第十四章 維護(hù)我們的生存環(huán)境
提 要
1、人是地球環(huán)境演變過(guò)程中的產(chǎn)物，環(huán)境對(duì)人類的生存和發(fā)展有著重要的影響
2、地球環(huán)境的演變從未終止，變是絕對(duì)的，人類只能因勢(shì)利導(dǎo)，以減輕或避免自然災(zāi)害，發(fā)展有利于人的方面。關(guān)鍵在應(yīng)了解、順應(yīng)自然規(guī)律；倒行逆施，必受大自然的懲罰
3、生態(tài)系統(tǒng)被破壞，環(huán)境受到污染，人口過(guò)量膨脹，已使物種加速絕滅并威脅著人類的生存
4、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人類認(rèn)識(shí)環(huán)境問(wèn)題的存在，也使解決這一問(wèn)題成為可能，但人類社會(huì)本身的不協(xié)調(diào)，阻礙著人與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展
5、人類社會(huì)處在持續(xù)發(fā)展與走向毀滅的十字路口，只有選擇科學(xué)與民主，人類才有希望
一、 環(huán)境與人類
環(huán)境（environment）是一個(gè)現(xiàn)代的概念，在自然科學(xué)中，是指圍繞生物體外部的空間及所包容的一切因素的總和。在這個(gè)空間中，溫度、壓力、濕度、陽(yáng)光等物理化學(xué)條件，水、土、空氣等非生物成分的狀況，以及生物彼此間的關(guān)系，決定著什么樣的生物群落((community) 能在此生存，同時(shí)也影響著它們的形態(tài)與習(xí)性。“海闊憑魚躍，天空任鳥飛”表達(dá)了人們對(duì)自由的向往，但自然界的實(shí)際是，魚和鳥原來(lái)都并不那么自由；深海的魚 不能游到淺海中去，只有少數(shù)鳥類才能飛上高山之巔。不同的生物群落只是在特定的空間中才會(huì)出現(xiàn)。
人和其他生物一樣，都是地球上環(huán)境演變到一 定階段的產(chǎn)物，并隨著環(huán)境的繼續(xù)演變而進(jìn)一步發(fā)展，因而能得到適應(yīng)環(huán)境的生理特點(diǎn)。英國(guó)作家威爾斯（H. G.Wells,1866-1946）寫的科學(xué)幻想小說(shuō)《大戰(zhàn)火星人》中，人類面對(duì)火星人威力極其強(qiáng)大的武器，猶如螳臂當(dāng)車，但入侵的火星人終因不能適應(yīng) 這個(gè)新的環(huán)境而全部病死，人類的生活恢復(fù)常態(tài)。撇開幻想的故事成分，威爾斯從反面道出了人類能在地球上生存到現(xiàn)在的一個(gè)真理。和其他生物比較，還有不同， 就是人類多了一個(gè)自己的社會(huì)(society)，而且他所直接感受到的生存壓力，經(jīng)常是來(lái)自社會(huì)。
在西方語(yǔ)言中，環(huán)境作為一個(gè)名詞出現(xiàn)，始于英國(guó)哲學(xué)家斯賓塞（H. Spencer, 1820-1903）。斯賓塞相信達(dá)爾文的進(jìn)化論，并將其用于認(rèn)識(shí)人類社會(huì)，他所定義的環(huán)境，包括了自然和社會(huì)兩方面，為避免語(yǔ)義上的誤會(huì)，本書中的環(huán)境一詞除特別指明外，專指自然環(huán)境，社會(huì)環(huán)境則簡(jiǎn)稱為社會(huì)。環(huán)境與社會(huì)這兩種因素都在作用于人，究竟是那一種因素在對(duì)人類的發(fā)展起主導(dǎo)作用？多年來(lái)一直在爭(zhēng)論，我們?cè)谶@里不去糾纏歷史上的問(wèn)題，而是用今天的地球系統(tǒng)科學(xué)觀，去認(rèn)識(shí)環(huán)境對(duì)人的影響。
作為地球這個(gè)巨系統(tǒng)一個(gè)低層次的組成部分--人類，其發(fā)展不可避免地要受到環(huán)境的支配。氣候、水、土壤、地形及與此相關(guān)的動(dòng)植物，就是對(duì)人類生存至關(guān)緊要的幾種因素。
氣候的影響無(wú)處不在，不僅是人的發(fā)育和健康直接受到它的影響，作為人類衣食之源的動(dòng)植物的生長(zhǎng)，以及淡水的供應(yīng)，都與氣候相關(guān)。不同的氣候條件使人們的衣食住行，乃至性格行為都出現(xiàn)差異，并使人感到最能適應(yīng)自己所習(xí)慣的氣候。
水 是人類維持生存不可缺少的物質(zhì)，所以北京猿人以周口河旁階地上的洞穴為居所（彩圖Ⅷ-4）。在我國(guó)乃至世界其他地方發(fā)現(xiàn)的石器時(shí)代人類遺址，也大多分布在 河流兩側(cè)與湖泊四周。這種地方取水方便，而且其他動(dòng)物常來(lái)聚集，植物也茂盛。以漁獵、采摘為生的早期人類，容易在此獲得食物。后來(lái)，人類的居所能向遠(yuǎn)離河 流的地方轉(zhuǎn)移，是因?yàn)槿祟惗昧舜蚓谌⒗玫叵滤?。?dāng)飼養(yǎng)牲畜成為人們的主要食物來(lái)源后，人們逐水草而居。時(shí)至今日我們還可見(jiàn)到，農(nóng)村中的居民點(diǎn)，多 是靠著井泉分布，在沙漠中更是有水的地方才有人煙。
土壤是植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，當(dāng)人類進(jìn)入農(nóng)耕社會(huì)后，土壤的重要性就突顯出來(lái)了?！爸茉徥?， 堇荼如飴”，是歧山下肥沃的平原把正在尋找定居地的周人留了下來(lái)，他們以此為基地，建立了取代殷商的強(qiáng)大王朝。這些肥沃的土地是渭河開拓出來(lái)的。河流帶來(lái) 泥沙和有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分淤積而成的土地，哺育了世界各地的古老文明（如黃河、尼羅河、幼發(fā)拉底河和底格利斯河等文明）。
地形對(duì)人類的活動(dòng)有重要的影響。遠(yuǎn)古時(shí)代的人類常依山傍水而居，天然洞穴便成為良好的住處。但在農(nóng)耕社會(huì)，已經(jīng)學(xué)會(huì)蓋房的人類總是聚集在土壤層發(fā)育的平原地區(qū)，導(dǎo)致山區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展往往不如平原地區(qū)。不過(guò)，適宜的活動(dòng)空間還需要其他環(huán)境條件的配合。缺水的沙漠，地勢(shì)也相當(dāng)平坦，但沒(méi)有植物生長(zhǎng)，對(duì)人就沒(méi)有意義。
動(dòng)植物和人一樣，依附著環(huán)境生長(zhǎng)，受到各種環(huán)境因素的控制。而對(duì)人來(lái)說(shuō)，它們又是重要的環(huán)境因素。動(dòng)植物所能提供的食料的數(shù)量和質(zhì)量，對(duì)人口的數(shù)量和質(zhì)量產(chǎn)生著直接的影響。
以上這些因素，曾被綜合起來(lái)概括稱為地理環(huán)境。今天我們看到，還應(yīng)包括巖石圈及地球深部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效應(yīng)，以及來(lái)自宇宙的影響。
在 人類歷史上，我們可以看到，部落、民族的遷徙，王朝的更替，城市的興衰，除了人類社會(huì)內(nèi)在的原因之外，環(huán)境的影響也是不可忽視的，有時(shí)它甚至起到?jīng)Q定性的 作用。在中國(guó)歷史的早期，由于中原地區(qū)的土壤、氣候、水文等條件最適于農(nóng)耕，為北方的大漠、西部的崇山和南方卑濕之地所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及，東邊則是難以跨越的大 海，因而周邊的族群總是向這里聚集，文化在此興盛，中華由此得名，天朝上國(guó)的思想也由此而生。以后南方得到開發(fā)，也有氣候變遷的影響，經(jīng)濟(jì)發(fā)展超過(guò)北方， 中華文明覆蓋面擴(kuò)大，中國(guó)的范圍也隨之?dāng)U大，而以中華為世界的中心，天下精華之所在，心態(tài)依然。人情懷土，窮達(dá)不易，故對(duì)外但求人不犯我，以和為貴，不事 擴(kuò)張，始終以守成為本；而在中國(guó)內(nèi)部, 居住在這塊土地上的各種勢(shì)力都要逐鹿問(wèn)鼎，執(zhí)牛之耳，因而內(nèi)戰(zhàn)之多，他國(guó)罕見(jiàn)。這些歷史現(xiàn)象都在一定程度上反映出這種封閉的地理格局的影響。
出 現(xiàn)在地中海東部以克里特島為中心的米諾斯文化，比希臘文化還古老，曾盛極一時(shí)。但在3000多年前突然消失，引起過(guò)許多神秘的推測(cè)，現(xiàn)已查明，原來(lái)是這個(gè) 地區(qū)的火山大爆發(fā)，導(dǎo)致這個(gè)文化一蹶不振，迅速銷聲匿跡。我們還可以看到，從蒙古高原出發(fā)的騎兵，居高臨下，南下橫掃中原，西向直抵東歐，但向東因有大海 一水之隔，終未能涉足扶桑。以上事例，似出偶然，但如無(wú)環(huán)境的必然因素，亦無(wú)從發(fā)生。
環(huán)境的影響，小至個(gè)人生活，大至國(guó)家發(fā)展，可謂無(wú)所不 在。我國(guó)古代賢哲對(duì)此早就有所認(rèn)識(shí)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期蘇秦游說(shuō)六國(guó)，總是先分析地理資源形勢(shì)。其后范睢提出“遠(yuǎn)交近攻”的政治謀略，更已具有地緣政治的意義。從自 然科學(xué)的角度認(rèn)識(shí)環(huán)境對(duì)人的影響，在我國(guó)出現(xiàn)得也很早。兩千多年前以管仲的名義編成的《管子》一書，便留有這方面的記錄。當(dāng)時(shí)人們已認(rèn)識(shí)到：土壤有不同的 性質(zhì)；地下水的水質(zhì)和埋藏深度等因素，對(duì)農(nóng)作物的發(fā)育會(huì)產(chǎn)生影響，遂據(jù)此對(duì)齊國(guó)平原地區(qū)的土地作了分類，標(biāo)明什么樣的土種植什么樣的農(nóng)作物才合適。對(duì)城市 建設(shè)也已能概括出：“凡立國(guó)都，非于大山之下，必于廣川之上。高勿近旱，而用水足；下勿近水，而溝防省。”管仲在公元前686年到公元前644年間主持齊 國(guó)的政務(wù)，是一位務(wù)實(shí)的政治家，這部《管子》，是以實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)總結(jié)出來(lái)的。《管子》中提出，要治理好國(guó)家，首先得了解國(guó)情，而國(guó)情中的一項(xiàng)內(nèi)容，就 是“水土之性”。更是了不起的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。這里的水土，實(shí)已把來(lái)自水圈、巖石圈和大氣圈的環(huán)境因素都包括在內(nèi)，而且最后著眼在水土對(duì)人和其他生物的影響上， 已和現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)的觀念相近，奇怪的是這些科學(xué)的認(rèn)識(shí)并未得到發(fā)展，而在管仲之后約千年，假托晉代郭璞（276-324）提出的“風(fēng)水”之說(shuō)卻盛行起來(lái)。 這“風(fēng)水”雖然含有風(fēng)和水兩個(gè)字，但并非去研究自然界的風(fēng)和水，而是琢磨怎樣埋葬先人的遺體才能使后人富貴吉祥。
