第八讲 人口与环境、资源 上一节 返回
 
  第二节 资源与环境    
 

 一、资源

地球上的自然资源一般包括以下几种类型:

气侯资源:包括空气、热量、光线、风、降水等。

水资源:包括地上水(江、河、湖、海)与地下水两部分。

土地资源:包括所有人类生存和经济活动有关的土地,如耕地、草原、森林等。

矿物资源:金、银、铜、铁等各种金属矿物,各类宝石,及各 种可做建筑的岩石。

能源:包括太阳能、煤、石油、天然气、核能等。

生物资源:生物资源是自然资源的一个重要组成部分。是有生命的自然资源。包括动、植物和微生物。生物资源和其它非生物资源的不同之处在于:它是一种可再生的自然资源,如果进行合理开发,能够长期予以利用。

1.土地资源:

世界土地资源比较丰富,地球表面29%为陆地,总面积1.49亿km2,实际受人支配的1.3亿km2,1989年人平均占有2.5公顷。土地资源中可以为农业利用的是很有限的,耕地约占陆地的11.3%,草地占25.3%,林地占31.2%。1990年人均占有耕地0.26公顷,亚洲人均只有0.15公顷,加拿大人均1.73公顷,日本人均只有0.04公顷。

我国土地不少,但类型较多,自然条件千差万别,有山地、高原、丘陵、平原等,可利用土地相对较少,从土地的利用情况看,难以利用的有沙漠、戈壁、荒漠约占16.6%,能用于农林牧的占60%,低于世界平均水平。1990年,我国耕地人均0.08公顷,世界水平为0.26公顷。我国土地资源分布不平衡,东南部国土面积虽然小,但耕地面积大,占90%以上,西北部耕地林地不到全国10%。

2.水资源

地球表面70%多被水覆盖,估计水量1.4×109km2,其中海水约占97%,高山极地冰雪占2%还多,余下约0.6%为可以利用的地下水、江河湖等,其中淡水只占73%,而这些淡水的68.7%封闭在南极、北极和高山的冰雪中,另有30.1%是地下水和土壤水,大气水汽0.04%,只有不到0.36%的淡水可以真正为人类所用。全球降水量空间分布不均匀,人口增长,城市化、工业化以及农业灌溉加剧了水资源紧张状况,一些国家经济发展都受到水资源匮乏的影响。

我国水资源总量丰富,但人均数量较少。人均水资源占有率为世界平均的1/4,一半以上城市缺水,相当一部分为东南沿海城市。

3.森林资源

森林地球生物圈的支柱,世界森林资源曾经非常丰富,曾达到76亿公顷。但人类的砍伐、战争、火灾等,使世界森林面积急剧下降,1990年为41亿公顷,人均0.76公顷,1995年为26亿公顷,按这个速度下降,不用过多久,世界上所有的森林都将消失,这是生物多样性丧失的重要原因之一。

 二、环境

1.人类活动对环境的影响

1)温室效应

温室效应:二氧化碳长期以来在历史上看,二氧化碳在空气中的浓度始终维持在0.028%,从工业革命以来,特别是20世纪以来,二氧化碳提升很快,1996年二氧化碳在空气中的份数上涨到了0.035%,2007年,大气中二氧化碳浓度达到了383ppm(1ppm=百万分之一),目前人类每年要向大气中排放2.0×1010吨的二氧化碳,其中美国占23.7%,中国占13.6%,俄罗斯占7%,占日本5.2%,德国占4%,印度占3.6%,英国占2.6%。大气中的二氧化碳增加会通过温室效应影响地球的热平衡,使地球变暖。到2100年,地球温度可能会上升3-4度。在过去40年,已经造成了4.1×104立方公里的冰融化,海平面上升了13cm。

