（科学技术哲学专业论文）化学技术对生态环境的负面影响及其哲学思考.pdf

中文摘要 随着工业化脚步的不断加快，化学技术的广泛应用使人类无法避免与化学 物质接触，并且新化学物质仍在不断增加中。目前全世界已有近一千万种新化 学物质问世。化学技术的发展和使用大大提高了人类的生活质量，解决因人口 压力造成的粮食、资源短缺等问题，满足了人类日益增长的需求。但是化学技 术犹如双刃剑，我们不仅要看到其有利的一面，对于化学技术在使用过程中所 带来的生态环境问题也要给予足够的重视。 本论文以生态环境问题为出发点，通过对化学技术正常使用、化学污染事 故以及化学技术人为滥用对生态环境造成的负面影响进行分析和论述。并在此 基础上，从化学技术、人与自然的关系方面出发，分析化学技术发展过程中所 遇到的困境，对技术未来的发展进行哲学思考。 通过查阅大量文献发现，国内外研究动态大多是从科学技术的角度出发考 察其对生态环境的负面效应，关于化学技术对生态环境危害的反思研究成果比 较零散，没有形成系统的研究。本文的创新点在于立足前人的基础上，借助文 献查阅及案例分析的方法，针对化学技术对生态环境的负面影响进行系统探究， 剖析化学技术的特点以及在发展过程中所遇到的困境，从化学技术、人与自然 的关系层次上进行系统的研究，并对技术未来的发展提出自己的见解。 关键词：化学技术：生态环境；环境问题；哲学反思；技术发展 a bs t r a c t w i t ht h em p i dd e v e l o p m e n to fi n d u s t 拶，c h e m i c a lt e c h n o l o g yi sw i d e l yu s e d i t m a k e sp e o p l ee x p o s e dt 0c h e m i c a l si n e v i t a b l y 1 1 1 e r ea r en e a r l yt e nm i l l i o nk i n d so f n e wc h e m i c a l s t h ed e v e l o p m e n ta n de x t e n s i v ea p p l i c a t i o no fc h e m i c a l t e c h n o l o g y h e l pp e o p l ei m p r 0 v et h eq u a l i t yo fl i f e ，s o i v et h ep r o b i e mt h a tc a u s e db yt h ep r e s s u r e o fp o p u l a t i o na n dm e e tt h e 铲o w i n gd e m a n d a sac o i nh a s 锕os i d e s ，t h ee c o l o g i c a l v i r o n m e n tp r o b l e m sc a u s e di nt h ea c t u a lc o u r s eo fu s i n gc h e m i c a lt e c h n o l o g y ， s h o u l db eh i g h l yf o c u s e do n ，w h i l ei t sa d v a n t a g e sa r em u c hm o r ee m p h a s 泣e d t h i sp a p e r t se c o - e n v i r o n m e n tp r o b l e m sa sas t a r t i l l gp o i n t ，a n da n a l y z e st h e n e g a t i v ei m p a c t so fc h e m i c a lt e c h n o l o g yo ne c o e n v i r 0 胁e n t o nt h i sb a s i s ，s o m e p h i l o s o p h i c a lc o n s i d e r a t i o n s h a v eb e e np u tu pa b o u tt h e r e l a t i o n s h i pa m o n g c h e m i c a i t e c h n o l o g y ，h u m a nb e i n ga n de c o - e n v i m 啪e n t p u tu ps o m ep h i l o s o p h i c a l c o n s i d e r a t i o n sa b o u tt l l e t e c h n o l o g y s 允t u r e b ya n a l y z i n gt h e d i l e m m ai n d e v e l o p m e n to f c h e m i c a lt e c h n o l o g y m o s to ft l l er e s e a r c hs t u d i e dt l l e n e g a t i v ei m p a c t so fs c i e n c et e c h n o