豪18世界各类目的污染份额 占世界总量/% 国 人日 工业生产力 污染 发达资本主义国家 19.5 53.0 5.5 24.6 31,0 西歌各国 19.2 20.0 日 木 3.0 5.6 60 其它各国 3.0 3.6 70 社会主义国家 33.0 39.0 23.0 东欧各国古巴、蒙古越南 13.0 苏联 20、0 10,0 中国、朝鲜 23.0 6.0 8.0 发展中国家 4.5 8.0 13.0 贵的资源白白变成废料排入环境。据198年统计,我国全年排出 工业废水240亿吨,其中有害物质达37万吨,每亿美元产值的废 水量2倍于日本3倍于西德,而全国平均废水处理率只有15% 左右。废气中污染物的排放量为4000多万吨,工业废渣达4.3亿 吨,其中利用率不到20%由此可见,寻求遏制工业污染进←步 发展势头的有效措施已成为刻不容缓的当务之急。 三、工业发展的生态后果 我们知道,生物圈的形成经过了数以亿年计的漫长的演化过 程,它的环境状态虽然不断随时间和空间而变,但这些变化相对 来说是比较缓慢的,变化的幅度一般也不大,如大范围内的气候 条件、各秤介质的自然组成、自然界的物质循环、全球性的生物 产量、大的生态系统等都只是在一个相对比较稳定的平均水平上 下波动。人类就是在这样的环境条件下得以生存、发展和进化 的。近几十年来,由于工业的急剧发展造成的人类活动对环境 的响已经超过了天然因素的影响,使平均环境状态发生了大
幅度的变化,从而有可能失去自然界的原有平衡,造成难以预测 的灾难。下面我们就当代几个最令人忧虑的环境问题作一概要的 介绍。 1.对气倾的影响 气侯系统是个复杂的全球性大系统,包括大气、海洋、陆地 (河、)、冰雪圈和生物群等主要元素。人类活动的因素可以 通过各种途径影响气候系统,如加热、改变湿度等直接作用改 变大气的辐射性能、导电性能、电离性能等物理化学性质的作 用,改变高层大气的性质、状态的作用,如平流层出现大量气溶 胶!通过改变大气与海洋之间的物质交换引起大气湿度变化等作 用 目前由于大量燃烧有机燃料造成的大气二氧化碳浓度的增加 引起了各国学者的极大关注。二氧化碳是大气中最重要的组分之 作为工业废料,二氧化碳虽然并无毒性和化学活性,但它在 大气中浓度的提高,会增加吸收长波的辐射,产生“温室效应”, 使对流层的温度明显提高,从而引起气候的变化。根据美国夏威 夷群岛上监测站的观测,从1958到1980年的22年间,大气中二氧 化碳的平均浓度已增加了2ppm(图1.5)。 19601951901973190年 图1.5近年来大气中二氧化碳浓度的增加 1980年全世界大气中的二氧化碳的平均含量为338Ppm,地
球上各处平均浓度之差不超过3ppm。含量最高的地区,一是赤 道地区(因气温较高,由海水中释放出一部分所吸收的二氧化 碳),另一处是北纬30—50°的地区,这显然是由于工业比较集中 的缘故。 根据世界能源消费的发展趋势,学者们一致预测,工业排放 的二氧化碳量还将迅速增加。图16给出了不同作者预测的下一 世纪工业排出的二氧化碳量。从图中可以看出,如果按照目前的 能源消费的格局和发展速度继续下去,未来的一百年内二氧化磺 的排放量将成倍增加。 3200 8 19802020 2002单 图16不同作者预测工业排放的二氧化碳量 随着工业排放二氧化碳量的增加,大气中的二氧化碳含量也 相应地还要进一步升高(表19)。 要19大气中二氧化磯浓度增加的未来趣势 年 [co:1/Ppm 预期温度升高幅度/ 工业化前时期 275-297 18 360士6 200 394±9 2050 700士100
二氧化碳浓度的增加引起地球温度升高的幅度因纬度不同而 异,如全球温度升高3°C,则纬度高于70°的两极地区将升高68 76℃,而过去100年间地球气温的总变化幅度仅为±04℃ 见图1·7) 0. 19501970年 图17近百年世界气温的变化 除二氧化碳外,大气中因工业排放废气引起的少量气体浓度 的增加也会导致气温的升高,如二氧化氮、甲烷、臭氧的浓度如 增大一倍,则相应的气温将提高072℃、037℃和067℃。氟利 昂气体造成的温室效应也可和二氧化碳比拟。 气候的变化对生物圈的状态和人类的经济活动有重大的影 响。温度场、降水场的变化会引起水资源分布、生物发展条件以 及生物产出率的一系列变化。气温的升高会加剧缺水地区的千 早,促进沙漠化进程,同时引起两极地区冰雪层的消融,使海平 面提高,大批陆地被淹没。凡此种种,可能破坏全球气候的稳定 性,造成灾难性的后果。 2,奥氧层的破坏 臭氧在大气中的含量为6×10-5%(质量),总量为3.3 10°吨,其中116×10吨在对流层,平均寿命为50天。臭氧含量 虽低,但它是大气中的重要组分,因为它能吸收太阳光中的紫外 线,保护地上的动物不受硬紫外线的辐射,同时还决定平流层的 温度分布。 乎流层中的臭氧是基于氧分子的光分解作用生成的,这个反 25
应是在35-45公里上空进行的 O2+hv→O+0 有第三者存在时,即生成臭氧 0+O2+M→O3+M 奏氧主要分布在15-45公里的高空,在5-25公里处浓度最大。 臭氧的浓度随地区和季节而变。 臭轼在大气中是不稳定的,可能因各种因素而遭到破坏,主 要途径有如下几种: 氧循环O3+O→02+03 这一反应速度很慢,但N2、H2、C12对它有催化作用 氮循环 O+NO2→O NO No+O3→NO2+O2 氢循环 O+HO2→OH+O4 OH+O3→HO2+O2 O+O2-02+O2 氯循环 c1+O3→Cl0+O o+ CI0-+C1 +0 0+O3-O2+03 在35公里以上的高空主要是氯循环。在20-40千来处臭氫遭到破 坏的几率最大,特别是天然和人工的催化剂可加速它的分解,如 1个分子的催化剂可破坏10107个分子的臭氧。自然界由于火 山活动每年排入平流层的氯有1-10万吨;耐破坏臭氧的人为因 素主要是冷冻装置释出的氟里昂以及喷气式飞机高空飞行放出的 氧化氮和水蒸汽。化学氮肥分解产生的氧化氮也会使臭氧遭到破 坏 1974年全世界生产的冷冻剂氟里昂(主要悬F-11CC1F及 F-12CCl2F2)达85万吨,据预测,到下世纪初其产量可能达到 170-370万吨/年。氟里昂在大气中的寿命长达29—205年。进入平