第一章 地球濒临失衡，选择在我们手中
工业革命以来．特别是在20世纪，人类与其生存和发展所依赖的自然环境之间．关系酗益紧张，而臣范同越来越J．泛，影响也越来越深刻。地球能够提供的环境资源已经难以满足不dgf增长的世界人口的彬要，就是在这种严峻形势F，环境科学诞生并逐步走向成熟，与此同时。生态技术方兴未艾，环境保护措施、环境公约和环境标准相继出台，为营造一个绿色世界，为改建人类的家园添砖加瓦、
第一节地球在哭泣
1988年，美国《时代》周刊的当年新闻“人物”出乎意料地被选定为“处于危险巾的地球”，因为“没有一个人、一件事比这个由石头、土壤、水、宰气组成的人类共向居所更令人深思，更被突出报道了”。全球件环境问题5i起了人们极大的忧虑和不安。 一边是人口膨胀，一边是资源紧张
人口膨胀 人[1的急剧增长是地球环境无法承受的。大约5000年前，地球上的人[旧有1亿，400年前是4亿一5亿人，1R5()年左右达到了10亿，20世纪初是15亿，1930年是20亿，1975年足40亿，现在全Lk界的人U大约是60亿(2001年)。也就是说，世界人门达到第‘个10亿不知经过了多少年；第二个Io亿用了1t)t)来年；第＝个10亿为304r(1930一1960)；第四个1〔〕亿为15年(1960—1975)；第人个lo亿仪12年(1975—1987)，联合国人[限金组织(uNFPA)象征性地将6999年6月16日定为“60亿人曰日”，这相当于现在每年要增加8000万一9000万人c照这种趋势，到2050年世界人口将突破loo亿。 据侧算，地球所能承受的人口极限在120亿一150亿之间。“人类的生产受到可维持产量的约束，而这个产量必须在一个不断增长的人口当中进行分配”o；庞大的世界人口猛烈透支地球上的环境资源，“人口对物质的需求量迟早将达到世界生产食物和其他必要资源能力的极限”c。人口压力往什与饥荒、疾病、贫困、失业、政治不稳定以及生态环境破坏联系在一起，大批人u为谋求生计过度开发，转化为环境压力，冉转化为争夺有限资源的社会压力，最终将导致动乱、冲突，甚至爆发战争。
世界粮食的平均增长率在1950一]990年超过了2％，而在20世纪904F代头五年．平均增长率不足1％，远低于世界人口对于粮食的需求量；由人口牵动的粮食危机又一次敲响了世界环境的警钟。尤其令人担忧的是93％的新增人口出生在发展中国家．人口增长率迅速抵消丁这些国家经济增长带来的好处。毫大疑问，对人口增长反应迟钝将付出巨大的环境代价：
“未来的任务仍然是控制人，以及学会在与生物困其他生物相平衡的情况下．在有限的世界资源和限度内生活。如果人类在第二轮没有学会， 自然界将再一次给人类以教训，一次又一次地，直到人类确实学会了或是灭绝了为止。”1 环境问题基本亡可分为两大类，一类足由于人类活动对环境资源过渡外发，造成了水土流失、土地荒汉化、森林减少、能源紧张、淡水短缺、野生动植物火绝等现象、对人类的生存状况和未来发展审问构成了威胁；另一类是内于人类活动将污染物向环境过度排放．造成了空气污染、水休污染、土壤污染．还有化学污染、物理污染等等，直接间接地危害了人类的生命和健康。
水土流失和土地荒漠化 占地球表间积30％的陆地是人类今存的家园，可利用的十地面积约1．34亿平方千米(134亿公顷)，其小已开发的耕地占1n．8％，14．5亿公顷；草地、放牧地占223％，30亿公顷；森林占30．4％，40．7亿公顷。
最近30年，全球每年有200亿吨表上随水流失，累积流失表土6凹0亿吨，30％—’80％的可耕地发生了不同程度的退化。根据联合国有关组织的定义，内于人类小合理活动和气候变化，导致包括沙漠化、草场农田退化、土壤肥力下降的土地干旱退化现象即“荒
摸化” (desen门旧tZon，这个概念比沙漠化范围广泛)c非洲的情况最严重，有10亿公顷的土地中度或严重荒漠化；亚洲的土地退化固积最大，有14亿公顷。
