（科学技术哲学专业论文）环境问题及其对策的系统分析.pdf

摘要 ( 环境问题及其对策的研究是目前理论界普遍关注的热点问题，本文试图以 环境哲学的基本问题为主线：以环境科学为基础：以环境经济学为主要工具， 来系统的分析环境问题及其对策。、j 本文共分五部分。首先，从基本概念入手，逐层阐释了人类与环境的关系， 包括环境及其基本构成，人类与环境的具体关系以及环境问题和环境污染的提 出。第二，对环境污染的概观进行了论述，其中涉及到污染物的运动过程和部 分环境污染对人类健康的影响。第三，以时间为顺序，介绍了环境污染的发展 历史。第四，系统的分析环境污染的人类认识论根源、经济根源和阶级根源。 最后，作者从环境教育、法律、经济激励、科学技术层面对环境污染防治对策 进行系统分析。，尤其在发挥科学技术的特殊作用中指出：人类利用科学技术， 对已经造成的环境污染进行有效的治理：以科学技术为基础，建立循环型经济社 会：探索未知的科学领域，发明更有效的高新技术，为环境污染的防治提供更 、 有力的手段。 3 关键词：环境问题v ：根源；对策：系统分析 一 a b s t r a c t a t p r e s e n t ，t h e r e s e a r c ho fs y s t e m s a n a l y s i s o fe n v i r o n m e n t a li s s u ea n di t s c o u n t e r m e a s u r ei st h ef o c u sw i t hp o p u l a ri n t e r e s to bt h et h e o r e t i c a lp l a n et h i sa r t i c l et r i e st o r e g a r dt h eb a s a li s s u eo fe n v i r o n m e n t a lp h i l o s o p h y a st h em a s t e r s t r o k e ；t a k ee n v i r o n m e n t a l s c i e n c ea s b a s i c ；r e g a r d e n v i r o n m e n t a le c o n o m i c sa st h e m o s t l yt o o l ，a n da n a l y s e s t h e e n v i r o n m e n t a li s s u ea n di t sc o u n t e r m e a s u r eb yt h en u m b e r s t h et h e s i sc o n s i s t so ff i v ep a r t st h ef i r s tp a r te x p l a i n st h er e l a t i o nb e t w e e nh u m a n b e i n g a n de n v i r o n m e n ts t e pb ys t e p ，s u c ha st h ee n v i r o n m e n ta n di t se s s e n t i a l c o n s t i t u t e ，s p e c i f i c r e l a t i o nb e t w e e nh u m a n b e i n ga n de n v i r o n m e n t ，a n dt h eb r i n g i n gf o r w a r do ft h ee n v i r o n m e n t a l i s s u e i nc h a p t e r2 ，t h ea r t i c l ed i s c u s s e st h es u r v e ) ro f e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nt h a tc o n s i s t so f t h e c o n t a m i n a t i o n sm o v e m e n ta n ds o m ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n si n f l u e n c eo nh u m a nb e i n g s h e a l t h t h e nd e v e l o p i n gh i s t o r yo fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o ni si n t r o d u c e di nt i m e st u r ni n c h a p t e r4 ，t h ea r t i c l ea n a l y s e st h er o o t s t o c ko fh u m a nb e i n g se p i s t e m o l o g y , e c o n o m i ca n dc l a s s b yt h en u m b e r s a tl a s t ，t h ea u t h o rp u t su p a s y s t e m sa n a l y s i s o np r e v e n t i o na n dc u r e c o u n