2)酸雨

酸雨是通过燃烧煤、石油、天然气而产生的二氧化硫和一氧化氮,与大气中的水结合而形成的产物,酸雨中所含的酸主要为硫酸和硝酸,一般的雨pH为6左右,而有些地区现在已经下降到pH2-5,酸雨有时比番茄汁和柠檬汁还要酸。最早发现酸雨是在北欧,现在世界各地已普遍下酸雨。我国酸雨频度和强度是至北向南逐渐加重,有的地区酸雨出现率以达80%。酸雨不仅能杀死水生生物,破坏水体,还能伤害陆地植物、破坏土壤肥力、腐蚀金属等。

3)臭氧

在距离地球表面15-20km处的平流层中,臭氧含量非常丰富。它能有选择地吸收对人体和生物有致癌和杀伤作用的紫外线、X射线、γ射线。

最近30多年研究表明人类活动正在破坏臭氧层,造成全球性的环境危机。氟利昂是被人类广泛用于喷物剂、制冷剂的化合物,氟利昂会在强紫外光下分解臭氧。1978-1987年国际臭氧趋势观察小组观测发现,南纬39-60°臭氧层减少了5-10%,北纬40-64°减少了1.2-1.4%。按这个趋势发展,到2075年臭氧层将比1985年减少40%,到那时候全球皮肤癌达到1.5亿,农作物减产将达7.5%,水产品将损失25%,人体免疫功能会显著减退。

平流层中臭氧每减少1%,到达地面的紫外线就会增强2%,如果失去臭氧层的屏障,对于地球上的生物来说是灾难性的。1977年通过了《保护臭氧层行动世界计划》,并成立了国际臭氧层协调委员会,1989年后又通过《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,对氟利昂的生产和消费做了限定性规定,2000年1月1日全部淘汰氟利昂。

4)污染

污染有大气污染、水污染、噪音污染等。污染影响生存环境也威胁生物多样性。人类活动造成的污染有时对自身的危害也是很大的,举例来说,DDT农药本名二氯二苯三氯乙烷,1874年德国化学家首先合成了DDT,二战期间开始使用DDT,战争期间DDT几乎是公认的“灵药”。既然DDT效力很好,战后的农业生产中开始竞相使用DDT消灭农作物中的害虫。

当DDT开始使用时人们已经知道它对人类和其他动物有毒性,DDT在美国上市5年后,有科学家指出在DDT普遍使用的过程中,已经发现有毒性。美国原本不允许牛奶中有任何杀虫剂的存在,但某次检测中高比例出现DDT,美国政府于是认为无法保持牛奶中不含有任何DDT,于是定为耐受标准,1.25/百万。那时候,DDT开始进入人类的食物链。

DDT是积累毒物,堆积在体内,长时间驻留,不易排出。1972年,美国开始禁止使用DDT,但已经为时过晚,DDT极稳定,不易被破坏,会保存在土壤中。DDT在生物体内通过食物链最终到达人体,其含量也逐级增加,食物链顶端DDT浓度会最多。

2.室内空气的污染

1)室内空气污染的来源

室内空气污染物的来源主要有三个方面:

a.室外空气污染

a.室外空气污染

大气中的粉尘、汽车和工业废气中的NOx、CO、SO2和可吸入颗粒物等。

b.建筑、装饰、装修材料和室内设备

相关污染物如酚醛树脂、脲醛树脂类化合物中的甲醛,加湿剂带来的多种细菌、真菌和孢子,黏合剂中的多种挥发性有机物等。

c.人类自身活动

由人体代谢带来的CO2,烹饪或取暖造成的NOx和CO及粉尘,吸烟烟雾,清洁剂与杀虫剂中挥发性有机化合物以及其他活动引起的可吸入颗粒物等。

2)室内空气污染的种类

a.化学污染

据统计,至今已发现的室内空气化学污染约有500多种,其中挥发性有机化合物达307种。煤、天然气、液化石油气、煤气、吸烟等产生的燃烧型污染物,仅烹调油烟就产生多环芳烃、丙烯醛、颗粒物等200余种成分;烟草烟雾成分更复杂,已鉴定出3000多种化学物质。

