认识和维护我们的生存环境
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一、 环境与人类
环境是一个现代的概念，在自然科学中，是指围绕生物体外部的空间及所包容的一切因子的总和。在这个空间中，温度、压力、湿度、阳光等物理化学条件，水、土、空气等非生物成分的状况，以及生物彼此间的关系，决定着什么样的生物群落能在此生存，同时也影响着它们的形态与习性。“海阔凭鱼跃，天空任鸟飞”表达了人们对自由的向往，但自然界的实际是，鱼和鸟原来都并不那么自由。深海的鱼不能到浅海中去，只有少数鸟类才能飞上高山之巅。不同的生物群落只是在特定的空间中才会出现。
人和其他生物一样，都是地球上环境演变到一定阶段的产物，并随着环境的继续演变而发展，因而具有适应环境的生理特点。英国作家威尔斯（Wells, Herbert George ）的幻想小说《大战火星人》中描写人类面对火星人威力极其强大的武器，犹如螳臂当车；但入侵的火星人终因不能适应这个新的环境而全部病死，从而使人类的生活恢复常态。撇开幻想的故事成分，威尔斯从反面道出了人类能在地球上生存到现在的一个真理。和其他生物比较，还有不同，就是人类多了一个自己的社会，而且他所直接感受到的生存压力，经常是来自社会。
在西方语言中，环境作为一个名词出现，始于英国哲学家斯宾塞（Spencer, Herbert ）。斯宾塞相信达尔文的进化论，并将其用于认识人类社会，他所定义的环境，包括了自然和社会两方面，为避免语义上的误会，本书中的环境一词除特别指明外，专指自然环境，社会环境则简称为社会。
环境与社会这两种因素都在作用于人，究竟是那一种因素对人类的发展起主导作用？这个问题多年来一直在争论，我们在这里不去纠缠历史上的问题，而是用今天的地球系统科学观，去认识环境对人的影响。
作为地球这个巨系统一个低层次的组成部分--人类，其发展不可避免地要受到环境的支配。气候、水、土壤、地形及与此相关的动植物，是最关紧要的几种因素。
气候的影响无处不在，不仅是人的发育和健康直接受到它的影响，作为人类食料的动植物的生长，以及淡水的供应，都与气候相关。不同的气候条件使人们的衣食住行，乃至性格行为都出现差异。人感到最能适应的是自己习惯的气候。&
水是人类维持生存一日不可缺少的物质，所以北京猿人找到周口河旁边阶地上的洞穴为居所。在我国乃至世界其他方发现的石器时代人类遗址，也大多分布在河流两侧与湖泊四周。这种地方取水方便，而且其他动物常来聚集，植物也茂盛。以渔猎、采撷为生的早期人类，容易在此获得食物。后来人类的居所能向远离河流的地方转移，是因为人类懂得了打井挖泉、利用地下水。当饲养牲畜成为食物的主要来源后，人们逐水草而居。时至今日我们还可见到，农村中的居民点，多是靠着井泉分布，在沙漠中更是有水的地方才有人烟。
土壤是生长植物的基础，当人类进入农耕社会后，土壤的重要性就突显出来了。“周原芜芜，堇荼如饴”。是歧山下肥沃的土地把正在寻找定居地的周人留了下来，他们以此为基地，建立了取代殷商的大大王朝。这些肥沃的土地是渭河开拓出来的，河流带来泥沙和肥分淤积而成的土地，哺育了世界各地的古老文明（如黄河、尼罗河、幼发拉底河和底格利斯河等文明）。
地形对人类的活动有重要的影响。远古时代的人类常依山傍水而居，天然洞穴便成为良好的住处。但在农耕社会，已经学会盖房的人类总是聚集在在土壤层发育的低平地区，导致山区的经济发展往往不如平原。不过，适宜的活动空间还需要其他环境条件配合。缺水的沙漠，地势也相当平坦，但是没有植物生长，对人就没有意义。
动植物和人一样，依附着环境生长，受到各种环境因素的控制，而对人来说，它们又是重要的环境因素。动植物所能提供的食料的数量和质量，对人口的数量和质量产生着直接的影响。
以上这些因素，曾被综合起来概括称为地理环境。今天我们看到，还应包括岩石圈及地球深部物质运动产生的效应，以及来自宇宙的影响。
在人类历史上，我们可以看到，部落、民族的迁徙，王朝的更替，城市的兴衰，除了人类社会内在的原因之外，环境的影响也是不可忽视，有时甚至起到决定性的作用。在中国历史的早期，由于中原地区的环境条件优于北方的大漠、西部的崇山和南方卑湿之地，加上东边是难以跨越的大海，于是人口向此聚集，文化在此兴盛，中华由此得名，天朝上国的思想也由此生。中国始终以守成为本，少有扩张，而在中国内部，则为逐鹿中原，长期战乱不休。这些历史现象都在一定程度上反映出这种封闭的地理格局的影响。
出现在地中海东部以克里特岛为中心的米诺斯文化，比希腊文化还古老，曾盛极一时。但在3000多年前突然消失，引起过许多神秘的推测，现已查明，原来是这个地区的火山大爆发，导致其一蹶不振，迅速销声匿迹。我们还可以看到，从蒙古高原出发的骑兵，居高临下，横扫中原，西向直抵东欧，但东边海峡一水之隔，马蹄受阻，终未能涉足扶桑。以上事例，似出偶然，但如无环境的必然因素，亦无从发生。
环境的影响，小至个人生活，大至国家发展，可谓无所不在。我国古代贤哲对此早就有所认识。战国时期苏秦游说六国，总是先分析地理、资源形势。其后范睢提出“远交近攻”的政治谋略，更已具有地缘政治的意义。从自然科学的角度认识环境对人的影响，在我国出现得也很早。两千多年前以管仲的名义编成的《管子》一书，便留有这方面的记录。当时已认识到土壤有不同的性质；地下水的水质和埋藏深度等因素，对农作物的发育会产生影响，还据此对齐国平原地区的土地作了分类，指出什么样的土种植什么样的农作物才合适。对城市建设也已能概括出：“凡立国都，非于大山之下，必于广川之上。高勿近旱，而用水足；下勿近水，而沟防省。”管仲在公元前686年到公元前644年间主持齐国的政务，是一位务实的政治家，这部《管子》，是以实践经验为基础的著作。