l o g y c c o e n v 的啪e n t ，a n dt h er c s e a r c ha b o u tn e g a t i v ei m p a c t so fc h e m i c a l t e c h n o l o g y w a s n ts ) ，s t e m a t i c s ot h i sp a p e r si 朋o v a t i o ni st 0s ) ，s t e m a t i c a l l ya n a l y z ec h e m i c a l t e c h n o l o g y t sn e g a t i v ei m p a c t so ne c o - e n v i r o n m e n t ，c h e m i c a lt e c h n o l o g y t s 佬a t l l r e s a n dt h ed i l e m m a ，p u tu ps o m ep h i l o s o p h i c a lc o n s i d e r a t i o n sa b o u td e v e l o p m e n to f t e c h n o l o g y 1 ( e yw o r d s ：c h e m i c a lt e c h n o l o g y ； e c o e n v i r o n m e n t ； e i l v i r o n m e n tp r o b l e m ； p h i l o s o p h i c a ic o n s i d e r a t i o n s ；t c c h n o l o g i c a id e v e l o p m e n t 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究的背景 论文准备过程中通过查阅大量文献，了解到国外关于化学技术对生态环境 负面影响方面的研究动态。蕾切尔卡逊在寂静的春天一书中指出滥用农业 化学品对生态环境所造成的污染和破坏远远超乎人们的想象。化学制品在食品 生产中的应用得到了人们的关注。j o n a t h 锄k h i 曲t 在a 鲥c u l t u r a lc h e m i c a l sa n d t h ee n v i r o n m e n t 中分别从农业氮的挥发、杀虫剂对水的影响、水的富营养化、 肉食产品中食品添加剂的使用以及药物使用的环境后果等几方面考察农业化学 品所引发的生态问题。j o h nc w a n l e r 在g r e e nc h e m i s t 口中指出，从1 9 9 0 年开 始，大约有7 0 0 0 0 种化学物质用于商业用途，并且以每年2 0 0 - 3 0 0 到5 0 0 1 0 0 0 的速度增加。作者以2 0 世纪9 0 年代中期用于减少和控制环境污染的花费共计 占美国g d p 的1 5 等数据为例，指出化学工业在创造一笔可观收益的同时， 对于环境造成了严重的污染和危害。j o s eg b d e r r a i k 在t h ep o l l u t i o no f t l l e m a r i n ee n v i r o n m e n tb yp l a s t i cd e b r i s 中，通过介绍海洋中塑料垃圾的来源，根 据科学家对海鸟和海龟等海洋动物消化道及胃的主要填充物进行分析发现，通 过摄食塑料垃圾已造成大量海洋生物濒临灭绝。海鸟可以吸收塑料中的化学物 质如p c b s 进入胃里，继而进入海洋食物链中。塑料垃圾为外来物种提供了滋 生的温床，已经严重威胁到海洋生物的生存。j o s eg b - d e r r a i k 在进行大量塑料 垃圾危害研究的同时，提出从立法和教育以及使用生物降解和可光降解塑料等 角度采取措施缓解塑料污染，保护海洋环境。 国内针对化学技术对生态环境负面影响的分析及研究著作较多。研究多是 从农业化学品、日用化学品以及能源类化学品等众多化学制品对生态环境的危 害和负面影响进行探析的。但是通过查阅大量的文献发现，国内外的研究动态 以针对化学技术对生态环境造成负面影响进行哲学反思的著作较少，大多著作 是从科学技术这个角度出发考察科学技术对生态环境的影响，如自然的控制) 一书中，w i i l i a ml e i s s 对控制自然这一重要观念的历史、哲学和社会意义进行 了广泛和深入的研究，揭示了控制自然观念是环境问题最深刻的根源。控制自 然应重新解释为对人类和自然之间关系的控制。w i l i i a ml e i s s 主张控制自然的 主旨在于伦理的或道德的发展而不在于科学和技术的革新。人类所面临的挑战 不是征服外部自然，而是发展能否负责任地使用科学技术手段来提高生活的能 力，以及培养和保护这种能力的社会制度。在哲学走向荒野一书中，h o i m e s r o l s t o ni 以哲学角度转向对人类与地球生态系之关系的严肃反思，从生态伦理 第一章绪论 的角度考察人与自然的关系，对人类的行为能否和应否遵循自然进行分析以及 对自然中的价值进行哲学反思并予以阐述。呼吁人类对支持我们生存的生命之 源，赖以生存的家园给予其应有的尊重和关心。 