(1)
人口問題
醫療衛生事業的發展使得人口出生率和成活率迅速提高,死亡率大幅度下降,引起全球人口急劇增長。
世界人口遞增的時間越來越短。工業革命時期1800年到1839年,世界人口由10億增加到20億,到1960年為30億,1975年為40億,1987年7月為50億。發展中國家佔世界人口比重由50年代的66.8%上升到80年代的74.9%。至2000年全球人口增加到61億,其中85%的增加大多集中在亞洲、非洲和拉丁美洲。
而在未來的30年中,人口增加率將會減緩,到2030年時,世界人口,的總數將為80億。人口增長率將達到歷史性的低點。
從文化教育程度看目前,全球有9.6億文盲,其中1.3億兒童。發達許多成績優秀的高中齡畢業生不願選擇理工等相對艱苦的專業,使得在培養艱苦崗位上所需合格人才陷於困境。發展中國家無力培養更多的人才,而人才從發展中國家向發達國家的流失更加劇了發展中國家的人才危機。以印度為例,到1990年為止,在外謀生的科學家和熟練技術人員達41萬,到2000年達54萬。
從健康的角度看人口素質,許多疑難病、奇特病的增加表明人口素質的下降。如艾滋病、變異鏈球菌、奧羅凱病毒、登革熱病毒、非典病毒等。正以驚人的速度吞噬人類的生命。
發達國家的人口問題
人口總規模萎縮,人口老齡化。1991年,瑞典老人比重18%,英國16%,日本12%。造成的問題:1社會經濟負擔加重2勞動力老齡化3生產率低4社會問題多。
發展中國家的人口問題
農業人口多,出生率高,“越窮越生,越生越窮”惡性迴圈。引發的社會問題是,1貧窮與飢餓2失業3奇型城市化,其後果是失業加劇,人口分佈奇型,出現大量工棚區。
(2)
溫室效應
地球大氣中起溫室作用的氣體稱為溫室氣體,主要有二氧化碳(CO2)、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它們幾乎吸收地面發出的所有的長波輻射,其中只有一個很窄的區段吸收很少,因此稱為"窗區"。地球主要正是透過這個窗區把從太陽獲得的熱量中的70%又以長波輻射形式返還宇宙空間,從而維持地面溫度不變,溫室效應主要是因為人類活動增加了溫室氣體的數量和品種,使這個70%的數值下降,留下的餘熱使地球變暖的。從19世紀末以來的百年間,由於全球平均氣溫上升了0.3-0.6℃,因而全球海平面相應也上升了10-25厘米。到2100年全球的平均氣溫會增高多少?IPCC的第一次評估報告中預計相應升溫1.5-4.5℃,海平面上升70-140厘米。第二次評估升溫1.0℃一3.5℃,海平面上升最可能值為50厘米。海平面的升高直接威脅到沿海國家以及30多個海島國的生存和發展。
(3)
厄爾尼諾
位於南緯4~14°的秘魯是世界上產魚的大國之一,這個國家的魚粉產量佔世界首位。這是由於秘魯沿海存在著一支旺盛的上升流,也就是說,在那一帶海區裡,除水平流動的海流外,還有不斷地從海底深層向海面湧升上來的上升流,這種上升流能把海底豐富的磷酸鹽和其他營養鹽分帶到海洋上層,滋養著世界上著名的秘魯漁場。如果這支上升流減弱或是消失,這樣,臨近赤道區的暖流就會入侵,引起秘魯沿岸海域的水溫升高,經初步研究發現厄爾尼諾現象平均5年左右發生一次,發生的時間長短不一,短則幾個月,長可達二年。當地居民把這種暖流的季節性南侵,由此引起的海面水溫升高的現象,稱為“厄爾尼諾”。