《管子》中提出，要治理好国家，首先得了解国情，而国情中的一项内容，就是“水土之性”。更是了不起的远见卓识。这里的水土，实已把来自水圈、岩石圈和大气圈的环境因素都包括在内，而且最后着眼在水土对人和其他生物的影响，已和现代环境科学的观念相近，奇怪的是这些科学的认识并未得到发展，而在管仲之后900多年，由晋代郭璞（276-324）提出的“风水”之说却盛行起来。这“风水”虽然含有风和水两个字，但并非去研究自然界的风和水，而是琢磨怎样埋葬先人的遗体才能使后人富贵吉祥。
为什么科学在中国如此举步维艰，具有巫术色彩的风水术却能盛行？中国古代的“天人合一”理论，起了极大的误导作用。
天人合一如果解释为自然环境与人的和谐，这无疑是卓越的科学思想。可惜中国古代的“天人合一”不是这个意思，这里的天并不是简单地就指自然环境，而是将自然现象赋予超自然的神秘意义，天成了人格化的神，天和人通过精神世界合而为一，互相影响，互为因果，人间的变化体现着天的意志，自然中的任何变化也总能在人间找到原因。如褒姒乱政，歧山地震；窦娥奇冤，六月飞雪；五星联珠，成了刘邦得天命、当皇帝的依据。
“天人合一”是建立皇权专制的理论基础，便是在梁山泊上当寨主的宋江，也要打起“替天行道”的大旗。那些坐在天子宝座上的人更要飘飘然起来，以为自己真的是天的代表。有了至高无上的绝对权威，天子的意志可以支配一切。秦始皇就是突出的一个。他东游大海，射大鱼以战海神；南巡湘江，遇大风，不得渡，大怒，认为是湘山上的神和他作对，马上调动刑徒三千人，砍尽山上的树。
以上这些天人合一的观念，不止是皇帝才有，通过宫殿庙宇的建筑布局，拜祭天地鬼神的仪式，文字图象的宣传等各种文化，深深地渗透到普通百姓的头脑中，使人们不能正确认识人与自然环境的关系。所以直至科学昌明的20世纪，陨石雨的坠落，地震的发生，乃至花木的枯荣，均可引来讹言四起；另一方面也不乏违背客观规律去干一些“挑战自然”的蠢事。如果走不出天人合一这个误区，我们终将难以走进科学。
二、自然灾害
“天地为炉兮造化为功，阴阳为炭兮万物为铜”。我国汉代年轻的思想家贾谊，从哲学的角度，看出了人和万物都存在于自然的变化之中。现在我们更已确切地观察到，正是地球这个巨系统中各个层次物质和能量的转换，使人类得到了生存和发展的机会。但并不是所有的变化都有利于人，一部分突发事件，如洪水、台风、地震、火山爆发等等，可以使人的生命财产在瞬间蒙受巨大损失。在中国，习惯把这些灾害称为天灾，这是因为按照天人合一的观念，这些不可抗拒的自然力量，是那人格化的天，对人们所做坏事的惩罚。
地球环境中有些缓慢变化对人也是不利的，但要经过长期积累才能显示出它的危害，如土壤盐碱化，湖泊的淤塞，河流断流等均非一朝一夕之功，古人认识不到，其实它们也属于自然灾害。按照起主导作用的环境因素，我们可以把自然灾害划分为地质灾害、气候灾害、生物灾害和来自地外的灾害。
地质灾害是以岩石圈的变形、变位、岩浆及水在地面上下的活动、地球磁场及重力场的地质营力作用等因素，所引起的自然环境恶化，造成人类生命财产损毁或人类赖以生存与发展的资源、环境发生严重破坏的现象或过程。
地震是分布广，造成损失最大的一种地质灾害，但它只发生在岩石圈中物质和能量的转换作用最活跃并容易破碎的部位，集中分布在板块俯冲碰撞的边缘地带以及板块内部的某些地方。即使在地震活动性很强的地区，大部时间也是没有破坏性地震的的。在同一地区，破坏性大地震的发生一般都有一定的周期性（数百至数千年），例如华北地区7级左右破坏性大地震的周期为300年（偏差值在10%左右，近1000年来已有四次重复的历史记录资料，最后一次为年的地震高潮期）对于人的一生而言，在地球上大部分地区，其实都不会受到地震的威胁。
环太平洋带和地中海-喜马拉雅山-印度尼西亚是地球上两个主要的地震带，全球地震90%以上的能量在此释放。我国夹于这两大地震带之间，所以地震灾害频繁而强烈。大洋脊是浅源地震多发地带，但不易对人类造成灾害。地球上绝大多数地震所释放的能量微小，不造成灾害，会能造成灾难性后果的是7级和7级以上的大地震。20世纪以来，这样的大地震全球已发生了1200多次。地震波引起的地面震动，使建筑物受到破坏，是最常见的地震灾害；中国古代及近代几次大地震中创记录的死亡人数，皆因房屋倒塌所致。社会进入工业化，人口密集和水电交通等公用设施大量出现，地震常引起火灾、断水、断电、煤气管道破裂爆炸、交通设施毁坏等次生灾害，有时较小的地震也会造成巨大的经济损失。1950年以来，全球地震灾害造成的损失已达2000多亿美元。大地震在临近深海沟的洋底（毕鸟夫带）发生时，海底地形变位，猝然出现起伏落差，产生可以波及很远的海啸，造成的灾害常超过地震本身。在陆地表面，强烈的地震使地面隆起或陷落，产生裂缝并错动位置，也是地震时造成严重损失的重要因素。