1 2 研究的主要内容 本论文主要研究化学技术对生态环境负面影响的哲学思考，全文内容共分 为六个章节：第一章介绍了国内外的研究动态以及本论文的主要内容和创新点： 第二章从历史角度看化学技术发展与生态环境问题，从早期、近代以及当代环 境问题三个阶段进行概述，并对环境问题与化学技术发展之间的关系进行探究： 第三章通过列举农业化学品、日用化学品和能源类化学品等化学制品在正常使 用过程中对生态环境所造成的负面影响，针对其所造成的危害进行总结分析； 第四章通过列举国内外发生的重大污染事故，结合案例分析的方法，阐述化学 污染事故对生态环境所造成的危害：第五章通过化学物质在食品中的应用及滥 用进行案例分析，阐述化学技术滥用与人性之间的联系；第六章哲学思考，从 人与自然的关系层次上进行论述，分析化学技术发展过程中的两个困境，对技 术未来发展进行哲学思考。 1 3 研究的创新点 国内外对于科学技术所引发的环境问题进行研究和思考的著作相对较多， 虽然有大量的专门研究与本课题相关的文献，为本课题的研究打开了思路，奠 定了一定的理论基础，但是针对化学技术方面研究性的文章比重相对较少，研 究成果比较零散，没有形成系统的研究。因此，本论文的创新点在于立足于前 人的基础上，从化学技术的角度出发，对化学技术所带来的生态环境负面影响 进行系统而又全面地分析，根据化学技术自身的特点以及在发展过程所遇到的 困境与阻碍，从化学技术、人与自然的关系层次上进行深入的哲学思考。 2 第二章 从历史角度看化学技术发展与生态环境问题 第二章从历史角度看化学技术发展与生态环境问题 人类的出现，生产力的快速发展以及人类文明的不断进步，导致环境问题 相伴而来，并呈现愈演愈烈的形势，由小范围升级为到大范围污染，低程度危 害发展到对人类的生存和发展造成了不容忽视的恶劣影响。综合化学技术的发 展与环境问题恶化的关系，从历史的角度看，可分为三个阶段： 2 1 第一阶段环境问题 这个时期指的是人类出现以后直至产业革命的漫长时期。原始社会的环境 问题相对比较单一。在原始社会里，因为人类的知识水平有限，生产力水平极 低，此时的人类依赖自然环境，利用自然环境，过着以采集天然动植物为生的 生活。在这个阶段里虽然已经出现环境问题，但是因为这个阶段里人类自身认 知的限制性，科学技术尤其是化学技术还没有发展起来，因而也就没有因技术 尤其是化学技术对环境所造成的污染和危害。到了奴隶社会和封建社会时期， 随着生产力的逐渐提高以及人类自身地不断认知，人类学会了驯化野生动植物， 这个时期出现了劳动分工，是人类社会发展的一个里程碑，人类社会的第一次 劳动大分工。人类改造和利用自然的力量随之增强，但是相应地也产生了相对 单一的环境问题，大量砍伐森林、破坏草原导致严重的水土流失等环境问题的 出现，各种手工业作坊和居民抛弃生活垃圾，曾出现环境污染。但是据考察此 阶段的环境问题因化学技术尚未问世而没有大的联系。 2 2 第二阶段环境问题 从产业革命以后到2 0 世纪5 0 年代这个阶段里，随着技术的发明和运用， 人类开始按照自己的意愿征服自然、改造自然。随着人类改造自然步伐的加速， 因科学技术的发明和运用所导致的环境问题也愈加显露出来，环境问题首先在 西方发达的资本主义国家显露出来。 2 0 世纪3 0 年代到7 0 年代是环境问题的凸显时期，这个时期化学技术迅猛 发展，因其广泛应用，导致大规模的环境污染，局部地区的严重环境污染导致“公 害”病和重大公害事件的出现。在这里不得不提到举世闻名的世界八大公害：分 别于1 9 3 0 年1 2 月发生在比利时的马斯河谷烟雾事件、1 9 4 3 年5 1 0 月发生在美 国洛杉矶的光化学烟雾事件、1 9 4 8 年l o 月发生在美国的多诺拉烟雾事件、1 9 5 2 年1 2 月发生在英国的伦敦雾事件、1 9 5 3 年发生在日本九州南部熊本县的水俣 事件、1 9 5 5 - 1 9 7 2 年3 月发生日本富山县的骨痛病事件、1 9 6 1 年发生在日本四 第二章从历史角度看化学技术发展与生态环境问题 日市的哮喘病事件、1 9 6 8 年发生在日本九州爱知县等2 3 个县府的米糠事件。 这八起举世震惊的公害事件，毫无例外的都是因为化学技术的运用所导致 的。这些公害事件，有的是由于监管不善，有毒化学物质没有经过处理便排放 到外界中所导致严重的后果。如马斯河谷烟雾事件，这起事件是由于大量工厂 排出的有害气体在近地层积累，大气中二氧化硫浓度高达每立方米2 5 到1 0 0 毫 克，导致人体吸入后严重危害健康，受害人群发病主要症状为胸痛、咳嗽、呼 吸困难等，同时也引起不少家畜死亡。类似的事件还有美国多诺拉镇烟雾事件， 该事件的起因是多诺拉钢铁厂排放出的硫与空气中的水分化合形成硫酸烟雾， 导致附近5 0 0 0 多居民受到影响，2 2 人死亡。英国伦敦烟雾事件是因为取暖煤 中含硫量过高，煤炭燃烧生成的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体与污染 物在城市上空蓄积，受到严重污染的大气被人吸入体内，会使人感觉呼吸困难、 眼睛刺痛，引发哮喘、咳嗽等呼吸道疾病。此次事件造成5 天内死亡4 0 0 0 人， 并在之后的1 9 5 6 年、1 9 5 7 年和1 9 6 2 年连续发生多达1 2 次严重事件，有毒烟 雾才从伦敦彻底销声匿迹。