工业化带来的环境问题

三、工业化带来的环境问题

背　景

目前在人类能源当中挑大梁的一次能源是煤、石油、天然气这些矿物燃料。矿物燃料的大量使用，给环境带来了十分广泛的影响。

矿物燃料的开采要毁掉一些土地，有时不可避免地要占用一部分农田。

矿物燃料的运输也会带来环境问题，如海上石油运输，经常发生事故，泄漏的原油污染大片海域；就是不发生事故，压舱水的排放也常常放在小范围内使海域受到污染。在能源利用的过程中，除了为人类的生产发展和生活改善带来了福音之外，也为人类的生存带来了一些问题，特别是对环境的破坏，对人类本身产生了不利的影响。

学习与思考

酸　雨

所谓酸雨是指pH值小于5.6的降水。最早发现降水酸化现象的是英国化学家R.A.史密斯，他在《大气和雨水、化学气候的开端》（1872）一书中首次使用“酸雨”（Acid Rain）的概念。20世纪中叶以来，人们发现，生态恶化与酸雨有一定的关系。而且环境监测表明，地球上大部分地区上空的云水正在变酸。因此，人们开始重视对酸雨的研究。

酸雨形成的原因既有自然的因素，又有人为的因素。自然因素有火山烟尘、动物和植物残体分解产生挥发性有机酸、植物孢子和花粉的散发等。人为因素比较复杂，像矿物燃料燃烧、矿石冶炼、农作物残体、农药和工业溶解挥发，以及固体废弃物焚化等都能产生酸雨诸成分。大气中引起酸雨的主要成分是二氧化硫和二氧化氮。二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤炭和石油的燃烧，它们在空气中进一步氧化并溶解于水形成硫酸和硝酸。美国测定酸雨的成分中60%是硫酸，32%是硝酸，6%是盐酸，其余是碳酸和有机酸。从监测的情况来看。人类每年向大气层排放的二氧化硫达1亿吨，排放的二氧化氮为5000万砘。因此，酸雨基本上是人为造成的。

地球上酸雨大致分布在3个地区:英国、德国和法国等北欧酸雨区，美国和加拿大等北美酸雨区，这两个地区的面积为1000万平方千米；20世纪70年代中期以来，在我国一些地区形成了200万平方千米的酸雨区。由于酸雨降落时并没有国界的限制，因此酸雨会带来一些不愉快的政治和经济问题。

酸雨的危害是非常大的。它可以引起河流和湖泊的酸化，可以使土壤和河底的镉、铝、锌、铅、汞等有毒金属被酸溶解，对水生生物产生毒害作用。在酸雨区这样的湖泊是屡见不鲜的。例如，瑞典9万多个湖泊中有2万个遭到酸雨的危害，其中有4000个变成无鱼湖。挪威也有80%的河流与湖泊变成“死水”。美国和加拿大的酸雨也使许多湖泊变成“死水”，不仅许多水生生物基本绝迹，连一些浮游生物和水草、藻类也看不到了。

酸雨还对森林产生很大的危害，研究表明，酸雨对针叶林的破坏比对阔叶林的破坏还要大。在北美酸雨区已造成大片森林毁坏，德国、法国、瑞典、丹麦等国家已有700万公顷森林处于衰败之中。20世纪80年代初，我国的森林也受到酸雨的极大危害，四川和广西的冷杉林、马尾松林开始衰败，总面积已达10万公顷以上。

酸雨对暴露在空气中的建筑材料有强烈的腐蚀作用。世界上很多雕塑艺术品都遭到酸雨的破坏，现代设备也难逃厄运，电线、铁轨、桥梁、摩天大楼、汽车都遭到酸雨的侵蚀，为此造成的经济损失十分惊人。在中国，仅两广地区因酸雨造成的直接经济损失就达几亿元以上。