山崩、滑坡、泥石流等自然灾害。其1发生时主要表现为岩石块体向下运动，由于其能量主要是从地球的重力场获得，因此多局限在地势陡峭的山区，这是一种位能转化为动能的表现。水在其中的润滑作用也是重要的因素。泥石流的形成更不能缺少水的参与，块体运动既可以由地震诱发而引起，也可以与地震无关。在陡峭的海岸上和喀斯特地区，出现的岩石崩塌或溶洞陷落，也是重力作用的结果。不过直接的原因是水的冲击或溶蚀的作用，掏空了下伏岩石，使上覆岩石失去了支撑的基础。这类因重力作用发生在岩石圈表面的块体运动，一般影响的面积较小。但在其影响所及的范围内，造成的损失也可以很严重。我国西南部山多地险，雨量又充沛，这类地质灾害较为常见。
威力强大的火山爆发，破坏性可以和大地震不相上下，但在全球数量有限，分布在大陆和岛屿上的具有活动能力的火山均已被人类认识，只有400多座，主要分布在太平洋四周，还有地中海地区以及大西洋的洋脊上。近年来在大洋底下发现了更多的活火山，海水沉重的压力，使它暂时无力喷发到水上为害，但可改变海水温度与成分，影响气候和海洋生物。
由于火山爆发以前，总有迹象可寻，人们已能较准确的预报，应该说它对人的威胁不大。一处火山喷发，还可以马上招来游客；经常喷发的火山，更多成为旅游胜地。但也有意外，1985年哥伦比亚的路易斯火山爆发时，创下了两万多人丧生的记录。这次火山喷发尽管并不很强烈，但因为来自地下的高温岩浆，使山顶上多年堆积的冰雪融化，形成巨大的泥石流，冲向山下去淹埋了一个小镇，从而造成了严重的后果。不过，这样严重的火山灾害，历史上的记录也不多。
火山爆发造成灾害，主要是因为喷出物的温度高，有些气体还有毒，所以在火山附近影响严重，但大多数活火山并不象意大利维苏威火山这样靠近人口密集的城市。至于象1883年5月18日喀拉喀托火山爆发引起的海啸，造成36000人死亡的灾难，则更为罕见。我国东部最著名的火山是长白山脉的白头山，据近年来的精细研究，最后一次爆发是在1702年（清康熙四十一年），每隔两千年喷发一回。
实际上那些平时不易觉察的缓慢的地质作用，破坏了人所习惯的环境，带来的损失可以比这些突发事件更为严重，如在干旱地区地下水位过高，地面水分大量蒸发，使盐分残留在地面附近的土壤中，从而造成土壤的盐碱化。曾哺育过古老的巴比伦文明的沃野，就是这样变成荒芜的盐碱地的。这种灾害往往因一时感觉不到它的威胁而容易被忽视。
还有一些环境的变化，过去为人所不认识，实际上破坏作用很大。如地磁场的变化，就是近年来来才认到识的。其中磁暴的作用明显而且快速，1989年加拿大魁北克的电力传输系统因一次磁暴而破坏，1994年、1997年磁暴又先后破坏了加拿大和美国的两颗通讯卫星，这三项损失总计约9亿美元，是不小的灾害了。在建立地球系统科学新概念后，从圈层互相作用的观点来看，采用现代最新技术，对地质灾害的认识将会更加深入&，有助于弄清其机制，并进而及时地作出预报。
气候灾害是最常见的自然灾害。暴雨、暴风雪、冰雹、闪电雷击、狂风（包括龙卷风）以及由此而产生的洪水、雪崩、沙暴、尘暴、风暴潮等和其他灾害。而持续的干旱或淫雨，以及气温反常地升高或降低，给人们生活带来的威胁更为严重。我们已经知道，这一切事件的起因，都是由于密切相关的大气圈、水圈、生物圈与岩石圈表层的物质与能量的转换。在这个转换过程中，来自太阳的辐射能是基本的动力因素，而人们感受到的是大气和水的活动，旱灾、水灾、风灾这三种就是最常见也是影响最大的气候灾害。它们常不是孤立地出现，水灾后旱灾可以接踵而至，风灾更常与水灾并行。厄尔尼诺就是各种气候灾害的综合表现。
青藏高原的隆升，阻隔了从印度洋的暖湿气流，使中国大陆大部分地区仅能主要靠从东南来的季风将太平洋的水分带来，而这些水分沿途降落及到华北特别是西北所剩无几。因此自古以来我国就形成南方气候潮湿，北方气候干燥的格局。旱灾一直是中原大地的重要威胁。
按说南方年降水量多，应该不会发生旱灾，但季风并不能均衡分布，所以也有缺水的时候，不能避免旱魃的肆虐。从世界范围来看，中国还不是旱灾最严重的地区，非洲才是最严重的。干旱不只使植物难以生长，影响农作物的收成，干燥的气候还是土地盐碱化、沙漠化的前提条件，森林火灾也容易发生。
降水量在地区和时间上的分配不均，使旱灾、水灾常交替发生。我国南方多水灾是不言而喻的，北方也时有发生, 常常是此处水灾、彼处旱灾。从1990年1998年，我国平均每年洪涝面积为1666.75万公顷，干旱面积达2266.78万公顷。1998年我国的大洪水使2229万公顷农田受灾，直接经济损失2551亿元（约合300亿美元，据水利部《中国’98大洪水》），同年，阿根廷、巴拉圭、孟加拉等国也发大水，经济损失近300亿美元。非洲东部、南部和印度尼西亚则出现旱灾。印度尼西亚的旱灾还是几十年来所罕见的，同时发生了毁林数十万公顷的森林大火。
风灾也是对人类的一大威胁，沙漠中的风暴和寒流带来的暴风雪，都为人们所熟知。台风、飓风和热带风暴这些在热带海域中形成的气旋，带有大量水分，登陆时横扫地面的一切，狂风暴雨交加，水灾常伴随而生，以致造成重大损失。它们主要形成于太平洋、印度洋和大西洋的西部的海面上，造成的灾害常很严重，美洲中部、东南亚和我国南部沿海地区，每到夏季，经常受到它们的袭击。1998年命名为米奇的飓风袭击中美洲，造成11,000人死亡，经济损失达9亿美元以上。
1998年一些地区的最高气温超过历史的最高记录，另一些地区却遭到一百多年来最寒冷的气候袭击。全球水、旱、风灾和森林火灾接踵而至，这些与气候相关的灾害，造成的经济损失，约有900亿美元之多，是1980年的60倍。* 这一年也是厄尔尼诺现象持续特别久的一年。