日本熊本县的水俣事件是日本氮肥公司建厂并开设 合成醋酸厂，公司生产氯乙烯，但是工厂对于生产所排放的废水不经任何处理 便直接排放到水俣湾中，废水中所含汞催化剂进入海水中转化为甲基汞被鱼贝 类摄入，居民食用被污染的鱼后中毒，造成5 0 多人死亡。这起事故震惊世界。 对于这次的水俣事件，其罪魁祸首是当时处于世界化工业尖端技术的氮生产企 业。日本的氮企业开始于二十世纪初，日本的化肥制造业由于化学肥料的大量 使用得到了迅猛发展。回顾日本化学工业的发展史与氮的发展密不可分。日本 经济的成长是以氮为首的化学工业的支撑下完成的。但是由于氮化学工业的肆 意地发展及广泛应用，导致这场震惊世界的灾难。美国洛杉矶光化学烟雾事件 的主要原因是汽油不完全燃烧以及汽车尾气的排放造成大量石油烃废气、一氧 化碳、氧化氮等废气进入大气中，这些排放物在阳光的作用下发生光化学反应 产生淡蓝色光化学烟雾。这种烟雾刺激眼、鼻、喉部位，引起各种不同程度的 病症，严重时甚至会造成死亡。这种光化学烟雾不仅伤害人体，而且造成家畜 患病，妨碍农作物和植物的生长。 2 3 第三阶段环境问题 环境问题已成为目前影响人类生存的重大问题，无论是发达国家还是发展 中国家，无一例外都要面对越来越严重恶化的环境问题。在增长的极限一 书中，作者曾明确指出，当代世界已经出现了令人担忧的危险征兆，人类在许 多方面已经超出了地球的承载能力之外，超越了极限，世界经济的发展已经处 于不可持续的状态。针对化学技术及其化学制品在正常使用过程中对环境造成 4 第二章 从历史角度看化学技术发展与生态环境问题 的危害，对当今世界出现的环境问题进行分析。 2 3 1 全球气候呈变暖趋势 由于人类大量使用、燃烧天然气和煤等能源类化学品，产生大量的二氧化 碳和甲烷等物质进入大气中，造成碳循环失衡，大气中二氧化碳排放量的增加 是全球气候变暖的主要因素。在过去的一个世纪里，全球的表面平均温度已经 从o 3 上升至0 6 摄氏度，全球海平面从l o 厘米上升至2 5 厘米。现如今，二氧 化碳在地球大气中的浓度从工业革命( 1 7 5 0 年) 以前的2 8 0 p p m 上升到了 3 6 0 p p m 。根据1 9 9 6 年政府间气候变化小组所发表的一份评估报告中我们可以 看到：倘若不采取措施来改变目前世界所维持的能源消费的格局，使之发生根 本性变化的话，预计到2 l 世纪中叶时，二氧化碳在大气中的浓度将会升至 5 6 0 p p m ，而全球的平均温度也有可能上升1 5 至4 摄氏度。另据国际能源机构 的一项调查显示，美国、中国、俄罗斯和日本的二氧化碳排放量总和是全球排 放总量的一半；统计数据显示，美国二氧化碳的排放量在全球居于首位，年人 均二氧化碳排放量约2 0 吨，占全球总量的2 3 7 ；中国年人均二氧化碳排放量 约为2 51 吨，占全球总量的1 3 9 【1 】。 2 3 2 大气臭氧层破坏和损耗 随着化学技术的发展以及人类认知水平的提高，人类在化学技术方面的发 明创造发展势头猛劲。为了解决人类生产生活中出现的问题，人类在实践中不 断探索。以氟利昂为例，1 9 3 1 年，美国杜邦公司合成了名为氟利昂的物质，用 来做制冷剂，氟利昂在工业上得到了广泛的应用。但是氟利昂的应用为人类生 活带来便利的同时，其对大气臭氧层造成的严重后果也是难以预料的。自从1 9 8 5 年南极上空检测出臭氧层空洞以来，地球上空的臭氧层损耗现象一直十分严重， 并且呈现有增无减的状况。到1 9 9 4 年，南极上空受破坏的臭氧层面积已达2 4 0 0 万平方公里。现在在美国、西欧、日本、前苏联、中国、加拿大等国家的上空 均出现臭氧层开始变漳的现象。科学研究证明，工业大量生产和使用的全氯氟 烃以及全溴氟烃等物质，在强烈的紫外线照射下，发生连锁反应，一个氯自由 基可以摧毁l o 万个臭氧分子。这些破坏大气臭氧层的物质被称为“消耗臭氧层 物质”，简称( o d s ) 。消耗臭氧层物质( o d s ) 在被实行控制之前，全世界向 大气排放的消耗臭氧层物质( o d s ) 共计达到2 0 0 0 万吨。这些物质性质非常稳 定，可以存在5 0 - 1 0 0 年，所以被排放的大部分消耗臭氧层物质( o d s ) 目前仍 留在地球的大气层中。因此，即使全世界完全停止排放全氯氟烃以及全溴氟烃 等物质，仍然需要2 0 年的时间，才有可能看到地球臭氧层恢复的迹象。 第二章 从历史角度看化学技术发展与牛态环境问题 2 3 3 酸雨污染 酸雨是指p h 值低于5 6 的雨雪或其他方式形成大气降水：泛指酸性物质的 湿沉降、干沉降两种形式。酸雨的成分主要足硫酸和硝酸。酸雨的主要来源是 人类日常所使用的化石能源燃料燃烧产生的大量二氧化硫、氮氧化物等酸性化 学气体排放到大气中，气体经过复杂的化学反应，被吸收溶解进雨水中形成的。 欧洲以及美国和加拿大的东部是世界上的几大酸雨区。欧洲地区由于土壤 对于酸性物质的缓冲能力较弱，造成欧洲近3 0 的林区因受酸雨的影响而导致 退化。在北欧，由于土壤本身酸度较高，水体和土壤酸化现象特别严重，有些 湖泊的酸化甚至导致鱼类灭绝。根据美国国家地表水的调查数据显示，酸雨造 成了7 5 的湖泊和将近一半的河流酸化。根据加拿大政府的估计，在加拿大， 尤其是主要集中在东部地区，有4 3 的土地对酸雨高度敏感，有1 4 0 0 0 个湖泊 是酸性的。