,严重的会使植物中毒死亡。

(八)对土壤的危害

酸雨还会毁灭土壤中的微生物,使有机物分解变慢,土壤板结,透气性差,从而影响植物的生长。酸雨还可以和土壤里的一些物质发生化学反应,如可以使土壤中的铝渗透出来,对生物产生毒害,酸化了的土壤中的养分也会大大流失。

(九)对人类的危害

根据科学家估计,因酸雨的危害,每年要夺走7500人~12000人的生命。北欧某些国家的婴儿因饮用酸化的井水而腹泻不止,不少人还因酸雨得眼疾、结肠癌、老年性痴呆以及其他一些疾病。

(十)“死亡湖”

酸雨还使许多原来生气勃勃的美丽湖泊变成水里无鱼遨游、水面不见水禽飞翔的“死亡湖”。在瑞典的8.5万个湖泊中,已有4000个被酸化,而且毁灭了其中的水生植物和鱼类。加拿大安大略省的4000多个湖泊全部被酸化,鱼类几乎绝迹。

(十一)酸雨对森林的危害

酸雨通过对植物叶、茎的淋洗直接伤害或通过土壤的间接伤害,促使森林衰亡。酸雨还诱使病虫害暴发,造成森林大片死亡。欧洲每年排出2200万吨硫,毁灭了大片森林。我国四川、广西等省区已有1000多平方千米的森林濒临死亡。

(十二)对建筑的危害

酸雨对石料、木料、水泥等建筑材料有很强的腐蚀作用,世界上许多古建筑和石雕艺术品都遭到了酸雨的腐蚀破坏,如我国的乐山大佛。酸雨还能直接危害电线、铁轨、桥梁和房屋。

(十三)变色的泰姬陵

大理石含钙特多,因此最怕酸雨侵蚀。世界著名的文化遗产——印度的泰姬陵由于大气污染和酸雨的腐蚀,大理石失去光泽,乳白色逐渐泛黄,有的变成了锈色。

(十四)修复自由女神像

酸雨同样也腐蚀金属文物古迹。例如,著名的美国纽约港自由女神像,钢筋混凝土外包的薄铜片因酸雨而变得疏松,一触即掉,因此不得不进行大修。

(十五)酸雨的防治

控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。世界上酸雨最严重的欧洲和北美许多国家都已经采取了积极的对策,如优先使用低硫燃料、改进燃煤技术、开发太阳能、风能等。

(十六)汽车尾气净化

应用甲醇、液化气等干净的燃料代替汽油、给汽车安装尾气净化器,都能降低汽车尾气中氮气的排放量,还有电动汽车的诞生也能减少空气中氮氧化物的含量,达到防止酸雨的目的。

(十七)酸雾

酸雾是雾在形成过程中与酸性气体经过碰撞、吸收、溶解、氧化等过程后形成的。这些酸性气体包括如二氧化硫、硫酸、硝酸、盐酸等,酸雾常常具有强烈的腐蚀性和强烈的刺激性气味。

(十八)强烈的酸性

酸雾具有强烈的酸性,有时它的酸度是酸雨的几十倍。原因是雾在地表气层中形成,而该气层中空气污染最严重,雾滴含水比雨滴少得多,所以几乎不能像雨滴那样对酸稀释。

(十九)酸雨净化塔

酸雾净化塔是一种设备,它可以将酸性气体吸入塔内,然后经过一系列化学反应后,释放出清洁的空气。它常常被用在化工印染、医药、钢铁、机械、电子等工业部门,用来吸收净化这些部门生产过程中排放出的酸性气体。

化学污染

在正常情况下,水中元素和化合物含量很低,不会影响到我们的使用,但人类不断地向水中排放废弃物和污水,使水中的化学物质愈来愈多。据估计,有些水中化学物质种类已达100多万种。因此,化学污染物是当今世界性水污染中最大的一类污染物。

(一)污染物的分类

化学污染物可分为无机污染物质、有机有毒物质、植物营养物质、油类污染物质等几类。生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质以及农田排水中残余的氮和磷属于植物营养物质,石油对水体的污染属于油类污染物质。

(二)意外污染

还有因为意外事故而造成河流污染的现象,比如一辆运输有毒物质的卡车不小心掉入河流中,有毒物质外泄,就会污染河流。这种污染对下游沿河居民有很大的威胁,因此被污染河流河水在一段时间里不能饮用。

(三)造成的危害

化学物质引起水污染的后果是非常严重的。剧毒物质会使水中的生物中毒、发生基因突变、导致畸形、影响胚胎发育和鱼苗成活率等。剧毒物质还会通过食物链影响其他生物的生存,比如有些鸟类会因此趋于灭绝。污染还会使水体失去旅游、观光和疗养的价值。