厄爾尼諾現象在一般年份,這種現象大約隔幾年就會在聖誕節前後發生,向南侵犯的範圍只能到達南緯幾度,待到來年3月,海面水溫又恢復常態,對長期生活在這裡的魚類和鳥類沒有多大的影響。厄爾尼諾現象各年發生的狀況是不完全相同的,有的年分暖水入侵的距離遠些,有的年分則近些。暖水入侵強盛時,可抵達南緯十幾度,這時秘魯沿岸水溫就會迅速增高,生活在這一海域裡適應冷水的浮游生物和各種魚類,就會因環境的突變而大量死亡,與此同時,以魚為食的各種海鳥,也會因缺少食物大批死亡。
經多年觀測研究,發現厄爾尼諾現象出現時,不僅對秘魯沿岸帶來災害,甚至影響到全球氣候的異常。每當厄爾尼諾現象嚴重時,常發現全球一些地區或是暴雨成災、洪水氾濫,而另外一些地區則是久旱無雨,農業歉收。科學家們把這種帶有全球性的氣候變異與厄爾尼諾現象緊密聯絡起來,發現它們之間有著很緊密的關聯,全球氣候異常的前兆往往可以從上年或年初厄爾尼諾現象發生的狀況中找到。隨著科學研究的深入,對厄爾尼諾現象發生的機制也有了新的認識,對厄爾尼諾現象最初含義也發生了,現在只有發生在中、東赤道太平洋地區大範圍的海水溫度升高,通常要持續一年以上的增溫現象才稱為厄爾尼諾現象
(4)
臭氧層變薄
臭氧是由三個氧原子組成的,總量只佔大氣的百萬分之0.4。在一般溫度下,為氣體狀態,呈淺藍色。大氣中的臭氧絕大部分集中在平流層25--30公里範圍內,稱為臭氧層。可是如果把臭氧氣體統統壓縮到地面大氣壓力情況下,單位面積上的臭氧層厚度只有薄薄的3毫米。這個薄薄的臭氧層,能夠阻止太陽光中99%的紫外線,有效地保護了地球生物的生存。如果減少到正常值的50%以上,人們形象地說這是個臭氧洞。南極臭氧洞2000年9月3日南極上空的臭氧層空洞面積達到2830萬平方公里,超出中國面積兩倍以上。最近十年北半球的臭氧總量減少了3
.6%,引起面板癌、白內障、免疫力下降等疾病。強烈的紫外線會使農作物、微生物產量大幅下降。甚至會危及海洋20m深處的魚。
(5)
土壤過分流失,土地荒漠化擴充套件
土壤最重要的成分是"有機質",它由微生物和動植物的代謝物組成,是土壤的養分。土壤的養分和水分不足以使大量的植物生長的狀況就是土地沙化。沙化土壤的主要成分為無機物,沙壤粗糙如砂、保水能力很差,即便有植物生長,也十分稀疏。形成1厘米厚的土壤需要100-400年。但,現在全世界35%的土地荒漠化。
非洲的荒漠化問題在全世界最為突出;但所有大陸都存在荒漠化。在亞洲,70%的乾旱耕地約100萬公頃面臨荒漠化。荒漠化每年給全球造成的損失達423億美元,據聯合國1995年統計,全球荒漠化面積為4.56×107km2,幾乎等於俄羅斯、中國、加拿大、美國的土地面積的總和。有9億人的生命受到荒漠化摧殘。
(6)
酸雨
酸雨不僅對淡水生態系統造成危害,又使土壤酸化,並危害植物根系和莖葉。植物是陸地生態系統的生產者,動物是消費者,微生物是分解者。植物受到危害,動物和微生物相繼受到影響,破壞陸地生態系統的平衡。科學家曾經試驗給植物澆酸水,只要水的pH值低到3以下,水稻、松樹、向日葵等葉子表面就會出現壞死斑點;顯微鏡下觀察葉子表面的毛孔和氣孔都受到損害,嚴重影響光合作用。而且酸水奪去了植物體內的鈣鎂等物質使植物逐漸衰弱。植物葉子變黃就是因為鎂不足,葉綠素難以合成的緣故。松樹等針葉樹所以對酸雨特別敏感,是因為針葉樹全年不落葉,酸雨造成的損害會在針葉中逐年積累起來。酸雨還可使農作物大幅度減產。例如,冬小麥在pH為3.5的酸雨影響下將減產13.7%,pH為2.5時更減產34%。大豆和蔬菜也易受酸雨危害,使產量和質量(蛋白質含量)下降。在歐洲大陸的最北部北極圈附近地區,許多地區的苔蘚和地衣因酸雨而消失,所以出現了“地衣沙漠”的名詞。