1992年，全球荒漠化土地面积达37亿公顷．占了可利用土地的28％；目前它仍以每年600力公顷的速度继续扩’大，因此遭受的经济损失约420亿美元(其中亚洲损失21(〕亿美元．非洲90亿美元)c全世界合12．5亿人受到荒漠化的威胁(直接影响的合2．5亿，我国也是受荒模化严重威胁的国家之?)。有资料表叫，在造成土地退化的人为因素个，34．5％是由于过度放牧，29．5％是森林砍伐v 28．1％是不适当的农业利用，还有7．9％是咒他因素，如非农土地十用等等。
20世纪70年代初，平均每公顷耕地养活2．6人(也就是人均耕地0．38公顷)，到2()o〔)午诲公顷耕地必须养活4人(人均耕地降到o．25公顷)。人们在描述这种危害时，认为荒模化虽然没有引起爆炸性的破坏，但它对于人类生态环境的威胁甚于核灾难。十地荒模化，以及非农占用耕地、水土流失猛烈功摇了世界农tLk的基础，20世纪80年代中期以来，世界粮食增长趋缓，加卜环境退化影响逐渐显现，局部地区相继发牛严重自然灾害和饥此，1992年南郎非洲前所未仑的太早灾，近20凹万人面临绝境。
森林锐减 森林是将太阳能转换为地球有效能量的枢纽，也是维持地球陆地生态系统平衡最重要的支柱。如果没钉森林，那将有8(〕％的植物、几日万生物物种丧失栖息地；水土将无法保持，土地全面荒摸化；地球卜大多数水源将得不到涵养，闸季导致洪涝灾害；由于二氧化碳得不到吸收，气候将变得越来越炎热；风沙横行无阻，未经净化的空气不再清新??更小用说人类永远得不到薪柴、建材、纸张和大量林副产品J c
过去的3()年，伞球大然森林减少1／5(亚洲最甚，减少了1／3)，有4〔〕％的热带雨林消失了。仅20世纪8()年代，热带雨林的4E平均砍伐面积，拉丁美洲和加勒比海地区为820万公顷(牛平均砍伐率0．9％)，亚洲为350万公顷(1．2％)，撒哈拉以南非洲为5凹万公顷(o．8％)。占全球热带雨林30％的巴西(3．5亿公顷)，伐采面积从20世纪70年代巾期的年160万公顷扩大到20世纪80年代巾期年600万公顷，俄罗斯和日、韩、德联合开发两伯利亚森林，年平均砍伐400万公顷．加拿大在2(〕世纪80年代砍伐掉1000万公顷森林。201什纪90年代，又有许多东南亚和南美国家将10％一30％的森林变成了耕地。据统计，1980—1995年全世界就失去了1．叫乙公顷森林，团积几乎等于一个墨曲哥；日前森林面积每年减少1500万一2000万公顷。世界森林覆盖率从最高时的2／3(76亿公顷)下降到1950年的1／4，目前仅为1／5(26亿公顷)，“地球之肺％正在急剧萎缩‘、
近年来，印尼森林人火、亚马逊森林大火，俄罗斯、巴布亚新几内业、澳大利亚，我国兴安岭经常发生森林燃烧事件．这些森林火灾大多系人为因素所致。
战后世界纸张的消费量增加了8倍(发达国家纸张消费尤为惊人)，而再生纸在国际市场上只内1鹰，造纸业已经成为世界森林的“天敌”。但森林被毁的最主要因素是将林地辟为耕地和牧场(占毁林面积的六成以上)．人门增加、不平等土地分配和商业性采伐出口，边使当地人民不惜用宝贵的森林资源换取廉价的短期效益n此外，世界上还有20亿人以木柴作为炊事燃料，也使稀疏林逐渐退化，最后变成荒地。
生物多样性丧失 据联合国环境规划署(1WP)《今球生物多样什评估》(1995年)介绍，地球[：共有门0n万一1400万种止物，人们只登记并描述广其中的15〔)万种。内于人为的破坏因素，如大批森林被毁、滥捕和过度采集，还有宰气和水污染等等，目前每年有近几个物种消久了，而自然过程每年只消失一个物种。一份由来自许多国家十几个生物保护组织及研究机构为期20年的调查报告(1998年)指出，现在地球上每8种巳知植物物种至少有一种面临灭绝的危险；
国际自然保护向盟([UCN)公布，全世界大约有1DM多种野生哺乳动物、1000多种鸟类和20 000多种野生植物处十危险的境地。20世纪地球上兽类已经减少广150种，许多动物