建筑、装饰、装修型污染物种类繁多,包括甲醛、苯系物、挥发性有机物(VOCs)、氨、氯乙烯、重金属等百种化合物。

b.物理污染

一类是氡、钍、镭等放射性核素造成的放射性污染。房地基本身渗透的氡及其子体以及各种建筑材料中的放射性物质,称为电离辐射污染或放射性污染。其中,γ射线来自房屋的建材大理石、花岗岩等天然石材,或掺工业废渣的建筑装饰材料、陶瓷砖等。氡及其子体来源于建材如花岗岩、砖砂、水泥、石膏以及受氡源污染的煤气、水等。另一类是电磁辐射。各种家用电器如冰箱、电视机、计算机、微波炉、电磁炉、电热毯、组合音响、洗衣机、手机等的普遍使用,给室内生活环境带来了电磁辐射,也被称为非电离辐射污染。

此外,通风、照明、温度、湿度等非污染物理因素,也是对人体健康产生重要影响的因子。

c.生物污染

主要来自寄生于地毯、毛绒玩具、被褥、空调中的军因菌、放线菌等细菌、曲霉菌、葡萄状穗霉菌等真菌、病菌、花粉、螨虫等产生的污染。在自然情况下,人类呼吸道传染病绝大部分是由室内传播感染的致病菌引起的。仅引起呼吸道感染的病毒有200种之多,这些感染的发生绝大部分是在室内通过空气传播的。

5).甲醛

甲醛的理化性质:

甲醛(HCHO)又称蚁醛,是无色有强烈刺激性气味的气体,对空气的比重1。06,易挥发,易溶于水、醇和醚,30%~40%的水溶液为福尔马林液。甲醛易聚合成多聚甲醛,受热易发生解聚作用,并在室温下可缓慢释放甲醛。

室内甲醛的来源

甲醛在室内主要的来源于建筑材料、家具、各种黏合性涂料、合成织品及室内其他污染源。

1)人造板:甲醛因具有较强的黏合性及有加强板材硬度、防虫、防腐功能且价格便宜,故是目前首选作为室内装修的胶合板、细木工板、小密度纤维板,刨花板等的原材料。板中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,最长释放期可达十几年,是形成室内空气中甲醛的主体。经测定,100平方厘米的胶合板,1小时可以释放3~18ug甲醛。

2)地毯等合成物:地毯中的黏合剂和贴墙布、贴墙纸、泡沫塑料等室内装饰材料散发甲醛。据估算,1公斤合成织物可释放750mg甲醛。

甲醛对人体健康的危害

1995年,甲醛被国际癌症研究机构(IARC)确定为可以致癌物。甲醛对人体的影响主要是甲醛的刺激、致敏、致突变作用,表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能和免疫功能异常等方面。个体差异很大,大多数报道其作用质量浓度在12mg每立方米以上,个别报道质量浓度为0.06~0.07mg每立方米时,儿童发生气喘。甲醛对健康的危害主要有以下几个方面。

1)刺激作用

甲醛的主要危害表现为对皮肤黏膜的刺激作用。空气中含有0。6mg每平方米甲醛就会对眼睛产生刺激反应。生活在甲醛质量浓度为0。01~3.1mg每立方米的人群,有头痛、头晕、失眠症状的人明显多于无甲醛污染家庭的人。

2)致敏作用

皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死,吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。甲醛对人体皮肤有极强的刺激作用,空气中质量浓度为0。5~10mg每立方米时,会引起肿胀、发红。低浓度甲醛能抑制汗腺分泌,使皮肤干燥。

3)致突变作用

高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下,可引起鼻咽肿瘤。甲醛与空气中离子形成氯化物反应生成的致癌物——二氯甲基醚,已引起人们警觉。