為什么科學(xué)在中國(guó)如此舉步維艱，具有巫術(shù)色彩的風(fēng)水術(shù)卻能盛行？西漢時(shí)董仲舒提出：“天亦有喜怒之氣，哀樂(lè)之心，與人相副。以類合之，天人一也?！?（《春秋繁露·陰陽(yáng)義》）這種觀念起了誤導(dǎo)作用。
本 來(lái) 如果將“天人合一”解讀為自然環(huán)境與人的和諧，無(wú)疑是卓越的科學(xué)思想，此前荀況提出“天行有常，不為堯存，不為桀亡”（《荀子·天論》）便是主張?zhí)烊朔?開，只可惜在中國(guó)古代，能這樣去理解的人實(shí)在不多，在思想界居統(tǒng)治地位的，是給自然之天賦予超自然的神秘意義，天和人通過(guò)精神世界合而為一，并會(huì)相互“感 應(yīng)”的觀念。所以對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)，走不上科學(xué)的道路。而且這些觀念還通過(guò)宮殿廟宇的建筑，拜祭天地鬼神的儀式，文字圖象的宣傳等各種文化的滲透，深深地進(jìn)入 到普通百姓的頭腦中。從而使他們以為皇帝是天之子，深信人間的變化體現(xiàn)著天的意志，自然界的變化，也總有人世間的原因。故而褒姒亂政，歧山地震；竇娥奇 冤，六月飛雪；五星聯(lián)珠，劉邦即位。皇帝下詔，首稱 “奉天承運(yùn)”，自認(rèn)為得了天命，不同于凡人，擁有至高無(wú)上的絕對(duì)權(quán)威，天經(jīng)地義。秦始皇更是自我膨脹最突出的一個(gè)，他東游大海，射大魚以戰(zhàn)海神；南巡湘 江，遇大風(fēng)，不得渡，大怒，有人說(shuō)這是湘山上的神和他作對(duì)，馬上調(diào)動(dòng)刑徒三千人，砍盡山上的樹。還沒(méi)當(dāng)上皇帝在梁山泊當(dāng)寨主的宋江，也要打起“替天行道” 的大旗。
由于這些觀念深入人心，直至科學(xué)昌明的20世紀(jì)，隕石雨的墜落，地震的發(fā)生，乃至花木的枯榮，均可引來(lái)訛言四起；另一方面也不乏違 背客觀規(guī)律而欲以“天威”擺布自然，干出一些“戰(zhàn)天斗地”的蠢事。所幸在中國(guó)，一直有一大批實(shí)干家在實(shí)干，他們求真務(wù)實(shí)，并不斷從失敗中吸取教訓(xùn)，雖未能 提升到科學(xué)認(rèn)識(shí)的高度，但干出來(lái)了。終將菹茹鹽漬之地，林莽荒原均改造成為良田沃野，而且直到今天后人仍得其惠，相較于曾誕育蘇美爾文化的兩河流域，曾被 記述為神話般的伊甸園所在，今天大部分土地已成鹽漬荒漠。我們不能不銘記先賢的勛勞。大禹、管仲、李冰、鄭國(guó)等是其著者，更多的是無(wú)名英雄，他們是中華真 正的脊梁。今天我們有了科學(xué)的武裝，特別是地球科學(xué)著眼于地球是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，綜合各科以概觀全球全局，掌握了它，將更能正確認(rèn)識(shí)與處理好人與環(huán)境的關(guān) 系，也有助于科學(xué)發(fā)展觀念的建立，
二、自然災(zāi)害
“天 地為爐兮造化為工，陰陽(yáng)為炭兮萬(wàn)物為銅”。我國(guó)漢代年輕的思想家賈誼，從哲學(xué)的角度，看出了人和萬(wàn)物都存在于自然的變化之中?，F(xiàn)在我們更已確切地觀察到， 正是地球這個(gè)巨系統(tǒng)中各個(gè)層次間物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換，使人類得到了生存和發(fā)展的機(jī)會(huì)。但并不是所有的變化都有利于人，一部分突發(fā)事件，如洪水、臺(tái)風(fēng)、地震、 火山爆發(fā)等等，可以使人的生命財(cái)產(chǎn)在瞬間蒙受巨大損失。在中國(guó)，習(xí)慣把這些災(zāi)害稱為天災(zāi)，這是因?yàn)榘凑仗烊烁袘?yīng)的觀念，它們是人格化的天，對(duì)人間做出壞事 的懲罰，或稱“天譴”?，F(xiàn)在當(dāng)然不再這樣理解，說(shuō)的是自然災(zāi)害。
地球環(huán)境中有些緩慢變化對(duì)人也是不利 的，但要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累才能顯示出它的危害，如土壤鹽堿化、湖泊的淤塞、河水?dāng)嗔鞯染且怀幌χ?，古人認(rèn)識(shí)不到，其實(shí)它們也在自然災(zāi)害之列。按照起主導(dǎo) 作用的環(huán)境因素，可以把這些自然災(zāi)害劃分為地質(zhì)災(zāi)害、氣候?yàn)?zāi)害、生物災(zāi)害和來(lái)自地外的災(zāi)害。
地質(zhì)災(zāi)害是以巖石圈的變形、變位、巖漿及水在地面上下的活動(dòng)、地球磁場(chǎng)及重力場(chǎng)的地質(zhì)營(yíng)力作用等因素，所引起的自然環(huán)境惡化，造成人類生命財(cái)產(chǎn)損毀或人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境發(fā)生嚴(yán)重破壞的現(xiàn)象或過(guò)程。
地 震是分布廣泛、造成損失最大的一種地質(zhì)災(zāi)害，但它只發(fā)生在巖石圈中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換作用最活躍并容易破碎的部位，集中分布在板塊俯沖或碰撞的邊緣地帶以及 板塊內(nèi)部的某些地方，環(huán)太平洋帶和地中海-喜馬拉雅山-印度尼西亞帶是地球上兩個(gè)主要的地震帶，全球地震90%以上的能量在此釋放。大地震在臨近深海溝的 洋底（貝尼奧夫帶）發(fā)生時(shí)，海底地形突然變化，猝然出現(xiàn)起伏落差，產(chǎn)生可以波及很遠(yuǎn)的海嘯，這種海嘯造成的災(zāi)害常超過(guò)地震本身。他們也主要發(fā)生在這兩大地 震帶。大洋脊是淺源地震多發(fā)地帶，但但都比較微弱，少有對(duì)人類造成災(zāi)害。（圖13-1）。
[圖13-1全球大地震震中分布圖]
（據(jù)G.A.Eiby,1980）
圖中的黑點(diǎn)為1962～1967年全球淺源與深源地震的震中的位置,其他時(shí)期的震中位置也與此相似
能 造成災(zāi)難性后果的是7級(jí)和7級(jí)以上的大地震。20世紀(jì)以來(lái)，這樣的大地震全球已發(fā)生了1 200多次，絕大多數(shù)發(fā)生在這兩大地震帶中。人類記錄到的最大地震，1960年5月22日發(fā)生在南美智利西海岸；2004年12月26日在印度尼西亞的蘇 門答臘島西北近海發(fā)生的大地震，還引發(fā)了海嘯，致死亡近30萬(wàn)人，為近世所罕見(jiàn)。
我國(guó)夾于這兩大地震帶之間，所以地震災(zāi)害頻繁而強(qiáng)烈。 1976年7月28日發(fā)生在河北唐山的大地震，遇難人數(shù)超過(guò)23萬(wàn)；2008年發(fā)生在四川汶川的8級(jí)大地震，比1976年的唐山大震規(guī)模更大， 震中區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平位移量達(dá)238cm，沉降量達(dá)到70cm，隆起量達(dá)30cm。（國(guó)家測(cè)繪局、國(guó)家地震局通報(bào)汶川地震地形變化監(jiān)測(cè)結(jié)果，2008）死亡失蹤逾八萬(wàn)人。造成直接經(jīng)濟(jì)損失八千四百多億元人民幣，主要受災(zāi)區(qū)四川省共有9145個(gè)學(xué)校4127個(gè)醫(yī)院需要恢復(fù)重建。
不 過(guò)并不是一有地震就會(huì)造成災(zāi)害，地球上絕大多數(shù)地震所釋放的能量微小，不會(huì)造成災(zāi)害。即使在地震活動(dòng)性很強(qiáng)的地區(qū)，大部分時(shí)間也是沒(méi)有破壞性地震的。在同 一地區(qū)，破壞性大地震的發(fā)生一般都有一定的周期性（數(shù)百年至數(shù)千年）。中國(guó)的歷史地震記錄資料顯示，近1000年來(lái)已有4次重復(fù)。最后一次地震高潮期為 1966～1976年。對(duì)于人的一生而言，在地球上大部分地區(qū)，其實(shí)都不會(huì)受到地震的威脅。
強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí)，常有地面隆起或下陷，出現(xiàn)裂縫 并錯(cuò)動(dòng)位置等變動(dòng)，對(duì)橋梁、道路和建筑物的破壞明顯，但直接因地面震動(dòng)或遭遇斷裂而致死的人或其他動(dòng)物，極為罕見(jiàn)。地震波引起地面震動(dòng)，使建筑物受到破 壞，是最常見(jiàn)的地震災(zāi)害。中國(guó)古代及近代幾次大地震中創(chuàng)記錄的死亡人數(shù)，皆因房屋倒塌所致，
社會(huì)進(jìn)入工業(yè)化之后，人口密集和水電交通等公用設(shè)施大量出現(xiàn)，地震常引起火災(zāi)、斷水、斷電、煤氣管道破裂爆炸、交通設(shè)施毀壞等次生災(zāi)害，有時(shí)較小的地震也會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