除了这些有形的灾害，还有许多不易察觉难以计算的损失。如长期处于潮湿状态，不仅使人感到不舒服，而且物品霉烂，金属腐蚀等造成的损失都会增加。据估计，每年生产的钢铁材料有十分之一左右被氧化腐蚀掉。总之，在地球各圈层中，大气圈的流动性最强，而且是一个最完整的整体，一处有变，能很快影响周围。气候是自然形成的，自有其规律，它即可以有利于人类，也可成为灾害，关键在于人如何认识、利用与适应。按照地球是一个系统的观点去认识，或能找到更有效的对策。
生物灾害是生物圈中出现的不利于人的事件。蝗灾及其他昆虫对农作物的破坏，是最引人注目的生物灾害。蝗虫吃掉植物是它求生的本能，它也是食物链中的一环，还有别的动物等着吃它，而其中一些食客又是人类餐桌上的佳肴。蝗虫成灾，是它一下子生长繁殖太多，打破了原来生态平衡的结果。虫灾的出现,常与异常气候相关,造成祸不单行.在我国历史上，蝗灾是水、旱灾之外的第三大自然灾害，主要出现在华北，受灾面积常以百万公顷计。靠吃农作物和树叶为生的还有多种昆虫.各种农作物和森林的虫灾一直是困扰人们的难题。用化学方法灭虫只能在一定时期有效，农药长期使用，害虫有了抗药能力，又会成灾，而这些化学药剂的残留，对人类自身和人类的生物朋友还会造成伤害。看来，改善生态环境，帮助这些害虫的天敌得到发展,以抑制害虫的繁殖，才是最好的办法。
在一个生态系统中，本来无害于人的生物过量繁殖，也能成为一种灾难。1903年曾有人在太平洋的雷山珊瑚岛上放养了几对兔子，由于在该岛上兔子没有天敌，繁殖极快。10年后兔子吃光了岛上的全部青草。24年后(即1927年)雷山已变成一个荒芜的沙滩，兔子也早已死绝。这是一个很好的实例，说明保持生态系统的平衡，对所有的生物都是有利的。反之，就会造成生物灾害海水、湖水中某些藻类迅速繁殖生长，如形成赤潮，便能使鱼类等其他生物难以生存，构成灾害。
致人于死的疾病，以及人所饲养或种植的动植物发生疫病，许多时候是病菌和病毒侵入造成的，而传播这些这些微小生物的媒介也多是生物，如老鼠、苍蝇、蚊子。鼠疫在历史上曾创造了一场疫病最高的死亡记录，而根据世界卫生组织近年来的统计，蚊子是第一号杀手，它扩散了多种传染病，如修建巴拿马运河时造成人员大量死亡的黄热病是蚊子传播的。我国历史上给人带来死亡恐怖的“瘴气”，实际上也是蚊子在起作用。
能直接致人于死命的生物，在生存竞争中并竞争不过人类，在生物圈中，对人类威胁最大的，是生态平衡的破坏，而不是某一种对人造成灾害的生物。
来自天外的灾害，过去为人所忽视，现在越来越能看出，这种灾害是存在的，譬如磁暴，就是太阳耀斑爆发的结果。而气候的异常变化，也不能忽视来自天外的原因。&英国科学家新近的研究发现，太阳磁场的变化对地球的气温的升高也有重要作用。而太阳黑子增加，说明太阳活动加强，会导致地球气温升高，更已是无可争辩的事实。1998年气候灾害特别严重，太阳黑子活动也正好进入高峰期，而最高峰要到2000年才出现，所以多位科学家均预测，在这期间，地球上的气候；还将出现异常，少不了发生一些灾害。
陨石撞击地球，在现实生活中还看不到有什么危险，但从人类的长远发展来看，“杞人忧天” 并非庸人自扰。在地球历史上，这种事件对地球上生物所造成的绝灭性灾害，可能是其他灾害所不能比拟的。但巨大陨击作用的发生几率极低（约三千三百万年发生一次），而且现在已能观察预测。对于来自空间的威胁，我虽不必恐惧，但也不应掉以轻心，而应该认识研究之。
所有的自然灾害，都是环境的突变或长期变化的积累，以至达到了危害人类的程度。这些变化是自然界本身的法则（自组织性）所控制，不以人的意志为转移。正如我国先秦思想家荀况所说：“天行有常，不为尧存，不为桀亡。”（《荀子\天论》）。荀况反对将天和人在精神世界中合而为一，是完全正确的。
三、文明的代价--人类面对的环境问题
地球上，在物质与能量的转换过程中，人类是积极的参与者，在环境的变化中，人类能起到重要的作用。这些作用有的使环境变得更加适宜于人，有的则在使环境恶化，而从人类的历史来看，文明愈是发展，人类的能力愈强，对环境可能起到的正面或负面的作用就愈大。
原始人类以采集和捕猎为生，与其他生物无异，人口的增长受到有限食料和疾病等因素的天然控制，对环境的影响极微。人类建立农耕社会后，开始了第一轮对环境的大破坏，首当其冲的是森林，那些古文明的发祥地几乎都是以毁坏天然植被，即从砍伐森林，建筑居所，开拓农田，以薪柴为能源而发展过来的。所以，今天西亚、欧洲和我国的森林面积中，原始森林仅留存1-2%。现今世界上只有那些开发较晚或过于寒冷一直无人居住的地区，才保留有较多的原始森林。在人类处于原始状态时，以采集和捕食为生，与其他生物无异，人口的增长受着食料有限的天然控制，对环境的影响极微。
人类从农耕得到衣食，同时消耗着土地的肥力，一些地区的土地愈来愈贫瘠，甚至变成荒漠。但是直至工业革命到来以前，人类主要是向生物圈索取物质与能量。在种植和畜牧上取得成功，仍是主要依靠自然的作用（即所谓的“靠天吃饭”），自给自足，得到有限的衣食，全球人口到1500年即我国明朝中叶，估计仍不超过5亿，即不到今日中国人口的一半，对环境的破坏，限于部分人口密集地区，从整个地球来看，还不是很大。