酸雨的危害还远不止于此时，如果我们不赶快行动起来，酸雨造成的危害会更大，而且这种情况会延续到21世纪中叶。

你知道吗？

温室效应

所谓温室，这是一种透明的玻璃大房子，它吸收透过玻璃窗的阳光，并阻止热辐射从玻璃窗外逸。这使室内温度比室外温度高出很多。温室对农业蔬菜（塑料大棚）生产产生了重要作用。

对于地球来说，包裹地球的大气层与温室的玻璃作用相似。阳光透过大气层到达地球表面，但大气层同时也阻碍热能向外散发，保持了地球表面的气温。这种效应同温室的情况差不多，因此被称作“温室效应”。产生温室效应的气体成分主要是，二氧化碳、甲烷、氮氧化物、臭氧和氟氯烃等，这些气体也就被称作“温室气体”。

温室气体中的二氧化碳在大气层中的含量将直接影响全球的气温。有人估计，如果将二氧化碳从大气中除去，全球的年平均温度就下降32℃。这就是说，地球将是一个“冰球”了。

100年前，大气层中二氧化碳的含量一直是稳定的。这时人类开始使用汽车、飞机、各种燃具以及工厂中的大量设备，进而人类开始大量使用煤炭和石油，到现在，人类因此向大气层排放了3600亿吨的二氧化碳，并使大气层中的二氧化碳含量提高了10%。现在的二氧化碳排放速度加快了，估计再过20年，大气层中二氧化碳含量就增加10%；接着，再过10年二氧化碳的含量又会增加10%。按照这样的速度增加，在未来不到50年的时间，二氧化碳的含量就要增加1倍。

除了二氧化碳，甲烷气也是一种重要的“温室气体”。它是天然气、沼气和煤气的主要成分。虽然它没有二氧化碳气那样多，但它的“温室”效果却是二氧化碳的20～60倍。

造成“温室效应”的重要原因还有人类的其他活动。这主要是砍伐森林的活动。绿色植物可以通过光合作用消耗二氧化碳，人类的砍伐活动使森林面积大为减少，进而使二氧化碳的浓度大为升高。专家警告，到2057年，世界上的热带雨林可能基本消失。这样，在100～150年的时间内，大气层中二氧化碳将显著增加，“温室效应”的效果会更加明显，地球气温的升高将是不可避免的。

全球气温的升高，由于非洲的森林消失了，沙漠面积迅速扩大，旱灾将在许多地区发生。热带流行的疟疾和寄生虫病也会向北方蔓延。欧洲的积雪也全部消失。更为严重的是海平面大幅升高，这是“温室效应”的一个必然结果。

“温室效应”将导致全球变暖，南极、北极和一些高山积雪冰川融化，水流向大海，使海平面升高。估计到21世纪中叶，地球表面的温度每上升1.5～4.5℃，海平面将上升0.2～1.6米。这将产生灾难性的后果，特别是一些沿海大城市将消失，如我国的上海、意大利的威尼斯、美国的纽约、泰国的曼谷将被淹没；甚至一些国家和地区也难逃厄运，如地势低洼的孟加拉和荷兰就遭灭顶之灾。大片陆地将被淹没，世界上5000万人口将无家可归，而沦为“生态难民”。几个世纪之后又会怎么样呢？艺术家的想像是:

“未来的某一天，由于接连好几个世纪的全球气温的不断上升，南极和北极的冰雪都融化了。水面不断地提高，原先的大陆和岛屿相继被汪洋大海所吞没。陆地上的生物几乎完全消失了。新出现的半人半鱼的统治生物在马里纳的领导下，与海盗斯摩克斯正在为泥土、淡水展开疯狂而惨烈的争斗。”

这是好莱坞投资最高（2亿美元）的科幻影片《未来水世界》中的场面。尽管内容是虚构的，但它所展示的全球气候变暖的后果的确是发人深省的。

专题研讨

自制一个小温室，放到阳光下，进行观察然后写一篇“温室效应”的小报告。