因 此人雖無(wú)法阻止地震的發(fā)生，但只要我們?cè)谶M(jìn)行城市、礦山、鐵道、公路、水壩、港口等建設(shè)之前，考慮到可能發(fā)生的地震的影響，對(duì)它保持警惕，采取相應(yīng)的預(yù)防 措施，仍有可能減輕災(zāi)害，縮小直至避免人員的傷亡。雖然目前我們尚不能作到準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)發(fā)生地震的時(shí)刻和規(guī)模，但什么地方有可能發(fā)生足以造成災(zāi)害的地震，已 能在一定程度上預(yù)見(jiàn)。
山崩、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，發(fā)生時(shí)主要表現(xiàn)為巖石塊體的向下運(yùn)動(dòng)，其能量主要 是從地球的重力場(chǎng)獲得的，因此多局限在地勢(shì)陡峭的山區(qū)。這是一種位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的表現(xiàn)。水在其中的潤(rùn)滑作用也是重要的因素。泥石流的形成更不能缺少水的參 與。這種塊體運(yùn)動(dòng)既可以由地震誘發(fā)而引起，也可能與地震無(wú)關(guān)。在陡峭的海岸上和喀斯特地區(qū)，出現(xiàn)的巖石崩塌或溶洞陷落，也是重力作用的結(jié)果。不過(guò)直接的原 因是水的沖擊或溶蝕的作用，掏空了下伏巖石，使上覆巖石失去了支撐基礎(chǔ)。這類因重力作用發(fā)生在巖石圈表面的塊體運(yùn)動(dòng)，一般影響的面積較小。但在其影響所及 的范圍內(nèi)，造成的損失也可以很嚴(yán)重。
我國(guó)山岳多而且不少近期仍在上升，地勢(shì)陡峭，峽谷壁立，特別是西南部雨量又充沛，這類地質(zhì)災(zāi)害頗為常 見(jiàn)。據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2008年公布的數(shù)字，從2001年到2005年中國(guó)大陸發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害9萬(wàn)多起，造成人員死傷和失蹤近8000人，而其中百分之九十 以上是滑坡、崩塌和泥石流合計(jì)超過(guò)95000起。而2008年5月12日汶川大地震的發(fā)生，更引發(fā)了這些地質(zhì)災(zāi)害。僅四川４４個(gè)地震災(zāi)區(qū)縣（市、區(qū)）就查 出各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)近13000處。（人民網(wǎng)）
威 力強(qiáng)大的火山爆發(fā)，破壞性可以和大地震不相上下，但在全球數(shù)量有限。分布在大陸和島嶼上具有活動(dòng)能力的火山均已被人類認(rèn)識(shí)，只有400多座，主要分布在太 平洋四周，還有地中海地區(qū)以及大西洋的洋脊上。近年來(lái)在大洋底發(fā)現(xiàn)了更多的活火山，海水沉重的壓力，使它們暫時(shí)無(wú)力噴發(fā)到水面上為害，但其可改變海水溫度 與成分，影響氣候和海洋生物。由于火山爆發(fā)以前，總有跡象可尋，人們已能較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)，一般對(duì)人的威脅不大，經(jīng)常噴發(fā)的火山，常常成為旅游勝地。但也間有 意外。1985年哥倫比亞的路易斯火山爆發(fā)，仍創(chuàng)下了兩萬(wàn)多人喪生的記錄，是因它的山頂上有多年堆積的冰雪，火山爆發(fā)時(shí)使它融化，形成巨大的泥石流。 1883年5月20日喀拉喀托火山爆發(fā)造成36 000人死亡，是因?yàn)橐鹆撕[，這樣嚴(yán)重的火山災(zāi)害，歷史上的記錄不多。
實(shí)際上那些平時(shí) 不易覺(jué)察的緩慢的地質(zhì)作用，破壞了人們所習(xí)慣的環(huán)境，帶來(lái)的損失可以比這些突發(fā)事件更為嚴(yán)重，如在干旱地區(qū)地下水位過(guò)高，地面水分大量蒸發(fā)，使鹽分殘留在 地面附近的土壤中，從而造成土地鹽堿化。曾哺育過(guò)巴比倫古老文明的沃野，就是這樣變成荒蕪的鹽堿地的。這種災(zāi)害往往因感覺(jué)不到它的威脅而容易被忽視。
還 有一些環(huán)境的變化，過(guò)去不為人所知，實(shí)際上破壞作用也很大。如地磁場(chǎng)的變化，就是近年來(lái)才認(rèn)識(shí)到的，其中磁暴作用明顯而且快速。1989年加拿大魁北克的 電力傳輸系統(tǒng)因一次磁暴而破壞，1994年、1997年磁暴又先后毀壞了加拿大和美國(guó)的兩顆通訊衛(wèi)星，這三項(xiàng)損失總計(jì)約9億美元，也是不小的災(zāi)害了。在建 立地球系統(tǒng)科學(xué)新概念后，從圈層互相作用的觀點(diǎn)來(lái)看，采用現(xiàn)代最新技術(shù)，對(duì)許多地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)將會(huì)更加深入，有助于弄清其機(jī)制，并進(jìn)而及時(shí)地作出預(yù)報(bào)。
氣候?yàn)?zāi)害是 最常見(jiàn)的自然災(zāi)害，如暴雨、暴風(fēng)雪、冰雹、閃電雷擊、狂風(fēng)（包括龍卷風(fēng)）以及由此而產(chǎn)生的洪水、雪崩、沙暴、塵暴、風(fēng)暴潮等以及與此相關(guān)的其他災(zāi)害。而持 續(xù)的干旱或淫雨，以及氣溫反常地升高或降低，都會(huì)給人們帶來(lái)不便和危害。。2008年初，我國(guó)南方，發(fā)生多年不遇的低溫、雨雪、冰凍災(zāi)害，持續(xù)一個(gè)多月， 積雪覆蓋的面積大到約占我國(guó)領(lǐng)土面積的八分之一，造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1500億元，便是極其嚴(yán)重的一次。一些地區(qū)因而交通阻塞，水電供應(yīng)中斷，農(nóng)作物受 災(zāi)面積1.78億畝，臺(tái)灣、廣東、香港等地的養(yǎng)殖業(yè)，也因海水變冷，魚類大量死亡而蒙受損失。（積雪覆蓋我國(guó)15省128萬(wàn)平方公里）（民政部通報(bào)近期低溫雨雪冰凍災(zāi)情和救災(zāi)工作情況，民政部門戶網(wǎng)站 時(shí)間： 2008-02-24 12:04）
以 上這些事件的起因都是由于密切相關(guān)的大氣圈、水圈、生物圈與巖石圈表層的物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)換。在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，來(lái)自太陽(yáng)的輻射能更是基本的動(dòng)力因素，而人 們直接感受到的是大氣和水的活動(dòng)。旱災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)等三種就是最常見(jiàn)、也是影響最大的氣候?yàn)?zāi)害。其實(shí)，它們常常不是孤立地出現(xiàn)，水災(zāi)后旱災(zāi)可以接踵而至， 風(fēng)災(zāi)更可與水災(zāi)同行。厄爾尼諾現(xiàn)象就是多種氣候?yàn)?zāi)害的綜合表現(xiàn)。
青藏高原的隆升，阻隔了印度洋向北的暖濕氣流，使中國(guó)大陸大部分地區(qū)僅能主 要依靠夏季的東南季風(fēng)將太平洋的水分帶來(lái)。而這些水分沿途逐漸降落，及到華北、特別是西北所剩無(wú)幾。因此自古以來(lái)，我國(guó)就形成南方氣候潮濕，北方和西北地 區(qū)氣候干燥的格局。旱災(zāi)一直是中原大地的重要威脅（圖13-2）。 按說(shuō)南方年降水量多，應(yīng)該不會(huì)發(fā)生旱災(zāi)，但季風(fēng)并不能均衡分布，所以也有缺水的時(shí)候，亦不能避免旱魃的肆虐。1991年至2005年，中國(guó)干旱發(fā)生面積平 均每年為2602萬(wàn)公頃，其中，2000年干旱面積最大，達(dá)4054萬(wàn)公頃；1998年干旱面積最小，為1424萬(wàn)公頃。而且南方從2003年開始，發(fā)生 干旱的頻率增加，2006年川渝遭遇特大旱災(zāi)便是一個(gè)標(biāo)志。（秦大河：中國(guó)南方近年來(lái)干旱發(fā)生頻率增加）
從 世界范圍來(lái)看，中國(guó)還不是旱災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)，非洲才是最嚴(yán)重的。干旱不只使植物難以生長(zhǎng)，影響農(nóng)作物的收成，干燥的氣候還是土地鹽堿化、荒漠化的前提條 件，同時(shí)也使森林火災(zāi)容易發(fā)生。降水量在地區(qū)和時(shí)間上的分配不均，使旱災(zāi)和水災(zāi)常交替發(fā)生。1998年我國(guó)的大洪水使2229萬(wàn)公頃農(nóng)田受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損 失2551億元（約合300億美元，據(jù)水利部《中國(guó)’98大洪水》）；這一年，阿根廷、巴拉圭、孟加拉等國(guó)也發(fā)大水，經(jīng)濟(jì)損失近300億美元。據(jù)中國(guó)氣象 局發(fā)布的材料（2007），近10多年來(lái)中國(guó)洪澇災(zāi)害呈下降態(tài)勢(shì)，1991年至2005年，中國(guó)洪澇發(fā)生面積平均每年為1380萬(wàn)公頃，其中，1991年 洪澇面積最大，達(dá)2460萬(wàn)公頃；2000年洪澇面積最小，為604萬(wàn)公頃。但就局部來(lái)看，部分地區(qū)的洪澇災(zāi)害仍然嚴(yán)重。
圖13-2 青藏高原的隆起對(duì)我國(guó)降雨的影響
（據(jù)朱抱真，1990）
大氣環(huán)流數(shù)值模式所模擬的夏季環(huán)流示意圖，細(xì)實(shí)線為200千帕斯卡流場(chǎng)，短箭頭示地面風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)向跡線，細(xì)點(diǎn)區(qū)為降水區(qū)；a—無(wú)青藏高原的地形作用；b—有青藏高原的地形作用