水体的酸化会导致水体生态发生改变，而土壤的酸化可以导致土壤 贫瘠化，进而导致陆地生态系统的退化。 亚洲的酸雨主要集中在东亚地带，我国的南方是酸雨最严重的地区，是世 界上又一大酸雨区。我国的酸雨形成的主要原因是由于大量燃烧含硫量高的煤 造成的。另外，机动车排放的尾气也是形成酸雨的其中一方面原因。 2 3 4 土壤遭受破坏 土壤遭受破坏的因素有很多，因为森林植被的消失以及乱砍乱伐现象导致 的水土流失，造成土壤荒漠化。狭义的荒漠化指的是由于气候变异，人类过度 的经济活动等种种因素造成生态系统平衡被破坏，使原非沙漠的地区出现类似 沙漠景观的变化过程。荒漠化已演变为当今世界最严重的环境与社会经济问题。 到1 9 9 6 年，全球荒漠化的土地面积已达到3 6 0 0 万平方公里，约占全球陆地面 积的l 4 ，全球现在已有1 2 亿多的人口遭受荒漠化的威胁。全球共有1 0 0 多个 国家和地区遭受荒漠化的恶劣影响。荒漠化扩大的速度极快，全球每年有5 7 万平方公里的土地退化为荒漠。荒漠化对于受威胁的人们来说意味着他们将失 去赖以生存的基础有生产能力的土地的消失。亚洲是世界上遭受荒漠化影 响人口分布最集中的地区，遭受荒漠化影响最严重的国家依次是中国、阿富汗、 蒙古、巴基斯坦和印度。我国的荒漠化形势非常严峻。我国是世界上荒漠化严 重的国家之一。根据全国沙漠、戈壁和沙化土地普查及荒漠化调研结果显示， 我国的荒漠化土地面积达到2 6 2 2 万平方公里，占我国国土面积的2 7 4 ，我国 有将近4 亿人口遭受到荒漠化的威胁。据中、美、加国际合作项目研究，我国 因荒漠化造成的直接经济损失约为5 4 1 亿人民币。 除去因荒漠化造成土壤遭受严重破坏外，化学技术及化学制品的使用对土 6 第二章从历史角度看化学技术发展与生态环境问题 壤的破坏作用同样不容忽视。可以看到，农药和化肥的大量使用对土壤的结构 造成了严重的破坏，农药和化肥中的主要成分使土壤酸化或者碱化，从而造成 土壤肥力降低。 2 3 5 全球水资源危机 水是生命之源，是大自然赋予人类最宝贵的财富。然而目前世界上许多地 区都面临着严重的水资源危机。世界银行副行长伊斯梅尔萨拉杰丁曾经于1 9 9 5 年做出预言：2 0 世纪许多战争的爆发是由于争夺石油资源而引起的，到2 1 世 纪，水资源危机将成为引发战争的导火索。另据大自然保护协会的一项研究报 告显示，到2 0 5 0 年，全球将会有1 0 亿城市居民面临永久性水资源的短缺；3 0 亿以上的人口一年中最少有一个月会面临水资源危机。我国的水资源总量大约 为2 8 万亿立方米，在世界居于第六位。但是我国是拥有1 3 亿人口的人口大国， 尽管水资源总量世界领先，但人均占有量只有世界平均水平的四分之一，是世 界上最为缺水的国家之一。人类在日常生产生活中，尤其是在化学技术的生产 和使用过程中，将生产过程中产生的含有化学污染物的工业废水、污水等不经 过处理便直接排放进入水体，造成水体受到严重污染，全球可供饮用的淡水资 源大大减少。 2 3 6 森林植被破坏 森林是陆地生态系统的主体。目前对于全世界的森林面积尚无准确数据， 但据推算，地球上的森林覆盖面积约为3 0 石o 亿公顷，占陆地面积的2 0 州o 据统计，全球每年森林面积减少l8 0 0 至2 0 0 0 万公顷，如果按照这种毁灭速度 继续下去而不采取措施加以制止的话，那么不到2 2 0 0 年，全球的森林将化为乌 有。森林植被的毁坏将引起一系列的环境灾害，可以导致土地沙漠化进程的加 快，森林的锐减将会严重威胁地球生物的多样性，目前已有3 9 5 6 个物种濒临灭 绝，森林植被的破坏还会导致降雨分布变化，二氧化碳排放量大大增加，气候 发生异常，水土流失严重等。 回顾上个世纪六七十年代，美国在越战期间使用一种以二嗯英为主要成分 的落叶剂作为化学武器，这种落叶剂和普通化学除草剂有所区别，对植物没有 选择性。在此次越战中，美国使用了大量的落叶剂以对付越南军队，导致越南 半数以上的红树林被消灭，2 5 0 0 0 平方公里的森林植被遭受到严重的破坏。 2 3 7 生物物种多样性减少 据科学家估计，地球上约有1 4 0 0 万种物种，到2 0 世纪末，全球共有l o o 多万种从地球上消失。据联合国环境计划署做出的预测，在今后的二三十年内， 7 第二章从历史角度看化学技术发展与生态环境问题 地球上四分之一的生物物种将遭受灭顶之灾，到2 0 5 0 年，二分之的动植物将 有可能从地球上消失。换而言之，每天将会有5 0 1 2 0 种生物销声匿迹。地球上 的生物在过去的5 亿年间一共经历了5 次大范围灭绝，造成地球生物5 次大范 围灭绝的原因均是由于自然因素作用的结果。但是，现在地球上正经历第6 次 大规模的生物物种灭绝，主要原因是人类活动作用的结果。由于人类对大自然 肆意掠夺，完全忽视生态环境的保护，造成地球上的生物以前所未有的速度加 速灭绝。人类对森林、草地和湿地等生态环境进行大面积破坏；过度捕杀和利 用野生物种资源；加快城市地域和工业区的发展，完全不考虑自然的承载能力； 外来物种的入侵造成原有生态系统的破坏和毁灭；因旅游等行业的发展造成生 态环境的破坏；土壤、大气和水体受到严重污染；全球气候发生变化。 人类对自然生态环境的破坏活动累加在一起，加速了生物物种的灭绝。