18世纪时工业革命兴起，进入对环境的第二轮大破坏。工业生产一大特点是人类直接向岩石圈取用物质和能量，而且随着世界商品经济的发展，这种现象已扩张到全球。在这个生产过程中，本来固定在岩石圈中的一些元素和化合物，被人快速地转移到其他圈层，一些在自然过程中要经过千年万年，乃至百万千万年才能完成的物质转换过程，人在几年几天甚至几秒中就完成了。大气、水和土壤的化学成分因而改变，随后又加入到生态系统中循环。
进入20世纪，工业生产又一次飞跃，每年从地下取出的矿石可以超过以往几百年几千年的总和。许多落后地区也开发起来，人口加速增长，并密集到愈来愈多的城市之中；在这里，汽车多如过江之鲫，大楼密如森林。而人类活动引起的环境恶化，也逐渐显露出来。
“这是一个没有声息的春天”。这儿的清晨曾经荡漾着乌鸦、鸫鸟、鸽子、倌瘛责拥暮铣约捌渌衩囊衾耍欢衷谝磺猩舳济挥辛耍挥幸黄啪哺哺亲盘镆啊⑹髁趾驼拥亍" 1962年美国科学作家卡逊（Carson, Rachel ）在她的名著《寂静的春天》中，扣人心弦地揭示出环境恶化的景象，她在这里讲的是DDT对环境污染的后果，而整个环境问题也由此提了出来，给社会敲起警钟。人们发现，原来我们许多时候是生活在危险之中却视而不见，或饮鸩止渴而不自知。
环境日益受到社会的关注，而对它了解得得越多，越感到形势的严峻。当前，人类面对的环境问题，大体可概括为以下四个方面：
（1）大气环境正在恶化。主要表现为：气候灾害增多、加剧，全球气候变暖，冰川消融，海平面相应升高，沿海低地受到海水淹没的威胁；& 大气成分发生不利于人的变化，二氧化碳增加，缓解紫外线辐射的臭氧层浓度降低，地球两极上空臭氧层出现空洞并在加大，还有多种有害于人类的成分也在增加。据1997年美国里奇国家实验室的报告，大气中二氧化碳的浓度，自工业革命以来已增长了30%，甲烷增长了一倍，氮氧化物增长15% 。二氧化碳、甲烷、氮氧化物都是能产生温室效应的气体，其浓度的增加导致气温升高 。&大气圈中发生的这些变化，有自然本身的原因，火山喷发，森林大火都能把污染物送入大气。但是人类使用煤和石油等化石燃料，释放出二氧化碳、甲烷、氮氧化物，二氧化硫及其他有害气体和粉尘，对大气的污染更为严重。烧煤产生的污染物最多。由此形成的毒雾和酸雨，是大气污染的突出表现。“杀人的烟雾”于1930年首次出现在比利时，1948年至1962年，又四度笼罩伦敦，烟雾中二氧化硫和粉尘的浓度，大大超过人所能承受的程度，累计导致6000余人死亡。这种记录虽不多见，但污浊的空气，普遍充斥于许多工矿区和城市的空间中。
普通雨水中本常含有微量的碳酸，受到污染的大气，增加了二氧化硫和氮氧化物等成分，使雨水的酸性增强，现在人们把pH值低于5.6的雨水定为酸雨。它看起来与普通雨水无异，但所含酸性物质进入陆地表面土壤和水中，依靠这些水土生存的生物，受到了不利影响，特别是对森林的破坏作用很大。1939年第一次作为酸雨记录下来的pH值是5.9（纯水的pH值是7）。到50年代，酸雨的pH值已降到3-5，最低还有2.1的记录，和醋的酸性差不多甚至更强了。说明随着工业的发展，大气受到污染的程度越来越厉害。由于含有污染物的大气是在流动的，它可以飘洋过海，日本排放的酸性成分可以跑到美国再形成酸雨降下，加拿大的酸雨源出美国更不足奇。科学家测出，云集在瑞典和挪威上空的二氧化硫气体，有2/3是来自英国和德国的工业区。&
我国经济的高速发展，也使酸雨覆盖面积急剧扩大，到1999年已成为仅次于欧洲和北美的世界第三大酸雨区；我国至今仍以煤为主要燃料，是大气污染严重的一个原因。
大气污染所带来的损害，极其广泛，许多时候并不表现为毒雾酸雨这类形式，但各种生物无不经常受其影响，对森林和农作物的损害尤为显著。经常呼吸污浊的空气，对人体的健康也是威胁，特别是呼吸道疾病，由此增加，长期生活在被严重污染的大气环境中，犹如慢性中毒。
大气圈的臭氧入不敷出，浓度降低。科学家在1985年首次发现： 1984年9、10月间，南极上空的臭氧层中，臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%，已不能充分阻挡过量的紫外线，造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”，威胁着南极海洋中浮游植物的生存。据世界气象组织的报告：1994年发现北极地区上空平流层中的臭氧含量，也有减少，在某些月份比20世纪60年代减少了25-30%。而南极上空臭氧层的空洞还在扩大，1998年9月创下了面积最大达到2500万Km2的历史记录。
臭氧层为什么会出现“空洞”？许多科学家认为，是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的臭氧分子，这才是主要原因。（杨学祥，1999）而无论如何，人为地将氯离子送进大气，终是一种有害行为。
在大气圈中，物质分布松散，运动快速，极微小的外来干扰，也可能就打破原来的平衡，因此人类活动对大气环境的影响不可低估。
大气中已经产生危害或被人们注意到的污染物约有100种左右，其中影响范围广，对人类环境威胁较大的主要有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、硫氧化物、硫化氢、氟化物、光化学氧化剂和微粒物质等。
（2）水圈污染严重