風(fēng) 災(zāi)對(duì)人類也是一大威脅。沙漠中的風(fēng)暴和寒流帶來(lái)的暴風(fēng)雪，都為人們所熟知。臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)和熱帶風(fēng)暴這些在熱帶海域中形成的氣旋，帶有大量水分，登陸時(shí)橫掃大 地，狂風(fēng)暴雨交加，水災(zāi)常伴隨而生，以致造成重大損失。它們主要形成于太平洋、印度洋和大西洋的西部海面上，造成的災(zāi)害常很嚴(yán)重，美洲中部、東南亞和我國(guó) 南部沿海地區(qū)，每到夏季，經(jīng)常受到它們的襲擊。1998年“米奇”颶風(fēng)襲擊中美洲，造成11 000人死亡，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)9億美元。1998年一些地區(qū)的氣溫超過(guò)歷史最高記錄，另一些地區(qū)卻遭到一百多年來(lái)最寒冷的氣候襲擊，全球水、旱、風(fēng)災(zāi)和森林火 災(zāi)接踵而至，這些與氣候相關(guān)的災(zāi)害，造成的經(jīng)濟(jì)損失約有900億美元之多，是1980年的60倍。這一年也是拉尼娜現(xiàn)象非常嚴(yán)重的一年。2005年8月 28日，颶風(fēng)“卡特里娜”襲擊美國(guó)港口城市新奧爾良和附近五個(gè)州，逾千人死亡，被列為美國(guó)歷史上最嚴(yán)重的十大自然災(zāi)難之一。
除 了這些有形的災(zāi)害外，還有許多不易察覺(jué)的氣候?yàn)?zāi)害也造成了難以計(jì)算的損失。如長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，不僅使人感到不舒服，而且物品霉?fàn)€、金屬腐蝕等造成的損失 都會(huì)增加。據(jù)估計(jì)，每年生產(chǎn)的鋼鐵材料有十分之一左右被氧化、腐蝕掉?？傊诘厍蚋魅又?，大氣圈的流動(dòng)性最強(qiáng)，而且是一個(gè)最完整的整體，一處有變，會(huì) 很快影響周圍、甚至全球。氣候是自然形成的，自有其規(guī)律，它既可以有利于人類也可以成為災(zāi)害，關(guān)鍵在于人類如何認(rèn)識(shí)、利用與適應(yīng)。按照地球是一個(gè)系統(tǒng)的觀 點(diǎn)去認(rèn)識(shí)，或能找到更有效的對(duì)策。
生物災(zāi)害是生物圈中出現(xiàn)的不利于人的事件?；葹?zāi)及其他昆蟲和鼠類對(duì)農(nóng)作物的破壞，是最引人注目的生物災(zāi)害，洞庭湖濱有數(shù)以億計(jì)的鼠類在活動(dòng)，多次爆發(fā)“人鼠大戰(zhàn)”，鼠害在那里是頭等災(zāi)害。草原中的鼠，也是畜牧業(yè)的一大害。
蝗 蟲或鼠類吃掉農(nóng)作物是它們求生的本能，它們本身也是食物鏈中的一環(huán)。蝗、鼠成災(zāi)，是它們一下子生長(zhǎng)繁殖過(guò)多，打破了原來(lái)的生態(tài)平衡的結(jié)果，常與異常氣候相 關(guān)，造成禍不單行。在我國(guó)歷史上，蝗災(zāi)是除水災(zāi)、旱災(zāi)之外的第三大自然災(zāi)害，主要出現(xiàn)在華北，受災(zāi)面積常達(dá)上百萬(wàn)公頃?？砍赞r(nóng)作物和樹葉為生的，還有多種 昆蟲。各種農(nóng)作物和森林的蟲災(zāi)一直是困擾人們的難題(圖13-3)。 用化學(xué)方法滅蟲鼠，只能在一定時(shí)期有效，而且那些吃鼠和吃害蟲的動(dòng)物會(huì)因此而死亡殆盡，害蟲卻可以逐漸有了抗藥能力，繼續(xù)繁殖，卷土重來(lái)。近年來(lái)中國(guó)的鼠 害猖獗，還與蛇等鼠類的天敵被人大量吃掉有關(guān)。
在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，本來(lái)無(wú)害于人的生物過(guò)量繁殖，也會(huì)成為一種災(zāi)難。1903年曾有人在太平 洋的雷山珊瑚島上放養(yǎng)了幾對(duì)兔子，由于在該島上兔子沒(méi)有天敵，繁殖極快。10年后兔子吃光了島上的全部青草。24年后（即1927年）雷山已變成一個(gè)荒蕪 的沙灘，兔子也早已死絕。又如阿留申群島中有個(gè)“老鼠島” 本是一只老鼠也沒(méi)有的火山島，海鸚、海雀和海燕等的棲息地，有“海鳥天堂”之稱，但后來(lái)老鼠在這里登陸占領(lǐng)，曾幾何時(shí)就變成了鳥的死亡地帶，2008年秋 美國(guó)人對(duì)這里的老鼠發(fā)動(dòng)了可能是迄今為止世界上規(guī)模最大的滅鼠行動(dòng)，從空中拋灑藥物和在地上布置陷阱，但其成效如何尚待觀察，幾年后才能見(jiàn)分曉。（美國(guó)攻老鼠島：迄今規(guī)模最大滅鼠行動(dòng)）
海水、湖水中某些藻類迅速繁殖生長(zhǎng)，使魚類等其他生物難以生存，構(gòu)成災(zāi)害。2007年5月底太湖藍(lán)藻暴發(fā)影響到無(wú)錫市的自來(lái)水一夜之間變臭；青島近海近年來(lái)赤潮增多，以致2008年奧運(yùn)會(huì)召開前，不得不花大力量去消除，以保證奧運(yùn)會(huì)帆船賽能在那里順利進(jìn)行。
上述事例，說(shuō)明保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，對(duì)人多么重要。
蛇蝎狼虎之類的生物，能直接致人于死命，但它們?cè)谏娓?jìng)爭(zhēng)中競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)人類，而且各有其應(yīng)有的地位與作用。它們?nèi)绻耆?，倒使可以使?duì)人不利的方面發(fā)展起來(lái)。
還 應(yīng)當(dāng)看到，對(duì)人類威脅最大的，不是那些龐然大物而是微小到肉眼看不見(jiàn)的病菌與病毒，和播這些微小生物的媒介如老鼠、蒼蠅、蚊子。鼠疫在中世紀(jì)的歐洲曾造成 一場(chǎng)最高的疫病死亡記錄。根據(jù)世界衛(wèi)生組織近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)，蚊子是第一號(hào)殺手，它擴(kuò)散了多種傳染病。修建巴拿馬運(yùn)河時(shí)造成大量人員死亡的黃熱病就是蚊子傳播 的；我國(guó)歷史上給人帶來(lái)死亡恐怖的“瘴氣”，實(shí)際上也是蚊子在起作用。清除這些對(duì)人有害的生物，人類曾做過(guò)很多努力，也收到不小的成效，但徹底根除也難。 遵循生物學(xué)的規(guī)律，幫助人類的朋友發(fā)展，讓生物系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)以使之向?qū)θ祟愑欣姆矫姘l(fā)展，才是上策。
在生物圈中，對(duì)人類威脅最大的，是生態(tài)平衡的破壞，而不是某一種直接對(duì)人造成傷害的生物。
來(lái)自天外的災(zāi)害， 過(guò)去為人所忽視，現(xiàn)在越來(lái)越多的事實(shí)證明，這種災(zāi)害是存在的，譬如磁暴，是太陽(yáng)耀斑爆發(fā)的結(jié)果。而氣候的異常變化，也不能忽視來(lái)自天外的原因。英國(guó)科學(xué)家 新近的研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)磁場(chǎng)的變化對(duì)地球的氣溫的升高也有重要作用。而太陽(yáng)黑子增加，說(shuō)明太陽(yáng)活動(dòng)加強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致地球氣溫升高，更已是無(wú)可爭(zhēng)辯的事實(shí)。 1998年氣候?yàn)?zāi)害特別嚴(yán)重，太陽(yáng)黑子活動(dòng)也正好進(jìn)入高峰期，而最高峰要到2000年才出現(xiàn)，所以多位科學(xué)家均預(yù)測(cè)，在這期間，地球上的氣候?qū)⒊霈F(xiàn)一些異 常，少不了發(fā)生一些災(zāi)害。
隕石撞擊地球，在現(xiàn)實(shí)生活中還看不到有什么危險(xiǎn)。但從人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，“杞人憂天” 并非庸人自擾。在地球歷史上，這種事件對(duì)地球上生物所造成的絕滅性災(zāi)害，可能是其他災(zāi)害所不能比擬的。但巨大隕擊作用的發(fā)生幾率極低（約 33,000,000年發(fā)生一次），而且現(xiàn)在已能觀察、預(yù)測(cè)。對(duì)于這種來(lái)自空間的威脅，我們雖不必恐懼，但也不應(yīng)掉以輕心，而應(yīng)該認(rèn)真研究之。
所 有的自然災(zāi)害，都是環(huán)境的突變或長(zhǎng)期變化的積累，以致達(dá)到了危害人類的程度。這些變化受自然界本身的法則（自組織性）所控制，不以人的意志為轉(zhuǎn)移。在認(rèn)識(shí) 到各種自然災(zāi)害不過(guò)是地球各圈層相互作用對(duì)人不利的一面的表現(xiàn)后，便有可能看到它有利于人的另一面，如臺(tái)風(fēng)固然會(huì)帶來(lái)災(zāi)難，但也帶來(lái)大量淡水；黃河中的泥 沙固然有淤積堵塞河道，不利水運(yùn)和帶來(lái)水患的問(wèn)題，但也正是因河流中有這些泥沙才會(huì)有肥沃的三角洲形成。自然界的變化是有其自身的動(dòng)力和規(guī)律的，人無(wú)法去 抗拒和改變。盲目蠻干已使我們付出了巨大的代價(jià)，但也不是只能頂禮膜拜于大自然之前而無(wú)所作為。不僅適應(yīng)環(huán)境，還要改造環(huán)境以使之適合人的生存，正是人類 優(yōu)于其他生物的長(zhǎng)處，在人和自然相處中表現(xiàn)特別明顯。譬如地下水不是不可以取用，但井不是打得越多越好；水庫(kù)不是不可以建，但不是壩修得越高越好；存在地 震危險(xiǎn)的地區(qū)不是不可以居住，但必須按抗震的要求去建設(shè)。關(guān)鍵都在于能不能認(rèn)識(shí)到自然的規(guī)律，因勢(shì)利導(dǎo)，權(quán)衡利弊，掌握好改造的“度”。僅有理論是不行 的，更需要認(rèn)真的實(shí)踐。地球各圈層的物質(zhì)組成及其運(yùn)動(dòng)變化，是復(fù)雜而又互相關(guān)聯(lián)的，不能簡(jiǎn)單、孤立地僅從表面現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，這是研習(xí)地球科學(xué)必須記住的特 點(diǎn)。