t e r m e a s u r eo fe n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n i ne n v i r o n m e n t a l e d u c a t i o n ，l a w , e c o n o m i c a l m s p m + t l n g ，s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y e s p e c i a l l y , i nt h eb r i n g i n gt h eu n u s u a la f f e c t i o no ft h e s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y , t h ea r t i c l ep o i n t so u tt h a th u m a n b e i n gm a k e su s eo ft h es c i e n c ea n d t e c h n o l o g yt of a t h e re f f e c t i v e l ye n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nw h i c hh a sb e e nm a d e ；u t i l i z e ss c i e n c e a n dt e c h n o l o g yt oe s t a b l i s hc i r c u l a t i n ge c o n o m i c a ls o c i e t y ；e x p l o r e su n k n o w ns c i e n c ed o m a i n ， i n v e n t sm o r ee f f e c t i v eh i g h - t e c ht o o lt os u p p l ym o r ep o w e r f u lm e a n sf o rp r e v e n t i o na n dc u r e c o u n t e r m e a s u r eo f e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n k e y w o r d s ：e n v i r o n m e n t a li s s u e ：r o o t ；c o u n t e m t e a s u r e ；s y s t e m sa n a l y s i s 1 j ， 墨望奎堂堡主兰垡笙塞 堡堕塑墅垦基型錾塑至堑坌塑 第一章人类与环境系统 人类是环境的产物，人类要依赖自然环境才能生存和发展；人类 又是环境的改造者，通过社会性生产活动来利用和改造环境，使其更 适合人类的生存和发展。 第一节环境及其基本构成 中华人民共和国环境保护法中把环境定义为“影响人类生存和 发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、 海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、 自然保护区、风景名胜、城市和乡村等”。环境可以被看作提供各种服 务的一种财产，为人类生产提供原材料、能源，为人类消费提供新鲜 的空气、清洁的水源、优美的休闲环境。 在马克思、恩格斯看来，环境是指人类生存的外部世界，它包括自 - _ 然界和人类社会。因为“我们不仅生活在自然界中，而且生活在人类 社会中。”。因此，“自然和历史一一这是我们在其中生存、活动并表现 自己的那个环境的两个组成部分。”血同时，自然和历史，或自然环境 和社会环境，又是相互联系和相互区别的。社会是自然界长期发展和 进化的结果，是自然界的一部分；自然界是社会赖以存在和发展的前 提。“社会是人同自然界的完成了的本质的统一是自然界的真正复 活，是人的实现了的自然主义和自然界的实现了的人道主义。”o 只要 有人存在，自然史和人类社会史就彼此相互制约。所以，环境是自然 环境和社会环境的辩证统一。 。马克思恩格斯全集第2 l 卷，第3 2 2 页。 。马克思恩格斯全集第3 9 卷，第6 4 页。 。马克思恩格斯全集，第4 2 卷，第1 2 2 页。 丕鎏奎兰堡圭兰垡堡塞 堑堕塑壁垒基型堕塑墨! ! ! ! 堕 第二节人类与环境的关系 人与环境的相互关系，既是环境哲学研究的主题，也是贯穿环境 哲学理论体系的主线。 一、人与环境的关系是人与自然环境的关系和人与社 会环境的关系的辩证统一 从环境的基本构成这一角度出发，人与环境的关系表现为双重关 系：一方面是人与自然环境的关系，另方面是人与社会环境的关系。 同时，上述两个方面的关系之间又相互影响和相互制约，“人们对自然 界的狭隘的关系制约着他们之间的狭隘的关系，而他们之间的狭隘的 关系又制约着他们对自然界的狭隘的关系。”。并且，人与自然环境的 关系又通过人与社会环境或人与他人的关系表现出来。所以，人与环 境的关系是人与自然环境的关系和人与社会环境的关系的辩证统一。 二、人与环境的关系是环境对于人的制约性和人对于 环境的能动性的辩证统一 从环境的整体这一角度出发，人与环境的关系又是环境对于人的 制约性和人对于环境的能动性的辩证统一。一方面，环境是人生存和 进化的前提。