向—l防恐龙灭绝以来最nJ伯的威胁，52％的海洋生物种类、78％的两栖类动物、81％的爬行动物消失了；在除人类以外的233种灵良类动物中，有近一半濒临火绝c国际范旧的偷猎和走私使3u uuo多个物种(其中近5000种动物)的生存危在旦夕。海洋生物也难逃厄运，近50年世界渔业总捕捞量从200u万吨增加到1亿吨，全世界15个大型渔场中有13个处在过度埔捞状态；目前200种海产鱼类资源下降，种类占了60％。人们仅用了3年nf间就把南极海域的鱼一网打尽，至今还没有恢复过来。
要养活地球上H益增加的人口，必须改良开发作物品种和饲乔舱种，这就必须依赖生物资源的补给；至少有一半的药物系模访生物的合成，所以每失去一个物种，就等于失去了—种独特的基因冲。对处在某种生态环境的生物来说，“没有多样性就不可能有任何选择(不论是自然选择还是人工选择)o物种多样性(可供全世界利用的基因库)是我们这个星球最重要、最无法替换的资源c”。生物多样性丧失订乱了生物链，破坏厂白然生态的微妙平衡，由于其无可复制和替代性，它对人类的危害是无法估量的，也几乎是无法补救的。
水资源困乏和水体污染 随着世界经济的迅速发展，农、[k淄溉、T业生产和日常生活的用水量在20世纪内增加了7—8倍、过占20年就翻了—番。
非洲利亚洲大陆’向缺水，业洲人均水量)4有世界人均的一半(我国人均水量约为世界的1／4)，全世界总用水量的7u％是农!Ik用水，粮食生产的规模和收获严重受制；丫水资源。近3[)年．非洲粮食产旦(jf：增长2％)跟不上：人口增长(年增长3％)，缺水是最重要的原闽 2〔)世纪70年代初，联合国就发出了水情警报，然而30年来全球缺水的情况愈演愈烈，南亚、巴西和中美洲闹起了水荒，东欧、美国、日本也感到水供应不足，—尿万而’人稀的加拿大、俄罗斯也有缺水事件发生。全敝界淡水4(足的陆地面积巳达到60％，有100多个国家不闷程度地缺水，40个国家严重缺水(22个国家人均可再牛水资源才；足1000欠方米，18个国家44足2000立方米)，合17亿人饮用不清洁的水。20世纪80年代中期撒哈拘以市非洲十早饥渴使300力人死亡．令人触日惊心。
人类小产和生活每牛排故的各类污水4300亿吨，污染丁全球淡水径流总量的15％(60 000亿布方米)；据联合同有关方面统计，今世界有4〔)％的河流受亿柒，有的国家受污染地表水竞击J 70％．这就更加剧了水资源的紧张c工业废水、省毒物质、农药化肥、清洁剂小的化合物，含各种重金属离子和难以分解的有机化合物，如汞、钢、铬、砷、铭、锅，酚类、氰化物、有机磷、油脂等等都会污染水质，有的甚至渗透到地下深水层。在广大发展中国家，至今仍有95％的污水未经处理直接排故，牛活污水中往往含有许多病毒、病菌和育牛1h，极易引发痢疾、肠道疾病、肝炎、伤寒、程乱等传染病，1991年秘鲁爆发的霍乱就 是通过水源传染到拉美各国，受传染人数超过5()万。
有资料表明，发展中国家约80％的疾病和30％的死亡是由缺水和水质不洁造成的。水资源医乏也正足小东、非洲地区国家长期纷争的深刻根源、它已经成为国际关系最术稳定的出素之—。根据一些战略研究机构的统计资料， ：次大战以来40多次局部战争有80％起因于争夺水资源。联合国—份报告预言：‘“到21世纪，水将成为全世界最紧迫的自然资源。”这决非危言耸听。 不堪重负的环境 有道是，“大岳凌再，四海旦地，藏污纳垢，无损高深”，然而时至今日，高山大海已经容纳不下人类产生的污染。
环境污染主要是由于人类大量排放废弃物，超过了自然环境本身所具有的自净能力而造成的。以丰气污染为例，20世纪肋引t中期，亚洲一些大城市，曼谷、北京、加尔各答、新德iL、德黑兰的人气悬浮颗粒物的浓度，每年有200多大超过世界卫生组织(wHo)规定的指标(每年不得超过7大)，南美墨西哥城一年小竞有312天空‘i超过了该标准，中国东北的本溪市一度成了卫尽照片上“看不见的城市”。全世界大约有13亿人生活的城市没有达到