圖13-3我國(guó)森林病蟲害的發(fā)展
(據(jù)施雅風(fēng)，1996的資料編制)
圖13-4全球森林面積的銳減
三、文明的代價(jià)？--人類面對(duì)的環(huán)境問(wèn)題
在 地球上的物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，人類是積極的參與者；在環(huán)境的變化中，人類能起到重要的作用。這些作用有的使環(huán)境變得更加適宜于人，有的則使環(huán)境惡化。 從人類的歷史來(lái)看，文明愈是發(fā)展，人類的能力愈強(qiáng)，對(duì)環(huán)境可能起到的正面或負(fù)面作用就愈大。原始人類以采集和捕獵為生，與其他生物無(wú)異，人口的增長(zhǎng)受到有 限食料和疾病等因素的天然控制，對(duì)環(huán)境的影響極微。人類建立農(nóng)耕社會(huì)后，開始了第一輪對(duì)環(huán)境的大破壞，首當(dāng)其沖的是森林。那些古老文明的發(fā)祥地幾乎都是以 毀掉天然植被為代價(jià)而發(fā)展起來(lái)。他們砍伐森林、建筑居所、開拓農(nóng)田、以薪柴為能源（圖13-4）。所以，今天我國(guó)和歐洲、西亞的森林面積中，原始森林僅留 存1%～2%，只有那些開發(fā)較晚或過(guò)于寒冷一直無(wú)人居住的地區(qū)，才保留得較多些。人類從農(nóng)耕得到衣食，都在消耗著土地的肥力。一些地區(qū)的土地愈來(lái)愈貧瘠， 甚至變成荒漠。但是直至工業(yè)革命到來(lái)以前，人類所需的物質(zhì)與能量仍主要是向生物圈索取。盡管在種植和畜牧上取得成功，仍主要依靠自然的恩賜“靠天吃飯”， 得到有限的衣食。前面已提到，全球人口到1500年即我國(guó)明朝中葉，估計(jì)仍不超過(guò)5億，即不到今日中國(guó)人口的一半，此時(shí)人類對(duì)環(huán)境的破壞，僅限于部分人口 密集地區(qū)，從整個(gè)地球來(lái)看，還不是很大。
18世紀(jì)工業(yè)革命的興起，進(jìn)入對(duì)環(huán)境的第二輪大破壞。工業(yè)生產(chǎn)的一大特點(diǎn)是人類直接向巖石圈、水 圈、生物圈和大氣圈大規(guī)模地取用物質(zhì)和能量，而且隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種現(xiàn)象已擴(kuò)張到全球。在生產(chǎn)過(guò)程中，本來(lái)固定在巖石圈中的一些元素和化合物，被人 快速地轉(zhuǎn)移到其他圈層，一些在自然過(guò)程中要經(jīng)過(guò)千年、萬(wàn)年，乃至百萬(wàn)年才能完成的物質(zhì)轉(zhuǎn)換過(guò)程，人類在幾年、幾天甚至幾秒中就完成了。大氣、水和土壤的化 學(xué)成分因而改變，隨后又加入到生態(tài)系統(tǒng)中去循環(huán)。
進(jìn)入20世紀(jì)，工業(yè)生產(chǎn)又一次飛躍，那些不發(fā)達(dá)的國(guó)家也開始向工業(yè)社會(huì)轉(zhuǎn)型，許多落后地區(qū)得到開發(fā)，人口加速增長(zhǎng)，并密集到愈來(lái)愈多的城市之中。在那里，汽車擺滿公路，大樓密如森林。人類活動(dòng)引起的環(huán)境惡化，更加彰顯。
“這 是一個(gè)沒(méi)有聲息的春天。這兒的清晨曾經(jīng)蕩漾著烏鴉、鶇鳥、鴿子、樫鳥、鷦鷯的合唱以及其他鳥鳴的音浪；而現(xiàn)在一切聲音都沒(méi)有了。只有一片寂靜覆蓋著田野、 樹林和沼地。” 1962年美國(guó)作家卡遜（R.arson，1907～1964）在她的名著《寂靜的春天》中，扣人心弦地揭示出環(huán)境惡化的景象，她在這里講的是殺蟲劑 DDT對(duì)環(huán)境污染的后果，而整個(gè)環(huán)境問(wèn)題也由此提了出來(lái)，給社會(huì)敲響了警鐘。人們發(fā)現(xiàn)，原來(lái)我們?cè)S多時(shí)候是生活在危險(xiǎn)之中，卻視而不見(jiàn)，或飲鴆止渴而不自 知。
環(huán)境日益受到社會(huì)的關(guān)注，而對(duì)它了解得越多，就越感到形勢(shì)的嚴(yán)峻。當(dāng)前，人類面對(duì)的環(huán)境問(wèn)題，大體可概括為以下4個(gè)方面。
1 大氣環(huán)境正在惡化
主要表現(xiàn)為：大氣成分發(fā)生不利于人的變化，二氧化碳增加，緩解紫外線輻射的臭氧層濃度降低，地球兩極上空臭氧層出現(xiàn)空洞并且面積正在加大，還有多種有害于人類的成分也在增加。
1997 年美國(guó)里奇國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告，大氣中二氧化碳的濃度，自工業(yè)革命以來(lái)已增長(zhǎng)了30%，甲烷增長(zhǎng)了一倍，氮氧化物增長(zhǎng)了15% 。以后繼續(xù)觀測(cè)到大氣中的二氧化碳濃度在增加，2007年達(dá)到385ppm。ppm表示每百萬(wàn)個(gè)空氣分子中二氧化碳分子的數(shù)量，在工業(yè)革命后廣泛使用化石 燃料之前，即19世紀(jì)初期，科學(xué)家推算出的結(jié)果為280ppm。
歷史記錄表明，大氣中的二氧化碳正在加速度地增長(zhǎng)：上世紀(jì)80年代平均每年增加1.5ppm，60年代以前更要低（美國(guó)國(guó)家大氣海洋局20080423發(fā)布）而2000年到2005年達(dá)到平均每年增加2ppm。
圖13-5 全球大氣中二氧化碳濃度與氣溫的變化曲線示意圖（1861～1996） (據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境保護(hù)局(IPCC)，1995資料改繪)（此處可將美國(guó)國(guó)家海洋及大氣管理局2008年4月23日發(fā)布的2004年到2008年全球二氧 化碳濃度增長(zhǎng)表co2_2004-08補(bǔ)進(jìn)去）
二氧化碳、甲烷、氮氧化物都是能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，其濃度的增加導(dǎo)致氣溫升高成為全球變暖的重要原因，已為絕大多數(shù)科學(xué)家的共識(shí)。
全球氣候變暖，冰川消融，海平面相應(yīng)升高，沿海低地受到海水淹沒(méi)的威脅。出現(xiàn)酷熱、嚴(yán)寒，淫雨，干旱等異常氣候，災(zāi)害增多、加劇，一般也認(rèn)為與全球變暖有關(guān)。
大氣中二氧化碳的增多，有自然界本身的原因，火山噴發(fā)、森林大火都要把它送入大氣。但是人類燃燒煤和石油等化石燃料，是使二氧化碳濃度提高更為快速的重要因素。因此今天人們把遏止全球變暖的希望，寄托在對(duì)因人為原因產(chǎn)生二氧化碳的控制上；也確實(shí)沒(méi)有其他更有效的好辦法。
燃 煤產(chǎn)生的污染物最多（表13-1）。不僅是二氧化碳，同時(shí)釋放出甲烷、氮氧化物、二氧化硫及其他有害氣體和粉塵，由此形成的毒霧和酸雨，成為大氣污染的突 出表現(xiàn)?！皻⑷说臒熿F”于1930年首次出現(xiàn)在比利時(shí)，1948～1962年，又四度籠罩倫敦，煙霧中二氧化硫和粉塵的濃度，大大超過(guò)人所能承受的程度， 累計(jì)導(dǎo)致6 000余人死亡。這種記錄雖不多見(jiàn)，但污濁的空氣，至今仍普遍充斥于許多工礦區(qū)和城市中。
大氣圈的臭氧，入不敷出，濃度降低。 科學(xué)家在1985年首次發(fā)現(xiàn)：1984年9、10月間，南極上空的臭氧層中，臭氧的濃度較20世紀(jì)70年代中期降低了40%，已不能充分阻擋過(guò)量的紫外 線，造成這個(gè)保護(hù)生命的特殊圈層出現(xiàn)“空洞”，威脅著南極海洋中浮游植物的生存。據(jù)世界氣象組織的報(bào)告：1994年發(fā)現(xiàn)北極地區(qū)上空平流層中的臭氧，也在 減少，在某些月份比20世紀(jì)60年代減少了25%～30% 。
南極上空臭氧層的空洞在1998年還創(chuàng)下了擴(kuò)大15%的記錄。它的面積已超過(guò) 南極大陸（已超過(guò)一千多萬(wàn)平方千米）。臭氧層為什么會(huì)出現(xiàn)“空洞”？許多科學(xué)家認(rèn)為，是大氣受到污染的結(jié)果。主要是俗稱為氟利昂的氟氯烴在被作為制冷劑、 噴霧劑及在其他方面使用后，其中的氯離子釋放出來(lái)，進(jìn)入大氣后能反復(fù)破壞臭氧分子的結(jié)果。因此盡管其量甚微，但因它能反復(fù)破壞，使臭氧分子大量減少，以至 使臭氧層出現(xiàn)“空洞”。我國(guó)科學(xué)家提出，不光是氟氯烴的作用，還可能是太陽(yáng)風(fēng)射來(lái)的粒子流在地磁場(chǎng)的作用下，向地磁兩極集中，破壞了臭氧層（楊學(xué) 祥，1999）。
在各國(guó)禁止使用氟利昂以后，雖然“空洞”的面積間或有縮小，但近年來(lái)仍時(shí)有擴(kuò)大，美國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)研究表明，南極地區(qū)的臭氧空洞可能將一直持續(xù)到2068年。（最新研究認(rèn)為：南極臭氧空洞2068年后才會(huì)消失）從這里我們可以看到，人類活動(dòng)對(duì)大氣環(huán)境的影響，可以很大，但又是有限的。
從表13-1我們可以看出人類對(duì)大氣圈產(chǎn)生的負(fù)面作用的一斑。
[表13-1]全球每年人為排入大氣主要污染物的總量
污 染 物 污染物來(lái)源 排放量/億噸
[粉塵（煤、鉛等） 燃油、燃煤、汽車 2.00
二氧化硫 燃油、燃煤 2.94
一氧化碳 汽車、工廠設(shè)備 3.30
二氧化碳 汽車、工廠設(shè)備、家庭 63
甲 烷 燃油、燃煤、固體廢物 2.70
氟氯烴 民用、滅火、工業(yè) 0.006
氮氧化物 燃油、燃煤、工業(yè) 1.70
(引自《世界資源報(bào)告》，1992-1997)
大氣中已經(jīng)產(chǎn)生危害或被人們注意到的污染物約有100種，其中影響范圍較廣、對(duì)人類環(huán)境威脅較大的主要有碳?xì)浠衔?、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、硫化氫、氟化物、光化學(xué)氧化劑和微粒物質(zhì)等。