化 学技术的发展对生物物种多样性的减少有着直接联系。随着化学技术的发展， 越来越多的化学品进入到环境中去，对生态环境造成严重污染。由于一些化学 品具有和雌性激素类似的性质，能够改变性别，如塑料制品的主要成分双酚a ， 因此严重干扰到人类和野生动植物的生育能力。同时，由于人类贪欲的支配， 为降低工业成本，向江河湖泊中肆意排放未经处理的、含有有毒化学品的工业 废水和生活废水，造成海洋生物的生存环境受到严重破坏，导致一些稀有海洋 生物濒临灭绝。 2 3 8 海洋资源破坏和污染 据统计，由于人类活动产生的大部分废物和污染物最终排入到海洋中，每 年大约有数十亿吨的污水、工业生产生活垃圾和化学工业废物等流入海洋中， 造成海洋生态环境恶化，海洋物种生存环境受到污染，使动物的栖息和繁殖受 到破坏，为外来物种的滋生营造温床，造成海洋水体污染日益严重。另外据估 计，全球约有9 5 亿人把鱼作为蛋白质的主要来源。世界渔业生产主要由海洋 捕捞、水产养殖和内陆捕捞所组成。由于人类大量食用鱼类等海产品，造成海 洋生物资源过度利用。人类对海洋水体的污染以及对海洋生物的过度利用有可 能使全球范围内的海洋生产力和海洋环境质量发生明显退化。据联合国粮农组 织估计，约有2 3 以上的海洋鱼类被人类无限制过度捕捞，其中有数据资料统 计的2 5 的鱼类，由于人类的过度捕捞和利用，已经灭绝或即将濒临灭绝，与 此同时，有4 4 的鱼类的捕捞已达到生物极限。 2 3 9 持久性有机污染物的污染( p o p s ) 持久性有机污染物( p o p s ) 是对人类的健康和生态环境造成严重威胁的有 害化合物。持久性有机污染物( p o p s ) 具有持久性、长距离迁移性和生物累积 第二章从历史角度看化学技术发展与生态环境问题 性的特点，其危害是长期复杂的，因此对环境的恶劣影响也是无法估计的。据 资料统计，目前全球已有约一千一百万种已知化学物，与此同时每年仍有将近 1 0 0 0 种新的化学物进入市场。化学物在工业生产中是必备的生产原料，但是化 学物在制造、储存和运输、使用以及废弃处理等过程对生态环境常常造成破坏。 全球每年产生的有毒有害化学废物高达3 亿到4 亿吨，其中持久性有机污染物 对生态环境造成的危害最大。持久性有机污染物的问题已经在国际上引起了广 泛的关注。这些化学污染物在人类工业和农业活动中被大量使用，因使用方法 不当以及使用过量等多方面原因，进入空气、水体和土壤中。这些污染物容易 被海洋中的微小生物吸收并在体内达到积累，进而将有毒化学物浓缩上百万倍。 当海中的鱼类以及大型动物吞食这类微小生物后继续将有毒污染物浓缩，有毒 污染物在生物体内的浓度增大到上千万倍甚至上亿倍。这些毒素聚集在动物的 脂肪内很难排除体外，通过食物链，在体内达到累积。2 0 0 1 年5 月包括我国在 内的9 0 多个国家联名签署的斯德哥尔摩公约中公布了1 2 种持久性有机污 染物，包括：艾氏剂、d d t 、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、氯丹、灭蚁灵、二嗯 英、毒杀芬、六氯代苯、多氯联二苯和呋喃。以多氯联苯为例。多氯联苯会损 害生物的生殖系统，引起人类健康方面的严重问题。科学家曾经发现，生活在 北极地区，以鲸、海豹等海洋生物作为蛋白质主要来源的因纽特人，在其母乳 里发现含有高浓度的多氯联苯。这些持久性有机污染物在海洋食物链中进入海 洋生物体内并达到高浓度累积，人类误食了含有这些毒素的动物，人类的身体 健康同样也会受到严重的威胁。 2 4 小结 通过对早期、近代以及当代环境问题进行总结可以看出，早期的环境问题 相对单一，当时化学技术还没有出现，因此环境问题与化学技术没有直接必然 关联。到了工业时代，近代环境问题开始显现，由于此时各项技术得到大规模 发展，新的科学技术不断涌现，化学技术在此阶段也得到了迅猛发展，但是环 境问题也随着化学技术的发展及使用应运而生。由化学技术以及化学制品所导 致的世界八大公害事件令人触目惊心，化学技术对生态环境的负面效应凸显出 来，技术对生态环境的消极作用引起了人们的广泛关注。反思近代和当代出现 的环境问题，不仅是化学技术作用的结果，同时也与人类的欲望和需求不断增 长有着必然的联系。自然资源总量有限，而人类的欲望却一直在无限制增长。 为满足人类日益增长的欲望和贪婪，化学技术在人们的支配下过度滥用，对自 然资源肆意掠夺和破坏，给自然增加了巨大的压力，带来了环境污染。第三章 对化学技术及其化学制品在正常使用过程对生态环境的负面影响进行分析。 9 第三章化学技术正常使用对生态环境造成的负面影响 第三章化学技术正常使用对生态环境造成的负面影响 当今世界，人类面临着日益严重的环境问题，环境问题已不再是某些国家 或者某些地区的事情，严重的环境污染和自然资源的破坏已经直接威胁着人类 的生存环境，威胁人类健康和子孙后代的生存。如今，科学技术正以一种势不 可挡的势头迅速发展，但是科学技术是一把双刃剑，它在为人类带来巨大的经 济效益的同时，其所产生的负面效应不得不引起人们的广泛关注。以化学技术 的应用为代表，化学技术及工业生产的广泛应用使各类化学品广泛渗入到人类 的日常工作和生活当中。化学技术的产品化以及化学技术投入到工农业生产中 给人类生活环境带来了严重的污染。