“人本身是自然界的产物，是在他们的环境中并且和这个 环境一起发展起来的。”。另一方面，人对于环境的能动性，既表现为 人能够正确认识自然规律和社会规律，从而去能动地改造和征服生存 环境，同时，也表现为人能够科学地预见自身行为所引起的长远的自 然影响和社会影响，进而去支配和调节这种影响，以保护生存环境。 。马克思恩格斯全集，第l 卷，第3 5 页。 。马克思恩格斯全集，第3 卷，第2 4 页 丕堡奎堂堡主堂垡迨苎 堡堡塑望垦基型：整塑墨堑坌塑 对于“自然影响”来说，“从本世纪自然科学大踏步前进以来，我们就 愈来愈能够认识到，因而也学会支配至少是我们最普通的生产行为所 引起的比较远的自然影响。”对于“社会影响”而言，“我们在这 领域中，也渐渐学会了认清我们的生产活动的间接的、比较远的社会 影响，因而我们就有可能也去支配和调节这种影响。”。所以，人对 于环境的能动性又是人对于环境的“认识”、“改造”与人对于自身行 为的自然影响和社会影响的“预见”、“支配”和“调节”的辩证统一。 第三节环境问题与环境污染 环境问题是关系到人类生存和经济社会持续发展的全球性问题，环 境污染作为环境问题的一种，更是直接危害着人类的健康和生存。 一、人类的社会性生产活动系统 人类的社会性生产活动有两个行为主体：生产者和消费者。消费 者为生产者提供脑力、体力的劳动，获得报酬( 货币) 进行消费，以 达到身体上的休息和精神上的休闲。生产者生产商品( 物质的、精神 的) 供消费者消费，获得回报( 货币) 进行再生产。从而构成了人类 的生产活动系统，如图l 一1 所示。 。马克思恩格斯全集第2 0 卷第5 18 页 。马克思恩格斯全集，第2 0 卷第5 l9 页。 天津大学硕士学位论文环境问题及其对策的系统分析 劳动支持 图l 1 人类的社会性生产活动系统 二、社会性生产活动一环境系统 在自然界漫长发展的历程中，自人类产生以后，也就形成了人与生 存环境或简称为人与环境之间的相互关系。一方面，人类以自身的活 动及其结果影响和改变着环境，另一方面，环境以及环境的改变也影 响和制约着人类的生存和进化。 同时，人类的生产，消费所产生的一部分废弃物可以通过再循环重 新投入生产、消费。人类的社会性生产活动与环境构成社会性生产活 动一一环境系统，如图l 一2 所示。 4 天津大学硕士学位论文 环境问题及其对策的系统分析 图l 一2社会性生产活动一一环境系统 三、环境问题与环境污染的提出 由于人类活动或自然原因使环境条件发生不利于人类的变化，以 致影响人类的生产和生活，给人类带来灾害，这就是环境问题。自然 因素如洪水、干旱、风暴、地震、海啸，自开天辟地以来就存在。 对这类环境问题，人类可以采取措施减少它的消极影响和破坏力，但 却难以阻止它。而通常人们讨论，并被世界关注的环境问题是指：人 类活动给自然环境造成的破坏和污染。环境破坏在环节1 中发生，是 天津大学硕士学位论文 环境问题及其对策的系统分析 指由于不合理开发利用资源或进行大型工程建设，使自然环境和资源 遭到破坏而引起的一系列环境问题，如植被破坏引起的水土流失、过 度放牧引起的草原退化、大面积开垦草原引起的土壤沙漠化、乱采滥 捕使珍稀物种灭绝等，其后果往往需要很长时间才能恢复，有的甚至 不可逆转。环境污染在环节2 中发生，主要指的是工农业生产和城市 生活把大量污染物排入环境，使环境质量下降，以致危害人类的身一心 健康，损害生物资源，影响工农业生产。 丕望奎兰堡圭堂竺堡壅 堡些塑垦壁基塑茎堕堕塑! ! 塑 第二章环境污染的概观 环境污染是指由于对生态系统有害的物质进入环境后对生态系统 造成的干扰和损害的现象，简称污染。具体来说就是，有害物质或有 害因子进入环境并在环境中发生扩散、迁移、转化，并跟生态体统的 诸要素发生作用，使生态系统的结构与功能发生变化，对人类以及其 它生物的生存和发展产生不利影响。例如，因化石燃料的燃烧，使大 气中的颗粒物和s 0 2 浓度增高，危及人和其它生物的健康，同时还会 腐蚀材料，给人类社会造成损失：工业废水和生活污水的排放，使水 体质量恶化，失去原有的生态功能和使用价值，危及水生生物的生存。 第一节污染物的运动过程 污染物进入环境后，会发生迁移和转化，并通过这种迂移和转化 与其它环境要素和物质发生化学的和物理的，或物理化学的作用。 一、污染物的迁移 迁移是指污染物在环境中发生空间位置和范围的变化，这种变化 往往伴随着污染物在环境中浓度的变化。污染物迁移的方式主要有以 下几种：物理迁移、化学迁移和生物迁移。其中： 物理迁移就是污染物在环境中的机械运动，如随水流、气流的运 动和扩散，在重力作用下的沉降等。 化学迁移是指污染物经过化学过程发生的迁移，包括溶解、离解、 氧化还原、水解、络合、螫合、化学沉淀、生物降解等等。 生物迁移是指污染物通过有机体的吸收、新陈代谢、生育、死亡 等生理过程实现的迁移。有的污染物( 如一些重金属元素、有机氯等 稳定的有机化合物) 一旦被生物吸收，就很难排出生物体外，这些物 丕望莶堂堡圭兰堡堡苎 型墨塑垦垦苎鲨堕塑墨! 壅! 塑 质就会在生物体内积累，并通过食物链进一步富集，使得生物体中该 污染物的含量达到物理环境的数百倍、数千倍甚至数百万倍，这种现 象叫做富集。 化学迁移一般都包含物理迁移，而生物迁移又都包含着化学迁移 和物理迁移。 二、污染物的转化 污染物的转化是指污染物在环境中经过物理、化学或生物的作用改 变其存在形态或转变为另外的不同物质的过程。污染物的转化必然伴 随着它的迁移。污染物的转化可分为物理转化、化学转化和生物化学 转化。物理转化包括污染物的相变、渗透、吸附、放射性衰变等。