酸雨（acid rain）pH 值低于5.6的雨水。是受到污染的大氣使本已常含有微量碳酸的普通雨水，得到更多的二氧化硫和氮氧化物等成分的結(jié)果，這時(shí)雨水的酸性增強(qiáng)，故定名為酸雨。 其外表與普通雨水無(wú)異，但所含酸性物質(zhì)進(jìn)入陸地表面的土壤和水中，會(huì)給依靠這些水土生存的生物帶來(lái)災(zāi)難，特別是對(duì)森林的破壞作用很大，也是浸蝕露天文物的 重要營(yíng)力。
1939年第一次作為酸雨記錄下來(lái)的pH值是5.9（純水的pH值是7）。到50年代，酸雨的pH值已降到3～5，最低還有 2.1的記錄，和醋酸的酸性差不多，有的甚至更強(qiáng)。這說(shuō)明隨著工業(yè)化的發(fā)展，大氣受到污染的程度越來(lái)越厲害。由于含有污染物的大氣是在流動(dòng)的，它可以飄洋 過(guò)海，日本排放的酸性氣體成分可以跑到美國(guó)再形成酸雨降下，加拿大的酸雨源出美國(guó)更不足為奇。科學(xué)家測(cè)出，云集在瑞典和挪威上空的二氧化硫氣體，有2/3 是來(lái)自英國(guó)和德國(guó)的工業(yè)區(qū)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，也使酸雨覆蓋面積急劇擴(kuò)大，已成為僅次于歐洲和北美的世界第三大酸雨區(qū)。
大氣污染所帶來(lái)的損害，極其廣泛，許多時(shí)候并不表現(xiàn)為毒霧酸雨這類形式，但各種生物無(wú)不經(jīng)常受其影響，對(duì)森林和農(nóng)作物的損害尤為顯著。經(jīng)常呼吸污濁空氣，對(duì)人體的健康也是有威脅的，特別是它會(huì)引發(fā)呼吸道疾病。長(zhǎng)期生活在被嚴(yán)重污染的大氣環(huán)境中，猶如慢性中毒。
表13-2 水體中各污染源的主要污染物
污 染 源 主 要 污 染 物
工業(yè)廢水 汞、鎘、鉛、砷、 ** 、堿、酸、苯、甲醇、丙酮、酚類、油脂、農(nóng)藥
生活污水 細(xì)菌、病毒、碳水化合物、脂肪、淀粉、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、磷
農(nóng)業(yè)退水 化肥、農(nóng)藥
圖13-6 水體污染的途徑
2水圈嚴(yán)重污染 水 圈中最大的問(wèn)題是淡水資源不足。淡水的時(shí)空分布不均勻，又成為一些國(guó)家和地區(qū)持續(xù)發(fā)展的障礙（見(jiàn)第十三章），而水圈被污染已威脅著部分人類的生存。在 2008年舉辦“世界水日”之際，聯(lián)合國(guó)的專家發(fā)布，在當(dāng)今的世界上，全球還有11億人在飲用不安全的水。每年有310萬(wàn)人因飲用不潔水患病而死亡，雖較 10年前稍有改善，但水資源的需求激增，（背景資料：世界水日（新華網(wǎng)，2008年03月21日 11:27:30）2030年全球近半數(shù)人口用水高度緊張（新華網(wǎng)2009年03月13日 12:15:42 ）
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)大發(fā)展后，相當(dāng)一部分河流已受到不同程度的污染。別的國(guó)家也是在工業(yè)發(fā)展的早期，造成了嚴(yán)重的水污染。被污染的大氣經(jīng)過(guò)流動(dòng)擴(kuò)散，可以很快稀釋沖淡；被污染的水雖然也可以流動(dòng)，但經(jīng)常存在于相對(duì)穩(wěn)定的水體之中，對(duì)附近以水為生的人和生物，影響長(zhǎng)遠(yuǎn)而深刻。
造 成水和水體的污染，固然有自然的因素，但更為重要的是工業(yè)的發(fā)展，化肥、農(nóng)藥以及生活中大量化學(xué)制品的使用，才使水圈中的污染發(fā)展到現(xiàn)今的危害程度。工業(yè) 生產(chǎn)排出的廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)退水，常成為今天的主要污染源。水中污染物包含金屬、非金屬物質(zhì)和有機(jī)物，種類繁多，其中許多是對(duì)人體有害的甚至是劇毒 （表13-2）。雖然經(jīng)過(guò)人工處理可以將它凈化，但現(xiàn)在多是僅稍作處理，甚至是未經(jīng)處理就直接排入天然水體中（圖13-6）經(jīng)過(guò)生物食物鏈逐漸富集，在此 產(chǎn)出的水產(chǎn)品被人食用，自然會(huì)危害人體。
不當(dāng)?shù)娜斯ゐB(yǎng)殖，也是造成水體污染的一個(gè)重要原因。被病菌污染的水體更是傳染疾病的淵藪。
工 廠排放的廢水中的汞，，使鱔魚體內(nèi)汞含量達(dá)10～20毫克每升(最高達(dá)50～60毫克每升），比原廢水中汞濃度高出1萬(wàn)至10萬(wàn)倍。當(dāng)?shù)鼐用癫妒橱X魚等之 后，汞在人體內(nèi)積聚，以致造成中樞神經(jīng)的嚴(yán)重?fù)p傷。水體污染對(duì)人體和水生生物有很大的危害，尤其是有毒和有害物質(zhì)的污染會(huì)造成人的慢性中毒、急性中毒以致 死亡。
絕大數(shù)河流最終都是流入海洋的，不管是有害的，還是無(wú)害的物質(zhì)都隨河流向海洋集中；油輪破裂或沉沒(méi)，更是把能嚴(yán)重污染海洋的石油帶進(jìn) 海里。在一些地方，人們還向海里傾倒垃圾。海洋本是自然界的聚寶盆，有些人卻在把它當(dāng)成污水池和垃圾桶?？拷I(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的地中海，早已無(wú)漁業(yè)可言，很多 物種已在此絕滅。我國(guó)的渤海由于周圍城市的擴(kuò)大和工業(yè)的興起，也出現(xiàn)了這種發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)監(jiān)測(cè)部門1998年報(bào)告，1995年時(shí)，渤海已有56%的面積被污 染，比十年前擴(kuò)大了一倍，而且還在擴(kuò)大。河流、湖泊、海洋這些水體本來(lái)都有自凈化作用，所以大自然中的水總是那樣晶瑩清澈，但是現(xiàn)在受到了嚴(yán)重的污染而且 這種狀況仍在發(fā)展，這完全是人類行為不慎造成的后果。水圈是一個(gè)系統(tǒng)，污染物隨著水的運(yùn)動(dòng)在其中傳播。所以近幾年來(lái)在南極企鵝的組織中也發(fā)現(xiàn)了殺蟲劑；而 波及廣大海域的紅潮（赤潮），其根源也是城市的污水。這些污水富含生物營(yíng)養(yǎng)所需的磷、氮等元素和有機(jī)物。一些紅色或褐紅色藻類得到豐富的營(yíng)養(yǎng)后，迅速生 長(zhǎng)，數(shù)量激增，造成紅潮。由于它們過(guò)量的繁殖，阻礙了水體的充氣過(guò)程；另一方面它們?cè)谒劳龈瘮〉倪^(guò)程中消耗大量氧氣，影響了其他生物的生活，特別是使魚類 不能在此生存。
3森林面積銳減，土地資源正在喪失
人 類文明的建立，是從砍伐原始森林開始的。隨著工業(yè)革命的興起，森林的破壞愈演愈烈。最初的冶鐵煉鋼不知道用煤，而是用木炭。為此，英國(guó)人幾乎砍光了他們的 樹。整個(gè)歐洲也追隨其后。不過(guò)這些工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家在富裕以后，不再砍樹轉(zhuǎn)而種樹，森林面積基本穩(wěn)定，不再縮小。但是一些過(guò)去開發(fā)不夠的國(guó)家，也想要現(xiàn)代 化，于是用森林換取經(jīng)濟(jì)繁榮的一幕，又重新上演。這些國(guó)家有許多位于赤道兩側(cè)，在那里有地球上物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換最快、最多的生態(tài)系統(tǒng)——熱帶雨林。這些熱帶 雨林在人類還未出現(xiàn)時(shí)就已存在了很久，人類出現(xiàn)后至今已減少了一半以上，而主要是在近幾十年中消失的。20世紀(jì)30年代，以非洲熱帶雨林為外景拍出的電影 《人猿泰山》，甚為魯迅先生所贊賞，而今再拍，非洲已難以找到這樣的地方，只好轉(zhuǎn)移到泰國(guó)。而泰國(guó)的森林在1960～1985年間也已減少了45%，虧得 這里雨水多，還能有猿猴的活動(dòng)場(chǎng)所。據(jù)聯(lián)合國(guó)的統(tǒng)計(jì)，1995年熱帶地區(qū)的森林面積，較1980年時(shí)就減少了10%。近年來(lái)氣候?yàn)?zāi)害增多，科學(xué)家認(rèn)為，其 中熱帶雨林被大規(guī)模破壞是一個(gè)重要的原因。森林的減少，不全是人類的砍伐，酸雨和火災(zāi)也在大規(guī)模地毀壞森林。但是，追根溯源，仍有人為因素在起作用，酸雨 不用說(shuō)，森林火災(zāi)也大多是人為的，如1997～1998年印度尼西亞發(fā)生多起森林大火，毀林?jǐn)?shù)十萬(wàn)公頃；據(jù)該國(guó)環(huán)境部長(zhǎng)透露，在東加里曼丹，65%的森林 火災(zāi)是由經(jīng)營(yíng)林木和種植園的公司引發(fā)的。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球森林每年固定的太陽(yáng)能約占生物圈總量的一半，每年吸收550億噸的二氧化碳，放出 400多億噸氧氣，每年使250億噸的水固定到植物體和土壤中。裸露的巖石山坡幾乎完全不能涵蓄大氣降水，無(wú)林坡地的土壤只能吸收56%的降水，但10米 寬的林帶就可吸收84%的降水，如林帶寬達(dá)80米，大氣降水則可被林帶完全吸收，地表徑流全都轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵聫搅?。林地的水土流失是裸地的百分之一左右。?林、水分和土地，是與其他生物、非生物因子結(jié)合成生態(tài)系統(tǒng)而存在的。森林從土地得到水分和營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)又使這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的土壤和水分能夠更多地保存下來(lái)， “林豐—水足—土肥，水足—土肥—林豐”，森林是維系整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的樞紐，其他植被也有類似的作用，而以森林的效能最大。失去森林，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 將被破壞，水土將嚴(yán)重流失，植物將難以生長(zhǎng)，依靠這些植物為生的動(dòng)物也將隨之消失，氣候也會(huì)變得干旱，加之風(fēng)力吹蝕和地面流水的強(qiáng)烈侵蝕（有時(shí)還加上鹽堿 化），土地終將變成為荒漠。