另外一個嚴重問題是,酸雨還使土壤中的鋁、汞等十分有害的金屬離子游離出來。這不僅對陸地植物,而且對水生的動植物都是十分有害的。歐洲和北美幾千個湖泊魚類滅絕成為死湖,這是一個重要原因。所以過去加拿大等國家曾試驗在湖中和農田中加石灰中和酸性,但是湖中魚仍不能存活,農田施用石灰有些情況下也不起作用,主要就是因為湖水和土壤中因酸化溶出的金屬鋁、銅、鋅、鎳等離子毒性並沒有消失的緣故。
人類活動造成的酸雨成分中,以硫酸為最多,一般約佔60%一65%,硝酸次之,約30%,鹽酸約5%,此外還有有機酸約2%左右。硫酸主要是因為燃燒礦物燃料釋放的二氧化硫,其中最大的排放源是發電廠、鋼鐵廠、冶煉廠等,還有家家戶戶的小煤爐。目前全世界人為釋放的二氧化硫每年約1.6億噸。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物氣體主要是在高溫燃燒的情況下產生的。例如,汽車發動機燃燒室中,以及礦物燃料在高溫燃燒時都會放出氮氧化物。氯化氫的人工源除了使用氯化氫的工廠以外,焚燒垃圾(塑膠製品中有大量的氯)和礦物燃料燃燒時也都會釋放這種氣體。人類活動造成的二氧化硫和氮氧化物與自然源相比數量上雖然大體相當(即各佔約50%左右),但是因為自然界自我清潔能力有限。硫氧化物和氮氧化物在大氣中形成酸雨的過程是十分複雜的大氣化學和大氣物理過程。如果形成酸性物質時沒有云雨,則酸性物質會以重力沉降等形式逐漸降落在地面上,這叫做乾性沉降,以區別於酸雨、酸雪等溼性沉降。乾性沉降物在地面遇水時複合成酸。酸雲和酸霧中的酸性,由於沒有得到直徑大得多的雨滴的稀釋,因此它們的酸性要比酸雨強得多。高山區由於經常有云霧繚繞,因此酸雨區高山上森林受害最重,常首先成片死亡。
1979年11月在日內瓦舉行的聯合國歐洲經濟委員會的環境部長會議上,透過了《控制長距離越境空氣汙染公約》,並於1983年生效。《公約》規定,到1993年底,締約國必須把二氧化硫排放量削減為1980年排放量的70%。目前世界上減少二氧化硫排放量的主要措施有:
1、原煤脫硫技術,可以除去燃煤中大約40%一60%的無機硫。
2、優先使用低硫燃料,如含硫較低的低硫煤和天然氣等。
3、改進燃煤技術,減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液態化燃煤技術是受到各國歡迎的新技術之一。它主要是利用加進石灰石和白雲石,與二氧化硫發生反應,生成硫酸鈣隨灰渣排出。
4、對煤燃燒後形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。目前主要用石灰法,可以除去煙氣中85%一90%的二氧化硫氣體。不過,脫硫效果雖好但十分費錢。例如,在火力發電廠安裝煙氣脫硫裝置的費用,要達電廠總投資的25%之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。
(7)
森林面積銳減,生物物種加速滅絕
熱帶雨林地處熱帶地區,主要分佈在赤道周圍的三十三個國家,形成一條帶子,佔地球陸地面積7%,是全世界最關注的環境區域。熱帶雨林對地球和人類有多方面的重要功能,最主要的有:
1)
它為地球半數以上的生物物種提供了棲息和生存地,因此是地球上生物多樣性最豐富的地區;
2)
它為人類提供了豐富的原料,如:巧克力、堅果、水果、膠類、咖啡、木料、橡膠、天然殺蟲藥、纖維和燃料;
3)
它是一座天然藥庫。從醫療手術中使用的麻醉劑,到避孕藥丸,再到治療高血壓、白血病、帕金森病、惡性淋巴肉芽腫病、多發性硬化症等難症和絕症的藥物,熱帶植物給人們提供了藥效很好的成分,已用於臨床;
4)
它可以大量吸收地球大氣層中的二氧化碳,因而能夠幫助減少地球上的溫室效應,具有維護地球氣候平衡的功能;
5)
它能大量吸收降雨,儲存淡水資源,防止水土流失,防止洪水的發生;
6)
它為地球上近一億人口提供著生活資源和生存基礎。
熱帶雨林只分布在中美州、非洲、亞洲的一些國家和地區,我國的雲南和海南島有熱帶雨林,是珍貴的地球財富。
(8)
環境汙染加劇
任何不屬於空氣成分的物質大量進入空氣之後,空氣汙染就發生了,比如:燃燒釋放出的黑煙。在城市和農村,空氣裡常常含有少量或微量的其它氣體成分,比如:一氧化碳、氮和硫的氧化物、甲烷、臭氧、硫化氫、碳氫化物、氯氟烴(CFCs)以及各種懸浮顆粒物。大自然中的植被(樹木、灌木和草)可以放出氧氣,吸收二氧化碳和多種空氣中的汙染成分和顆粒物。所以,在植物茂密的地方,空氣往往很乾淨、清新。但是,如果空氣中汙染物的濃度過高,植物也會受到毒害。水汙染本不是人類有意製造的,只因為無知,人類才做了這毀掉自己生命之源的蠢事。水體本身有一定的自淨能力,那是水生生物的功勞。植物可以吸收廢水中的成分變成自己生長需要的營養,微生物可以在溶解氧的幫助下分解水裡的汙濁之物,
把它們轉化成乾淨的二氧化碳和水。於是,大自然中的水流才得以保持清澈透明。但是,當我們把過多的生活和工業汙水排入水體(河流或湖泊)中,超過了水的自淨能力,毒害了能夠吸收和分解汙物的水生生物時,水體汙染就發生了。汽車排放的酸性物質氮氧化物會與空中的水蒸氣直接形成酸雨,對城市環境和森林地區造成酸雨危害從食物到垃圾,從垃圾到肥料,從肥料再滋養食物,迴圈往復。這是一個十分珍貴、充滿智慧的傳統生活經驗。當今的發達國家對垃圾處理進行了反覆深入研究之後,得出的結論仍舊是:堆肥是處理垃圾最好的辦法。汽車排放的鉛粒,洩漏的汽油對公路旁的農田、地下和地表水體有直接的汙染作用。現在全世界有13億人居住在未達世界衛生組織規定的標準的城市。
赤潮(red
tide)是海洋中某些微小(2-20微米)的浮游藻類、原生動物或更小的細菌,在滿足一定的條件下爆發性繁殖或突然性聚集,引起水體變色的一種自然生態現象。
由於人類經濟的發展,對大自然造成了許多幹擾,最主要的是N、P營養成分的增加,造成淡水、海水的富營養化,為水中這些微小生物的爆發性生長提供了十分有利的條件。海洋中約有4000餘種浮游藻類,其中約300種是可導致海水變色的赤潮種。在300種赤潮種中約有70種能產生毒素,可透過魚或貝類等食物鏈對人類造成毒害,可造成人類消化系統或神經系統中毒,如麻痺性貝毒(PSP)、腹瀉性貝毒(DSP)、神經性貝毒(NSP)、記憶缺失性貝毒(ASP),嚴重的還可致死。此外,還可造成大量的養殖貝類、蝦類、蟹類和魚類中毒死亡。保護動物,如鱒魚、海豚、海牛、海鳥、海獅、海鯨也有中毒致死的報道。在赤潮消失期,赤潮生物大量死亡和分解,耗盡了水中的溶解氧,分解物產生大量的有害氣體,惡臭難聞,嚴重威脅海洋養殖業和旅遊業的發展。