水圈中最大的问题是淡水资源不足，地理分布又不均，成为一些国家和地区持续发展的障碍（见第12章），而水圈被污染更已威胁着人类的生存。1999年举办“世界水日”之际，联合国的专家发布，在当今的世界上，还有14亿人在饮用不安全的水，每年因此致病死亡的超过500万人。在我国，经济建设大发展后，大部分河流已受到不同程度的污染。别的国家也是工业越发达，水的污染越严重。被污染的大气经过流动扩散，可以很快稀释冲谈；被污染的水虽也可以流动，但常存在相对稳定的水体中。对以水为生的人和生物，影响长远深刻。
造成水和水体污染，固然有自然的因素。但工业的发展，化肥、农药以及生活中大量化学制品的使用，才使水圈中的污染发展到现今的危害程度。
工业生产排出的废水，生活污水和农业退水，常成为今天的主要污染源。水中污染物包含金属、非金属物质和有机物，种类繁多，其中许多对人体有害甚至是剧毒虽然经过人工处理可以将它净化，但现在多是仅稍作处理，甚至是未经处理就直接排入天然水体中。
50-60年代日本的水俣市和新舄县发生的水俣病，其原因是工厂排放的废水中的汞经过生物食物链（硅藻-飞蛄-石斑鱼-鳝鱼）的逐渐富集，使鳝鱼体内含汞量达10-20毫克每升（最高达50-60毫克每升），比原废水中汞浓度高出1万至10万倍。当地居民捕食鳝鱼等之后，汞在人体内积聚，以致造成中枢神经的严重损伤。水体污染对人体和水生生物有很大的危害，尤其是有毒和有害物质的污染会造成人的慢性中毒、急性中毒以至死亡。被病菌污染的水体是传染疾病的渊薮。水体污染对人体和水生生物有很大的危害，尤其是有毒和有害物质的污染会造成人的慢性中毒、急性中毒以至死亡。被病菌污染的水体更是传染疾病的渊薮。
绝大数河流最终都是流入海洋的，不管是有害的，还是无害的物质都随河流向海洋集中；油轮破裂或沉没，更在把能严重污染海洋的石油带进海里。在一些地方，人们还向海里倾倒垃圾。海洋本是自然界的聚宝盆和自净池，有些人却在把它当成污水池和垃圾桶。靠近工业发达地区的地中海，早已无渔业可言，很多物种已在此绝灭。我国的渤海由于周围城市的扩大和工业的兴起，也出现了这种发展趋势，据监测部门在1998年报告，1995年时，渤海已有56%的面积被污染，比十年前扩大了一倍，而且还在扩大。河流、湖泊、海洋这些水体本来都有自净化作用，所以大自然中的水总是那样晶莹清澈，现在受到污染而且还在发展，完全是人类行为不慎造成的后果。水圈是一个系统，污染物随着水的运动在其中传播，所以在南极企鹅的组织中也发现了杀虫剂；而波及广大海域的红潮（赤潮），其源来自城市的污水。这些污水富含生物营养所需的磷、氮等元素和有机物。红潮是因一些红色或褐红色藻类得到丰富营养，迅速生长、数量激增的现象。由于它们过量的繁殖，并在死亡后腐败、消耗大量氧气，影响到别的生物，特别使鱼类不能在此生存。
（3）森林面积锐减，土地资源正在丧失
人类文明的建立，是从砍伐原始森林开始的。随着工业革命的兴起，森林的破坏愈演愈烈。最初的冶铁炼钢不知道用煤，而是用木炭。为此，英国人几乎砍光了他们的树。整个欧洲也追随其后。不过这些工业先进的国家在富裕以后，不再砍树转而种树，森林面积基本稳定未再缩小。但是一些过去开发不够的国家，也想要现代化，于是用森林换取经济繁荣的一幕，又重新上演。这些国家有许多位于赤道两侧，地球上物质和能量转换最快最多的生态系统--热带雨林。这些热带雨林在人类还未出现时就已存在了很久，人类出现后至今已减少了一半以上，而主要是在近几十年中消失，20世纪30年代，以非洲热带雨林为外景拍出的电影《人猿泰山》，甚为鲁迅先生所赞赏，而今再拍，非洲已难找到这样的地方，只好转移到泰国，而泰国的森林在年间也已减少了45%，亏得这里雨水多，还能有泰山的活动场所。据联合国的统计，1995年热带地区的森林面积，较1980年时就减少了10%。近年来气候灾害增多，科学家认为，其中就有热带雨林大规模被破坏是一个重要的原因。
森林的减少不全是人类的砍伐，酸雨和火灾也在大规模毁坏森林。但是，追源溯本，仍有人在里面起的作用，酸雨不用说，森林火灾也大多人为，如年印度尼西亚发生多起森林大火，毁林数十万公顷，据其环境部长透露，在东加里曼丹，65%的森林火灾是由经营林木和种植园的公司烧起。随着森林的丧失，土地的情况也在恶化。
据统计，全球森林每年固定的太阳能约占生物圈固定的太阳能总量的一半，每年吸收550亿吨二氧化碳，放出400百多亿吨氧气；每年使使250亿吨水固定到植物体和土壤中。裸露的岩石山坡几乎完全不能涵蓄大气降水，无林坡地只能吸收56%的降水，但10米宽的林带就可吸收84%的降水，如林带宽达80米，大气降水则可以被林带完全吸收，地表径流全都转变为地下径流。林地的水土流失是裸地的百分之一左右。森林和土地，是与其他生物、非生物因子结合成生态系统而存在。森林从土地得到水分和营养，同时又使这个生态系统中土壤和水分能够更多的保存下来，林丰-水足-土肥，水足-土肥-林丰，森林是在其中维系整个生态系统良性循环的枢纽；其他植被也有类似的作用，而以森林的效能最大。失去森林，整个生态系统将被破坏，水土将严重流失，植物将难以生长，依靠这些植物为生的动物也将随之消失，气候也变得干旱，加之风力吹蚀和地面流水的强烈侵蚀，（有时还加上盐碱化）土地终将变成荒漠。