全球每年有數(shù)以百億噸計(jì)的表土流失，致使 1/3以上的耕地肥力降低，超過(guò)40%的陸地
處于干 旱、半干旱狀態(tài)。荒漠的規(guī)模已和森林不相上下。然而，森林還在縮減，荒漠卻在擴(kuò)展。以非洲最為嚴(yán)重，在過(guò)去的幾十年中，撒哈拉沙漠的流沙一年要侵蝕周邊的 農(nóng)田160萬(wàn)公頃以上（彩圖Ⅷ-5）。我國(guó)地勢(shì)高低相差很大，水對(duì)地面的沖刷本來(lái)就很強(qiáng)烈，再加上人為的因素，中國(guó)是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一， 調(diào)查表明，中國(guó)水土流失面積達(dá)356萬(wàn)平方公里，占國(guó)土總面積的37.1%，平均每年流失土壤45億噸，每年因水土流失損失耕地約100萬(wàn)畝。（水利部：中國(guó)每年因水土流失損失耕地約100萬(wàn)畝（新華網(wǎng)，2009年3月19日）
水 土流失的面積已達(dá)367萬(wàn)平方千米，約占國(guó)土面積的38%，并以數(shù)萬(wàn)平方千米每年的速度在增加著。土地荒漠化的面積達(dá)262萬(wàn)平方千米，也在以6 700平方千米每年的速度擴(kuò)展，其中沙漠化土地每年凈增2 460平方千米。水土流失和沙漠化也在威脅著發(fā)達(dá)國(guó)家，美國(guó)在歷史上曾深受其害，不僅1934年發(fā)生的塵暴吹走3億多噸沃土，曾震驚世界，到1987年， 一年流失的表土仍有39億噸之多。沙漠化土地面積已達(dá)278萬(wàn)平方千米，占美國(guó)國(guó)土面積的30%左右。專家認(rèn)為，若能長(zhǎng)期堅(jiān)持植樹造林，估計(jì)進(jìn)入21世紀(jì) 以后，沙漠化速度可能逐步回到20世紀(jì)50年代的水平，即每年僅增加1 500平方千米。
對(duì)地面水不合理的處置、對(duì)地下水的過(guò)量取用、濫開 礦藏、隨意放置未經(jīng)處理的廢棄物、進(jìn)行城市和交通建設(shè)時(shí)對(duì)土地不合理的占用等人類行為，都在使土地資源受到破壞，而且破壞速度有加快的趨勢(shì)。一些地區(qū)為了 彌補(bǔ)耕地的不足，毀林開荒，侵占草原濕地，破壞了生態(tài)環(huán)境，以致?lián)p失慘重，得不償失。我國(guó)山多地少，人均耕地面積不及世界人均數(shù)的三分之一，而且這些耕地 56%分布在山地、丘陵和高原上，其中1/5還已受到污染。因此保護(hù)土地，特別是耕地，尤為重要。正如1982年1月3日?qǐng)?bào)日人民社論所指出 的：“1957年到1977年間，全國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)用地、自然災(zāi)害報(bào)廢等原因，使全國(guó)耕地減少了4億多畝（相當(dāng)60余萬(wàn)公頃）?！倍?997年后仍在繼續(xù)減 少，直至1997、1998年又連續(xù)凈減1.35萬(wàn)公頃和2.61萬(wàn)公頃，這主要都是人為的原因所造成的。我國(guó)土地資源的管理與保護(hù)，正面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)
4 人口膨脹，物種絕滅速度加快
人 類是生物圈的一員。在處于原始狀態(tài)時(shí)，人口數(shù)量增長(zhǎng)不快，在所在生態(tài)系統(tǒng)中，能夠與其他生物維持平衡。但在近一二百年來(lái)，人口數(shù)量激增，而且大部向城市集 中，作為生物群體對(duì)環(huán)境的影響也日益顯著。在人口眾多的我國(guó)，每日排放的污水中生活污水最多；未經(jīng)處理的固體生活垃圾累計(jì)已達(dá)70多億噸，侵占土地約６億 平方米，約２００多座城市處于垃圾污染重圍之中。（專家探討中國(guó)城市生活垃圾處理新途徑（新華網(wǎng)2007年11月18日）
）。
在人類群體數(shù)量急劇增加的情況下，出現(xiàn)了生物物種絕滅速度的加快（圖13-7）是不足為奇的。一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量有限，只能容納一定數(shù)量的食客。何況人類還在快速破壞生態(tài)系統(tǒng)中的平衡。
在森林這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，包容了地球上動(dòng)植物近一半的物種；在海洋中，以珊瑚礁為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)容納的物種最多?，F(xiàn)在森林正在大量消失，許多珊瑚礁也因海水的污染及人為的破壞，而萎縮或停止生命活動(dòng)。顯然，依賴這些生態(tài)系統(tǒng)而生存的物種，也落到危險(xiǎn)的境地。
13-7 人口增加與動(dòng)物絕滅
物 種本來(lái)時(shí)有絕滅，在地球歷史上出現(xiàn)過(guò)的物種，90% 以上都已絕滅了。但這種自然絕滅需要時(shí)間，一種鳥類的自然絕滅至少需200萬(wàn)年，一種獸類絕滅需60萬(wàn)年，在地球上生活了近兩億年的恐龍，其最后的絕滅速 度算快的，延續(xù)的時(shí)間也以萬(wàn)年計(jì)。但自從人類進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代以后，自然界生靈的絕滅速度加快了一千倍乃至上萬(wàn)倍，確如聯(lián)合國(guó)報(bào)告所總結(jié)：人類是加速物種滅絕的禍?zhǔn)祝ㄈ嗣窬W(wǎng)，2006年03月29日）
據(jù) 1979年的不完全統(tǒng)計(jì)，近2000年來(lái)，約有110多種獸類和130多種鳥類絕滅了，其中1/3消失于19世紀(jì)以前，1/3是19世紀(jì)絕種的，還有1 /3是近50年以來(lái)消失的。根據(jù)近年的統(tǒng)計(jì)，全球現(xiàn)有的130多萬(wàn)種動(dòng)物中，10年前平均每4天就有一種動(dòng)物絕滅（即每年絕滅91種）；而現(xiàn)在，每4小時(shí) 就有一種動(dòng)物消失（即每年絕滅2190種）。在近300年來(lái)絕滅的動(dòng)植物中，有大約3/4是由人為因素直接或間接造成的。目前仍有數(shù)千種動(dòng)植物正面臨著生 存危機(jī)。在我國(guó)已發(fā)現(xiàn)野生動(dòng)植物資源數(shù)量下降，物種總數(shù)的15%～20%受到威脅，數(shù)千種動(dòng)植物處于瀕危狀態(tài)，已經(jīng)有一批珍貴的野生動(dòng)植物在國(guó)土上絕跡 了。
人為捕殺是造成野生動(dòng)物絕滅的一個(gè)重要原因。無(wú)齒海牛從發(fā)現(xiàn)到最后一條被捕殺僅用了27年的時(shí)間。19世紀(jì)上半葉在美洲曾經(jīng)非常繁盛的旅行鴿（估計(jì)約數(shù)十億只），由于大規(guī)模地過(guò)度獵殺，到1959年就永遠(yuǎn)地消失了（最后一只死于動(dòng)物園中）。我國(guó)的滇金絲猴由于冷杉林的砍伐，正面臨絕滅的危險(xiǎn)。生活在熱帶雨林的大猩猩，它們賴以生存的森林正在被大量砍伐，棲息地在減少。非洲的大象年捕殺量高達(dá)6萬(wàn)～12萬(wàn)頭，照此速度發(fā)展下去，到21世紀(jì)上半葉地球上就不會(huì)有野生大象了。目前世界上有1000多種脊椎動(dòng)物處于絕滅的危險(xiǎn)之中，一萬(wàn)種植物瀕臨絕滅。
綜上所述，似乎正如有的研究者所說(shuō)的：社會(huì)愈來(lái)愈富了，地球卻愈來(lái)愈窮了。難道人類走進(jìn)文明必須以犧牲環(huán)境為代價(jià)嗎？而環(huán)境嚴(yán)重破壞的直接后果是反過(guò)來(lái)威脅人類社會(huì)的發(fā)展。應(yīng)該說(shuō)，人類正面臨著嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題：惡化中的大氣、污染嚴(yán)重的水圈、面積銳減的森林、迅速減少的土地資源、過(guò)度膨脹的人口和加速絕滅的生物物種。但這并不是說(shuō)，上述嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)到了無(wú)法解決的地步。
四、站十字路口的人類
1972 年6月，聯(lián)合國(guó)首次在瑞典的斯德哥爾摩召開了人類環(huán)境會(huì)議。會(huì)議宣言指出，現(xiàn)已達(dá)到歷史上這樣一個(gè)時(shí)刻：為這一代和將來(lái)的世世代代保護(hù)和改善人類環(huán)境，已 成為人類一個(gè)緊迫的目標(biāo)。20年后各國(guó)首腦又在巴西的里約熱內(nèi)盧集會(huì)，再次提出，保護(hù)環(huán)境是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要條件，而人類正處在關(guān)鍵的位置。
認(rèn)識(shí)到環(huán)境問(wèn)題的存在及其嚴(yán)重性，是人類的一大進(jìn)步。 如僅從科學(xué)技術(shù)的角度來(lái)看，現(xiàn)今的環(huán)境問(wèn)題，應(yīng)該是完全有可能解決的。這已在一些地區(qū)、一些方面得到證明。