空气标准，他们的呼吸道疾病、肺炎和癌症发病率明显偏高。 工业革命以后，炽的消耗员急剧增加，丁业区和城市大气受到烟伞和硫的氧化物的严重污染；20世纪心油代替煤成为主要燃料后，烟尘污染有所减轻，但二氧化碳等温室气体的人量排放成了世界范闲最主要的污染之一。根据世界卫生组织对世界20个大城市为期15年的跟踪调查提出的报告(1992年)，汽车尾气中的铅含量也是城巾空气污染的最上要原因。 温室效应 “温室效应”(Rrcnh(心eefff瓤)在20年前还只是一个比较陌牛的利导名词，今天已经家喻户晓了。简单地说，温室效应就是由于大量二氧化碳等温室气体在空中形成一层“热屏障”，造成全球气温上71的效应(但打些科学家对此持有异议)。
丁业化J“泛使用化心燃料(煤、心油、天然气，它们占以界能源的80％)，排放出大量二氧化碳；内丁森林砍伐，同时破坏了地表植被吸收二氧化碳的能力，1984年宅气，rI二氧化碳的浓度为343ppm(百万分)，1996年增加到364ppnl，比T业革命初期(大约270ppm)提高了30％。20世纪9()年代前5年，二氧化碳排放量又增加了12％(丁业发达国家排放占3／4以上：)v1996年，全球二氧化碳排放量达到创纪录的62．5亿吨。 —般认为，二氧化碳(出温室气体的68％)、甲烷(14％)和氯氟烷烃(10％)等气体大量排放伎全球气温在20世纪内上升了0．3度—0．6度，最近20午“热”势不减，1997年更是1880年有记录以来平均气温最高的一年‘，照此发展下大，以后每20年气温就要上升o．5度，而在过去10 o()o年里．地球气温总共才上刀了2度—
温室气体打破了地球大气的热量平衡，导致全球件气温升高、气候变暖，松地冰川融化、海平面上升，及至全球生态混15t，引发自然灾害；对于部分物种的牛存，以及农业都会产生不利的影响，某些热带疾病也将趁机蔓延(对全球变暖的后果也荷一些不同看法)。由于南极地区气温上升，拧森陆缘冰带北部一块4200平方千米的冰架破裂，促成了环南极洲的首次航行(19g6年)。两极冰川融化和海水受热膨胀联系在一起，位海bF而以每年3毫米一4毫米的速度上升。达一趋势如果延续到205〔)年，海平面将上升40匣米，届时威尼斯和纽约旨当其冲，英国东海岸、希腊和菏兰将陆续变为泽内；根据联合国专家小组的汁算机模拟试验，再延续5[)年，世界各地海岸线的70％、美国海岸线的90％将被淹没，许多沿海城市都将消失在汪洋大海之中c沿海是人口密集和最富饶的地方，这一结果意味着什么是不言而 喻的。
臭氧层空洞 臭氧层足离地表Io千米’—50千米高度主要由臭氧构成的大气层，它能阻小90％的太阳紫外线直接到达地球表面，是地球生命的天然保护伞，臭氧层还能适时调节地球‘C温，是大气温差的一个平衡器。
20世纪5u年代后期，尚空臭氧浓度开始出现减少的迹象。[984年在南极L空旨先发现有臭氧浓度极低的“空洞”，并有越来越扩大的趋势，以后又发现臭氧后损耗从极地亡空向中纬度的人口稠密区上空扩展，美国南部、地小海乃至英国、北欧上空的臭氧层在冬季都出现了程度不等的宰洞现象c]992年2月有3大，英国和嘶堪的纳维业半岛上申的臭氧含量竞减少了50％‘，1995年12月，世界气象组织(wMD)宣布，南极臭氧层空洞范陶有250()万平方千米31998年10月，美国宇航局和闰家海洋粤大气管理局报告，南极上丰的臭氧层串洞面积已经扩大到272u万平力千米，比斡伯b美洲(2423万平方千米)还要大一成以L，而凰异常之深，几乎切入平流层24千米。白前极地上丰臭氧层浓度与20世纪60年代相比要低25％—35％，20叩午市极臭氧损耗uJ能达成5〔〕％、 臭氧层损耗使紫外线辐射增强，将直接导致人体免疫系统的破坏，特别是提高皮肤癌等疾病的发病率、大气中臭氧每减少1％，照射地面的紫外线相应增加2％，皮肤捅发病率就提高4％，已内障发病率提高(]．3％一0．6％；如果臭氧持续减少10％，今后几十年，中纬度地区皮肤癌患者将增加25％(相当1：每年增加30JJ病例)、角膜炎增加7％(每年增加170万病例)c失去了保护伞的正常牛物食物链被破坏，许多植物，包括水牛植物(如海藻，它
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