全球每年有数以百亿吨计的表土流失，致使 1/3以上的耕地肥力降低，超过40%的陆地处于干旱、半干旱状态。荒漠的规模已和森林不相上下，然而，森林还在缩减，沙漠却在扩展。以非洲最为严重，在过去的几十年中，撒哈拉沙漠的流沙一年要侵蚀周边的农田160万公顷以上。我国地势高低相差很大，水对地面的冲刷本来就很强烈，再加上人为的因素，水土流失的面积已达367万平方千米，约占国土面积的38%，并以每年数万平方千米的速度在增长。土地荒漠化的面积达262万平方千米，也在以每年6,700 平方千米的速度扩展，其中沙漠化土地每年净增2,460平方千米。专家认为，若能长期坚持植树造林，估计到21世纪沙漠化可能回到20世纪50年代的的速度，即每年约1,500平方千米。水土流失和沙漠化也在威胁着发达国家，美国在历史上曾深受其害，不仅1934年发生的尘暴吹走3亿多吨沃土，曾经震惊世界，到1987年，一年流失的表土仍有39亿吨之多。沙漠化土地面积已达278万平方千米，占美国国土面积的30%左右。
对地面水不合理的处置、对地下水的过量取用、滥开矿藏、放置未经处理的废弃物，进行城市和交通建设对土地的占用等等人类行为，都在使土地资源受到破坏，而且破坏速度有加快的趋势。一些地区为了弥补耕地的不足，毁林开荒，侵占草原湿地，破坏了生态环境，以致损失惨重，得不偿失。我国山多地少，人均耕地面积不仅及世界人均数的1/3，而且这些耕地56%分布在山地、丘陵和高原上，其中1/5还已受到污染。因此保护土地，特别是耕地，尤为重要。正如1982年1月3日人民日报社论所指出：“1957年到1977年间，全国城乡建设用地、自然灾害报废等原因，使全国耕地减少了4亿多亩（相当60余万公顷）。”而1997年后仍在继续减少，直至1997、1998年又连续净减203万亩和392万亩，这主要是人为的原因所造成的。我国土地资源的管理与保护，正面临严峻的形势。
（4）人口膨胀，物种绝灭加速
人是生物圈的一员，在处于原始状态时，人口增长不快，在所在生态系统中，能够与其他生物维持平衡。但在近一、二百年来人口激增，且大部向城市集中，作为生物群体对环境的影响也日益显著。在人口众多的我国，每日排放的污水中生活污水最多；固体的生活垃圾积累未处理的已达60多亿吨。（据1999年4月全国城市生活垃圾处理及资源利用经验交流会议报道）
在人类群体急剧增加的情况下，出现物种绝灭加速的趋势是不奇怪的，一个生态系统中的物质和能量有限，只能容纳一定量的食客。何况人还在快速破坏生态系统的平衡。
在森林这个生态系统中，容纳了地球一半以上的动植物物种；在海洋中，以珊瑚礁为基础的生态系统容纳的物种最多。现在森林在大量消失，许多珊瑚礁也因海水的污染及人的破坏，萎缩或停止生命活动。显然，依赖这些生态系统而生存的物种，也落到危险的境地。
物种本来时有绝灭，在地球历史上出现过的物种，90%以上都已绝灭了。但这种自然绝灭需要时间，一种鸟类的自然绝灭至少需200万年，一种兽类绝灭需60万年，就是恐龙的绝灭算快的，拖延的时间也以万年计。但自人类进入工业化时代以后，自然界生灵的绝灭速度加快了一千乃至上万倍，据1979年的不完全统计，近两千年来，约有110多种兽类和130多种鸟类绝灭了，其中1/3消失于十九世纪以前，1/3是十九世纪绝种的，而1/3是近五十年以来消失的。10年前，地球上平均每4天就有一种动物绝灭（即每年绝灭91种）；而现在，每4小时就有一种动物消失（即每年绝灭2190种）；全球有10%-15%的动植物受到威胁。在近300年来绝灭的动植物中，有大约3/4的绝灭动植物是由人为因素直接或间接造成的。目前仍有数千种动植物正面临着生存危机。在我国已发现野生动植物资源的数量也在下降，物种总数的15%-20% 受到威胁，数千种动植物濒危，已经有一批珍贵的野生动植物在国土上绝迹了。
人的捕杀是造成动物绝灭的一个重要原因。无齿海牛从发现到最后一条被捕杀仅用了27年的时间；本世纪前期在美洲非常繁盛的旅行鸽，由于过度的猎杀，到1959年就永远地消失了（最后一只死在动物园中）。我国的滇金丝猴由于冷杉林的砍伐，正面临绝灭的危险。生活在热带雨林的大猩猩，它们赖以生存的森林正在被大量砍伐，栖息地越来越少。非洲的大象年捕杀量高达6-12万头，照此速度下去，到21世纪上半叶地球上就不会有野生大象了。目前世界上有一千多种脊椎动物处于绝灭的危险之中，一万种植物濒临绝灭。
综上所述，似乎正如有的研究者所说：社会愈来愈富了，地球却愈来愈穷了。难道人类走进文明必须以牺牲环境为代价吗？而环境严重破坏的直接后果，最终的结果是反过来威胁人类社会的发展。应该说，人类正面临着严重的环境问题：恶化中的大气、污染严重的水圈、面积锐减的森林、迅速减少的土地资源、过度膨胀的人口和加速绝灭的生物物种。但这并不是说，上述严重的环境问题已到了无法解决的地步。
在大量物种绝灭的同时，据联合国人口基金会统计，1999年10月12日，全世界人口达到60亿，和1500年时的5亿相比，500年增长了12倍。人类壮大了，但他并不能独善其身，过分的膨胀挤占了有限的生存空间，如果环境发展到人类的许多朋友或对手都不复存在，人类也难逃自身的毁灭。
四、站在十字路口的人类
1972年6月，首次由联合国在瑞典的斯德哥尔摩召开了人类环境会议。会议宣言指出，现已达到历史上这样一个时刻：为这一代和将来的世世代代保护和改善人类环境，已成为人类一个紧迫的目标。
20年后各国首脑又在巴西的里约热内卢集会，再次提出，保护环境是实现可持续发展的重要条件，而人类正处在关键的位置。
认识到环境问题的存在及其严重性，是人类的一大进步。如仅从科学技术的角度来看，现今的环境问题，应有解决的可能，已在一些地区一些方面得到证明。