資源問(wèn)題，從全球來(lái)看，通過(guò)持續(xù)不斷的努力，在可預(yù)計(jì)的未來(lái)，資源足以支持整個(gè)人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)更加美好的現(xiàn)代化，并維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。而且，由于新資源的開 發(fā)、廢舊物資的再利用和代用品的使用，相當(dāng)多的品種還綽綽有余。近些年來(lái)許多資源的相對(duì)價(jià)格都在下降，就是一個(gè)明證。從全球來(lái)看，人類擁有的各種能源儲(chǔ)量 與幾十年前相比不是少了，而是更多了。由于海水淡化的成本已開始大幅度降低，在21世紀(jì)，水資源短缺的沿海城市可望首先受益。森林破壞后可以再造，這在歐 洲表現(xiàn)得很明顯，原來(lái)的森林已被砍光，但現(xiàn)在又已成為世界森林覆蓋率較高的地區(qū)。開采礦藏而破壞的地面也是能夠改造和復(fù)墾的。
污染已有許 多辦法來(lái)控制，一些工廠排出的廢水、廢氣經(jīng)過(guò)處理，有害成分可大大減少；困擾人們的固體垃圾已在作為資源循環(huán)使用，節(jié)約了資源也改善了環(huán)境。燃燒煤炭是污 染的主要根源，它正逐漸被其他更“干凈”的能源所代替。還有DDT已停止使用，禁用氟氯烴、含鉛汽油的國(guó)家也越來(lái)越多。一些被污染的城市、河流，變得空氣 清新，流水清澈。
人口也是可以控制的，上世紀(jì)80年代以來(lái)，世界人口增長(zhǎng)率已從上世紀(jì)60年代年增長(zhǎng)
2%下降到90年代末的1.33%， 2000年后進(jìn)一步下降為1.2%，我國(guó)已低于這個(gè)平均值，發(fā)達(dá)地更已變?yōu)樨?fù)增長(zhǎng)（-0.2%）全球人口的絕對(duì)數(shù)字雖還有增加，但增長(zhǎng)的勢(shì)頭已經(jīng)放緩。
因此，盡管當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重，對(duì)我們這些發(fā)展中的國(guó)家來(lái)說(shuō)，不能也不必用減緩社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，甚至零增長(zhǎng)的辦法來(lái)維護(hù)環(huán)境，依靠科學(xué)技術(shù)特別是高新技術(shù)，在發(fā)展中解決環(huán)境問(wèn)題，才是出路。
照此說(shuō)來(lái)，人類的前途是光明的。然而，這需要全人類一致的行動(dòng)，用科學(xué)來(lái)規(guī)范自己 的行為，做到與自然和諧、協(xié)調(diào)地發(fā)展。不過(guò)，由于地球上的人們分別屬于不同的國(guó)家、不同的地區(qū)，具有不同的文化背景和價(jià)值觀，對(duì)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)要達(dá)到全體 統(tǒng)一，不免存在許多困難和障礙，但各國(guó)首腦都同意：人類是在一個(gè)生物圈內(nèi)，空氣和水應(yīng)該共享和共管?？上壳俺Ｒ?jiàn)的現(xiàn)象是享用時(shí)爭(zhēng)先，承擔(dān)責(zé)任時(shí)退縮，這 又如何能做到人與環(huán)境的和諧？一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是治理污染需要花很多的錢。中國(guó)記者在德國(guó)科隆看到的一個(gè)火力發(fā)電廠“映照在藍(lán)天白云之下，一塵不染，恍惚 是一件藝術(shù)品”。這個(gè)廠的投資有1/3用于環(huán)保設(shè)施。那些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家最先毀壞森林，大量燃燒煤炭，在地球上以破壞環(huán)境為代價(jià)，先富了起來(lái)。現(xiàn)在他們可 以不砍伐自己的森林而去買別國(guó)的木材；也有錢去防治污染，獲得潔凈的水與空氣，但這是全人類為他們付出了巨大環(huán)境代價(jià)的結(jié)果。據(jù)1999年4月設(shè)在美國(guó)華 盛頓特區(qū)的世界資源研究所的報(bào)告，工業(yè)革命以來(lái)，大氣中增加的二氧化碳有65%來(lái)自美國(guó)及其他工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家。 20世紀(jì)中，美國(guó)排放到大氣中的二氧化碳為中國(guó)的3.5倍。聯(lián)合國(guó)為1972年人類環(huán)境會(huì)議組織編寫的背景材料《只有一個(gè)地球》中指出，當(dāng)時(shí)發(fā)達(dá)國(guó)家人口 不到全世界人口的33%，然而其資源使用量已占到世界不可再生資源的75% ?，F(xiàn)在發(fā)展中國(guó)家要趕上來(lái)，他們不得不再次付出沉重的環(huán)境代價(jià)，因此應(yīng)該歷史地、公正地看待他們因發(fā)展而帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。
我國(guó)是一個(gè)負(fù)責(zé)任 的大國(guó)，盡管還處于發(fā)展中階段，但仍投入了巨資治理污染，維護(hù)生態(tài)環(huán)境，不僅從管理上，而且還從法律上給予保證，已經(jīng)制定了《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源 法》、《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)土地管理法》、《中華人民共和國(guó)森林法》、《中華人民共和國(guó)水法》、《中華人民共和國(guó)水土保持 法》、《中華人民共和國(guó)草原法》、《中華人民共和國(guó)野生動(dòng)物保護(hù)法》《地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》等法規(guī)和條例，并采取了很多措施保護(hù)和改善環(huán)境。中國(guó)節(jié)能15年減排二氧化碳18億噸即一例，說(shuō)明已初見(jiàn)成效
遺 憾的是，目前只看到局部利益和短期利益的人，還為數(shù)不少，因此盡管世界上通過(guò)了不少共同合作保護(hù)環(huán)境的公約、協(xié)議和宣言，但實(shí)行常受干擾。而在一些國(guó)家與 國(guó)家之間，乃至一個(gè)國(guó)家內(nèi)部各個(gè)利益集團(tuán)之間，各個(gè)地區(qū)之間，仍在紛爭(zhēng)不已，甚至兵戎相見(jiàn)，這又如何能做到協(xié)調(diào)一致地去維護(hù)人類的家園？戰(zhàn)爭(zhēng)就是對(duì)地球環(huán) 境最嚴(yán)重和最快速的破壞?！独蠚堄斡洝返淖髡邉Ⅸ?，用一場(chǎng)噩夢(mèng)作為小說(shuō)的開篇：一條大船快要沉沒(méi)了，船上的人不去設(shè)法搶救，卻仍在那里你爭(zhēng)我?jiàn)Z。他在這里 影射的是清朝末年的中國(guó)，而這難道不正是當(dāng)今世界的寫照？照此看來(lái)，似乎又應(yīng)該悲觀。
破壞環(huán)境、生態(tài)瀕臨失衡；維護(hù)環(huán)境、社會(huì)持續(xù)發(fā)展 。這就是站在十字路口的我們?nèi)祟愃媾R的兩種前途。如果大家都能對(duì)人類所處的環(huán)境形勢(shì)有科學(xué)的認(rèn)識(shí)，作出正確的選擇，世界就大有希望。當(dāng)我們看到地球猶如 載有生靈的一葉孤舟，飄搖在無(wú)邊的宇宙之中，為何不能放棄各種偏見(jiàn)和一己（包括某一個(gè)集團(tuán)）私利，而同舟共濟(jì)呢？ 當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到人和大自然互相依存的關(guān)系之后，難道還非要把自己擺在大自然的對(duì)立面，逆自然規(guī)律而斗個(gè)不休嗎？一個(gè)人要是能找對(duì)在大自然中所處的位置，那將 是精神上的一種升華。到那時(shí)，“各人自掃門前雪”、“以鄰為壑”的封閉觀念將會(huì)自行消失，大自然在他的眼里將會(huì)更加美好，“侶魚蝦而友麋鹿”，將不只是蘇 東坡詩(shī)意的想象，而是客觀的現(xiàn)實(shí)。
問(wèn)題是，如果大多數(shù)人仍處于愚昧無(wú)知的狀態(tài)，或有科學(xué)知識(shí)的、對(duì)社會(huì)真正負(fù)責(zé)任的人們不能自由表達(dá)意見(jiàn) 并占主導(dǎo)地位，而讓少數(shù)愚昧無(wú)知或私利（包括某一集團(tuán)的利益）至上的人控制著人類社會(huì)，人類的前途就十分可憂。因此，我們不能不佩服我國(guó)“五四”運(yùn)動(dòng)先行 者的真知灼見(jiàn)，發(fā)揚(yáng)科學(xué)與民主的精神以求自強(qiáng)，這不僅是中國(guó)的治病良方，也是使地球村求得和諧，能夠同舟共進(jìn)的正確道路。爭(zhēng)取改善環(huán)境和爭(zhēng)取社會(huì)進(jìn)步，是互相依存，缺一不可的兩件大事，通過(guò)堅(jiān)持不懈的努力，科學(xué)地處理好與地球的協(xié)調(diào)發(fā)展，建設(shè)一個(gè)民主的大同世界，實(shí)乃人類長(zhǎng)期奮斗的目標(biāo)和理想境界。
站在十字路口的人類正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
思考題
1什么是環(huán)境？它對(duì)人類的生存和發(fā)展有哪些影響？
2什么是自然災(zāi)害？它們的發(fā)生和人類有什么關(guān)系？
3當(dāng)前人類面臨哪些環(huán)境問(wèn)題？科學(xué)技術(shù)會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)些什么樣的影響？
4人類能維護(hù)好自己的家園嗎？
5地球科學(xué)能夠幫助自己在正確認(rèn)識(shí)自然及處理人際事物方面獲得哪些新的領(lǐng)悟?
進(jìn)一步閱讀的書目
1Ward B & Dubos R等只有一個(gè)地球《國(guó)外公害叢書》編委會(huì)譯長(zhǎng)春：吉林人民出版社，1998
2Carson R.寂靜的春天呂瑞蘭譯北京：科學(xué)出版社，1997
3李鄂榮，姚清林中國(guó)地質(zhì)地震災(zāi)害長(zhǎng)沙：湖南人民出版社，1998
4Peccei A.世界的未來(lái)（羅馬俱樂(lè)部主席的見(jiàn)解）.王肖萍、蔡榮生等譯，北京：中國(guó)對(duì)外翻譯出版公司，1985