近些年来，世界范围的严重环境污染事故 每年近2 0 0 起：且工业化进程愈快、环境治理愈差的国家，民众健康损害问题 愈益突出，如癌症、畸胎、不育、免疫性疾患( 哮喘、过敏等) 、心血管疾患、 神经精神等疾患的发病率均愈见逐年增高，医学证明上述疾患与化学因素有密 切的关系，进一步表明环境污染已成为人类健康生存和正常繁衍的重大威胁。 随着工业化脚步的不断加快，化学技术及其产品的广泛应用造成人类无法 避免与化学物质接触，并且新化学物质仍在不断增加中，全世界已有近一千万 种新化学物质问世，现在每年仍有近千种新化合物仅通过常规的毒性鉴定即获 准上市；常见的8 万种化合物中( 包括药物) ，约半数对人体健康和生态环境有 害，5 0 0 余种具有致癌、致畸、致突变作用! 根据化学技术及其产品的推广及使用对生态环境所造成的破坏，本文从三 个角度进行分析陈述：首先，由于化学技术及其产品的正常使用对生态环境造 成负面影响，本章节将从农用化学品、日用化学品、能源类化学品、家居装修 材料类化学品四个角度出发进行分类陈述。 3 1农用化学品使用引发的环境问题 农业化学品的投入对于我国的农业经济起到了举足轻重的作用，尤以化肥 和农药使用最为普遍。施用化肥可以提高土壤肥力，提高作物单位面积产量； 农药可以有效地减少病虫害和草窖。但是农业化学品在带来巨大的经济效益的 同时，也造成了不容忽视的污染问题。 3 1 1大气污染 常用的化肥如尿素、硫酸铵等铵态氮肥因分解易挥发或因施用方法不合理 容易造成气态流失。施用过程中，氨气、氮氧化物气体进入大气。氨气是一种 刺激性气体，会严重刺激人体的眼、鼻、喉及上呼吸道黏膜，可导致气管、支 第三章化学技术正常使用对生态环境造成的负面影响 气管发生病变，使人体健康受到严重伤害。 农药可以通过多种途径进入大气中，包括喷雾漂移、土壤和水中农药的挥 发等途径，随着大气的流动而扩散，从而使污染的范围不断扩大。 3 1 2 水体污染 施用的化肥因氮的流失，加剧了地表水的富营养化，水生植物及藻类大量 繁殖，水质恶化，生物生存受到影响，水体生物种群发生改变，从而破坏水环 境，影响人类生产生活。化肥还会导致地下水中的硝酸盐、亚硝酸盐及磷酸盐 含量增高，含量过高会对人畜直接造成伤害，使人体发生病变，严重影响身体 健康。 农药的使用会直接污染地表水，通过淋溶、渗透等途径污染地下水。农药 进入人体后，参与人体内各种生理过程，使人体产生致命的病变，破坏保护身 体的酶，阻碍器官发挥正常的作用，从而导致人体内分泌系统紊乱、减少体内 荷尔蒙分泌、神经系统功能失调等。如最常见的硫丹会诱发男性生理疾病、前 列腺癌和肺癌，导致免疫功能和生殖能力下降。 3 1 3 土壤污染 目前我国施用的化肥以氮肥为主，而磷肥、钾肥和复合肥较少，长期施用 氮肥会造成土壤营养失调，加剧土壤p 、k 的耗竭，导致硝态氮累积。硝酸根 本身无毒，但若未被作物充分同化可使其含量迅速增加，摄入人体后被微生物 还原为亚硝酸根，使血液的载氧能力下降，诱发高铁血红蛋白血症，严重时可 使人窒息死亡。同时，硝酸根还可以在体内转变成强致癌物质亚硝胺，诱发各 种消化系统癌变，危害人体健康。 农药施用后，很大一部分都散落到土壤中并被土壤所吸附，大气残留的农 药和附着在作物上的农药经雨水淋洗也将落入土中。一些持久性毒物毒剂会对 土壤中多种生物产生毒害，抑制土壤中酶的活性，杀死生物或影响其繁殖、代 谢等行为活动，从而影响到土壤质量：有关的研究发现，甲胺磷对土壤脱氢酶 和3 种磷酸酶的活性均有不同程度的抑制；三氯乙醛污染的土壤对小麦种子萌 发有明显的抑制作用，当浓度为2m g l 时，发芽抑制率达3 0 嘣2 】。 农药中的杀虫剂对生态环境和人体健康的影响同样不容忽视。农业生产中 杀虫剂的大量使用在很大程度上对生态环境产生了极大的负面效应。有机氯杀 虫剂已经被列为持久性有机污染物的行列之中，被广泛应用于防治农林害虫， 造成土壤、水体和空气受到严重污染。有机氯杀虫剂在人体和动物体内容易产 生积聚，有些杀虫剂甚至会损害人体健康，有致癌、致畸和致突变作用，如d d t ， 由于d d t 脂溶性强，极易积蓄在动物脂肪内，分解代谢速度极其缓慢。d d t 第三章化学技术正常使用对生态环境造成的负面影响 在人体内蓄积到一定程度时会造成中枢神经系统、肝脏和甲状腺等人体器官损 害，更严重的会导致人死亡；狄氏剂和艾氏剂等会引起肝功能障碍，致癌等。 3 2日用化学品的使用所引发的环境问题 3 2 1清洁剂的使用对环境的危害 近年来，随着化学技术的使用，家用清洁用品的种类明显增多，洗衣粉、 洗洁精、消毒剂、漂白剂等众多用品走入人们的生活，为人们的生活带来了便 捷。但是，清洁剂的大量使用所造成的危害也在逐渐显露出来。以洗衣粉为例， 洗衣粉使用方便、去污能力强的优点使其受到人们的欢迎，但是合成洗衣粉中 的增净剂磷酸盐是造成湖泊等水体富营养化的元凶。含有磷的污水排放入海， 造成藻类和其他浮游生物爆发性繁殖，水体中的溶解性氧含量下降，水质恶化， 导致鱼类和其它生物大量死亡的现象。洗衣粉可以引发环境污染问题，除此以 外，洗衣粉的使用还有可能引发各种疾病。洗衣粉中的主要成分烷基苯磺酸钠 是一种人工合成的洗涤剂，可通过皮肤黏膜等途径被人体所吸收，如果长时间 停留在人体中达到积蓄，会造成卵细胞变性，卵子死亡，容易引发女性患乳腺 癌、不孕症、多发型子宫肌瘤等病症，很多常见的妇科病都跟洗衣粉有关系。 