资源问题，从全球来看，通过持续不断的努力，在可预计的未来，资源足以支持整个人类社会实现现代化，并维持相当长的时间。而且，由于新资源的开发、废旧物资的再利用和代用品的使用，相当多的品种还绰绰有余。近些年来许多资源的相对价格都在下降，就是一个明证。从全球来看，人类拥有的各种能源储量与几十年前相比不是少了，而是更多了。由于海水淡化的成本已开始大幅度降低，在21世纪，水资源短缺的沿海城市可望首先受益。
森林破坏后可以再造，这在欧洲表现的很明显，原来的森林已被砍光，但现在又已成为世界森林覆盖率较高的地区。
开采矿藏破坏的地面也是能够改造和复垦的。
污染已有许多办法来控制，一些工厂排出的废水废气经过处理，有害成分可大大减少；困扰人们的固体垃圾已在作为资源来利用。一些被污染的城市、河流重新变得空气清新，流水清澈。燃烧煤炭是污染的主要来源，它正逐渐被其他更“干净”的能源所代替，还有DDT已停止使用，禁用氟利昂、含铅汽油的国家也越来越多。
人口也是可以控制的，增长的势头已经放缓，20世纪60年代全球人口的年增长率达到2%，90年代末下降到1。33%，我国已低于这个平均值，降到1%左右。
因此，尽管当前环境问题严重，但仍有解决的把握。我们不能用减缓社会经济的发展速度，甚至零增长的办法来解决环境问题，而应用高新科学技术，在发展中解决环境问题。当然，那些引起环境变迁的自然因素如地球内部的物质运动与太阳活动，人无法阻挡，但可以设法寻求适应的途径和减少损失的办法。
照此说来，人类的前途是光明的。然而，这需要全人类一致的行动，用科学来规范自己的行为，做到与自然和谐、协调地发展。不过，由于地球上的人分别属于不同国家、不同的地区，具有不同文化背景和价值观，对环境问题的认识要达到全体的统一，不免存在许多困难和障碍。但各国首脑都同意。人类是在一个生物圈内，空气和水应该共享和共管，可惜目前常见的是享用时争先，承担责任时退缩，这又如何能作到人与环境的和谐？
一个很现实的问题是治理污染需要花很多钱。中国记者在德国科隆看到的一个火力发电厂“映照在蓝天白云之下，一尘不染，恍惚是一件艺术品。”这个厂的投资有1/3是用于环保设施。那些工业发达的国家首先毁坏森林，大量燃烧煤炭，在地球上以破坏环境为代价，先富了起来。现在他们可以不砍伐自己的森林而去买在别国砍伐来的木材；他们也有钱去防治污染，获得洁净的饮水。但这是全人类为他们付出了巨大的环境代价的结果；据1999年4月设在美国华盛顿特区的世界资源研究所报告，工业革命以来，大气中增加的二氧化碳有65%来自美国及其他工业发达的国家。20世纪中，美国排放到大气中的二氧化碳为中国的3.5倍。联合国为1972年人类环境会议组织编写的背景材料《只有一个地球》中指出，当时发达国家的人口不到全世界人口的33%，然而其资源使用已占世界不可再生资源的75%，。现在不发达的国家要赶上来，他们不得不再次付出环境的代价。
我国是一个负责任的大国，尽管还处于发展阶段，仍投入巨资治理污染，维护生态环境，不仅从管理上,而且还从法律上给以保证，已经制定了《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国土地管理法》、《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国草原法》、《中华人民共和国野生动物保护法》等法规和许多条例，并采取了许多措施保护和改善环境。
遗憾的是,目前只看到局部利益和短期利益的人，为数还不少。因此尽管世界上通过了不少大家合作保护环境的公约、协议和宣言，但同时我们也看到，在一些国家与国家之间，乃至一国内部各个利益集团之间，仍在纷争不已，直至兵戎相见。这又如何能作到协调一致地去维护人类的家园！
战争就是对环境最严重和最快速的破坏。《老残游记》的作者刘鹗，用一场噩梦作为小说的开篇：一条大船快要沉没了，船上的人不去设法抢救，却仍在那里你争我夺。他在这里影射的是清朝末年的中国，而这难道不正好也是今天世界的写照！照此看来，似乎真有点悲观，
破坏环境，生态濒临失衡；维护环境。社会持续发展。这就是站在十字路口的我们人类所面临的两种前途。如果大家都能对人类所处的环境形势有科学的认识，作出正确的选择，世界就大有希望。当我们看到地球有如一叶载有生灵的孤舟，飘摇在无边的宇宙之中，为何不能放弃各种偏见，同舟共济？当我们认识到人和生物圈互相依存的关系，难道还非要把自己摆在自然的对立面，逆自然规律而斗个不休？一个人要是能找对在大自然中所处的位置，那将是精神上的一种升华，“各人自扫门前雪”、“以邻为壑”的封闭观念将会自行消失；大自然在他的眼里将更美好，侣鱼虾而友麋鹿，将不止是苏东坡诗意的想象，而是客观的现实。
问题是，如果大多数人仍处于愚昧无知的状态，或有科学知识的、对社会真正负责的人们不能自由表达意见并占主导地位，而让少数愚昧无知或私利（包括某一集团的利益）至上的人控制着人类社会，人类的前途就十分可忧。因此我们不能不佩服我国五四运动先行者的真知灼见，实在应该大力发扬科学与民主的精神。这不仅是中国的治病良方，而且也是全人类的共同理想。促进自然环境的改善和争取人类社会的进步是关系十分密切的两件大事。通过坚持不懈的努力，科学地处理好与地球的协调发展，建设一个民主的大同世界，实乃人类长期奋斗的目标和理想境界。
站在十字路口的人类正面临着严峻的考验。
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