科学家在研究不孕症过程中发现妇女的不孕与长期使用洗涤剂有一定的关系， 如若在怀孕早期接触过多的洗涤用品，会提高胎儿畸形率；另外，洗衣粉中所 含有的苯、铅等会对人体造成损害的有毒物质通过衣物的途径进入人体，并渗 入到血液之中，使血液中的胆固醇含量增高；这些有毒物质还会加快肝脏合成 胆固醇的速度，加速造成动脉硬化、心肌梗塞、高血压等血循环的病变。化学 洗涤剂、稀释剂等清洁剂中大都含有氯化物等化学物质，氯化物过量容易损害 女性生殖系统；清洁剂所包含的烃类等物质，容易致使女性的卵巢丧失功能。 家庭中经常用来防止衣物被虫蛀的卫生球，其化学主要成分为精萘，是从 煤焦油中分离出来而得到的。卫生球容易挥发出萘气，如果长期吸入萘气，容 易造成人体发生慢性中毒现象，抑制人体骨髓的造血功能，致使人体健康出现 贫血以及肝功能下降等病症。据相关资料表明，家庭中长期使用杀虫剂的妇女， 其患白血病的几率远远高于家中没有放置这类物品的人。 3 2 2 化妆品的使用对人体的危害 化妆品已经成为日常生活中不可缺少的一部分，但是化妆品对人们的健康 有着不容忽视的危害。化妆品中所含的铅、汞、砷等重金属污染物对人体健康 是有害的，其含量超标容易引起皮肤瘙瘁等症状。汞具有很强的慢性毒害作用。 汞含量超标会对人体内生殖细胞的形成产生抑制，造成年轻人不孕不育现象的 第三章化学技术正常使用对生态环境造成的负面影响 发生。化妆品中添加的氢醌对皮肤有较强的刺激作用，容易导致皮肤过敏等症 状。化妆品巾所含有和使用的色素、香料、表面活性剂、防腐剂、漂白剂、避 光剂等化学物质均对皮肤有一定的刺激作用，这些化学成分会造成皮肤色素沉 着，可导致接触性皮炎的发生。香水、防晒剂和口红中所含有的二溴和四溴荧 光素等物质都具有变应原性质，容易引起皮肤产生红肿、搔痒等症状，引发变 应性接触性皮炎等皮肤疾病。胭脂、眉笔笔芯中含有的主要成分同样具有变应 原性质，容易导致眼睑变应性接触性皮炎等炎症的发生。儿童如果使用含有雌 激素的化妆品，容易引发儿童性早熟发育症状的发生。洗发香波中所含有的苯 酚具有一定的毒性。若不慎口服，即使微量也有可能导致人体死亡。若苯酚通 过皮肤等途径被人体大面积吸收，容易对人体的内脏、肾功能以及神经系统等 人体器官造成强烈的破坏作用。 3 2 3 染发剂的使用对人体的危害 化学技术的发展是以解决人类的需要为己任的，在满足人类基本需要的前 提下，化学技术的使用在改善和提高着人类生活的同时，也在美化人类的生活。 以染发剂为例，染发剂的发明和使用解决了一些人的烦恼，然而染发剂里所隐 藏的巨大危害正毒害着人类的健康。市面上盛行的染发剂，按其成分来说，可 分为三大类：无机染发剂( 金属染发剂) ，合成染发剂( 氧化染发剂) ，植物染 发剂( 天然染发剂) 。 1 无机染发剂 无机染发剂也叫金属染发剂，是一种主要含有铜、铅、铁等金属的化合物 染料，染发剂中所含有的重金属离子容易在人体中达到蓄积，致使人体中毒， 对人体健康造成非常大的危害。铅容易被人体所吸收，在人体内形成慢性中毒。 中毒初期会感到疲倦和食欲不振等症状，如果继续发展就会对视力造成一定的 影响，产生视力障碍；铅中毒还会引发再生障碍性贫血、高血压以及神经系统 等方面的病症：铅中毒还会造成脑细胞的发育受到阻碍。染发剂中所含有的重 金属离子铜被人体吸收后，在人体内慢慢沉积，当人体内的铜含量过多时就会 对人体健康产生危害，如导致脂质过氧化、引发动脉硬化以及细动脉纤维化等 动脉疾病的产生；铜离子过量还会引起心绞痛，大大提升机体患胃癌的几率。 2 合成染发剂 合成染发剂( 氧化染发剂) 的主要成分对苯二胺，是大部分染发剂中均含 有的过敏原物质，一部分人使用或接触过含有对苯二胺的产品后会出现眼睑浮 肿、皮肤发红等过敏现象，严重者皮肤上甚至会出现一种奇痒难忍的小疹。实 验表明对苯二胺有致癌作用。漂白所用的氨水m h 3 h 2 0 ) 可以通过头皮毛囊的途 第三章化学技术正常使用对生态环境造成的负面影响 径进入人体之内，对人体的上呼吸道有一定的刺激作用，氨水能够降低人体对 疾病的抵抗力和防御能力；当氨水浓度过高时，可以通过三叉神经末梢的反射 作用导致心脏停搏和呼吸停止，氨水对人体的健康危害巨大。化妆品卫生标准 对它作了使用标准，最大允许使用量为2 【3 】。染发剂中所含有的对苯二胺、对 胺基苯酚、二胺化合物和芥香胺类化合物对人体均有不同程度的致癌作用。 3 植物染发剂 植物性染发剂是从天然植物中所提取出来的或以天然植物为原料制成的一 种新型染发剂，目前正处于研究开发阶段，尚未大量投入使用，但因此类染发 剂是由植物中提取的精华所研制而来的，因此除个别人自身体质的原因有过敏 的可能外，该类染发剂对人体和环境基本无害。 染发有可能引发多种癌症病症的产生，如淋巴癌、膀胱癌、乳腺癌等。染 发剂的原料通过皮肤毛囊进入机体，进而渗入到血液中，可大大提升人类机体 患白血病的几率，由此可见染发对人类健康有致命的危害。1 9 6 3 年起，开始有 学者关注染发剂对人体健康的危害。当时美国学者怀德通过调查发现，在3 0 0 个患有膀胱癌的男性中，其中4 人是美发师，染发剂诱发癌症的可能性引起人 们的注意。1 9 7 1 年有英国学者提出，染发剂的使用容易造成妇女患乳癌的机会 大大增加。另外，美国曾针对市场上出售的1 6 9 种永久