化 学转化则以光化学反应、氧化还原反应及水解反应和络合反应最为常 见。生物化学转化就是代谢反应。污染物的迁移转化受其本身的物理 化学性质和它所处的环境条件的影响，其迁移的速率、范围和转化的 快慢、产物以及迁移转化的主导形式等都会变化。 三、环境污染的直接、间接效应 环境污染除了给生态系统造成直接的破坏和影响外。污染物的积 累和迁移转化还会引起多种衍生的环境效应，给生态系统和人类社会 造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接 危害更大，也更难消除。例如。温室效应、酸雨和臭氧层破坏就是由 大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞 后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一且发生就 表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然，环境污染的最直接、 最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降。影响人类的生活 质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊，人 们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普 遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染 圣堡奎兰婴主堂垡笙茎 堡望塑壁墨基堕堕堕墨! 壅j ! 塑 事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环 境意识的提高，由于污染所引起的人群纠纷和冲突也在逐年增加n 第二节部分环境污染对人类健康的影响 环境污染的类型形形色色。按照环境要素分，有大气污染、水体 污染和土壤污染；按污染物的性质分，有生物污染、物理污染和化学 污染；按污染物的形态分，有废气污染、废水污染、固体废弃物污染、 噪音污染、辐射污染、光污染等：按污染产生的原因分，有生活污染 源、工业污染源、农业污染源、交通污染源污染等；按影响的范围来 分则有全球性污染、区域性污染和局部污染。 人类之所以关注环境污染，是因为环境污染已经强烈的危害到了 人类的身心健康，而人类最先体验到的便是污染对人身体上的损害， 本文根据污染物对人类健康的影响进行列举。 一、汞污染对人类健康的影响 汞污染的来源主要是从工业生产中排出的含汞废水，其中氯碱工业 占首位，其次是农药、机械、炸药等。除此之外，汞剂在农业上被用 作杀虫剂、杀菌剂、防霉剂和选种剂，亦可引起环境汞污染。环境中 任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞，甲基汞有一甲 基汞、碘化甲基汞和二甲基汞。环境湿度、p h 值、汞的浓度等均能影 响汞的甲基化。无机汞和有机汞均能在生物体内富集，通过生物富集 和食物链大大提高了汞的危害性。 有机汞化合物中毒性最大的是甲基汞，甲基汞对人的作用特别顽 固，进入人体后遍布全身各器官组织中，主要侵害神经系统，尤其是 中枢神经系统，其中最严重的是小脑和大脑两半球，并且这些损害是 不可逆的。甲基汞还可通过胎盘屏障侵害胎儿，使新生儿发生先天性 疾病。此外甲基汞对精细胞的形成有抑制作用，使男性生育能力下降。 墨塑盔兰堡主兰垡堡苎 墅望塑望墨基型箜堕墨! i ! ! 堕 二、铬污染对人类健康的影响 污染源主要是含铬的工业三废大量排放，造成空气、水、土壤等的 污染。 铬对人的毒性主要是六价铬的毒性，主要影响物质的氧化还原和水 解过程，与核酸、核蛋白结合影响组织的磷含量。六价铬中毒主要表 现为皮肤和粘膜的损害，出现接触性皮炎、湿疹和溃疡。六价铬对呼 吸道有刺激作用，可引起鼻炎、咽炎及支气管炎等，严重者可致鼻中 隔穿孔。此外还可出现多发性黏膜溃疡、咽部糜烂、齿龈炎、中毒性 肝病、肾炎、贫血和眼结膜炎等。 三、镉污染对人类健康的影响 大气中的镉污染主要来自含镉矿的开采和冶炼以及煤、石油燃烧等 工业过程，城市垃圾、废弃物等的燃烧，工厂排出的含镉废水。 镉进入人体后沉积于肾脏使肾小管上皮细胞变性，再吸收能力发生 障碍，出现蛋白尿、血尿，肾小球功能一般不受影响。骨骼损害表现 为骨质疏松、脱钙、骨质软化等。呼吸系统损害主要表现为肺水肿、 肺气肿，呼吸困难呈持续性，无季节变化。镉中毒还可引起贫血、睾 丸组织损伤以及致癌、致畸等毒性作用。痛痛病即是慢性镉中毒的一 个典型病症，表现为全身疼痛、多发性骨折而引起身躯缩短骨骼变形， 最后发生肌萎缩及其它并发症而死亡。 四、农药污染对人类健康的影响 农药在生产和使用过程中，由于管理和使用的不科学而排放到环 境中，施用的农药除l0 2 0 左右附着于作物表面，其余8 0 以上散 落于地面及空气中造成土壤和空气的污染，还可因风吹雨淋而污染水 源。另外生产农药的工厂所排放的废水、废气等也是环境污染的重要 因素。由于果树，蔬菜以及其它农作物大量施用农药，农药可被吸收 1 0 丕堡查堂堡主兰垡堡塞 堑堡塑堡墨基翌茎塑墨堑坌堑 进入果实、蔬菜和其它农产品中，使之受到污染，称农药残毒。 有机氯农药的急性中毒可损害中枢神经系统，使患者出现肌肉颤 动，抽搐，严重者可因全身麻痹而死亡。慢性中毒损害肝、肾。有机 氯的长期刺激使中枢神经系统的应激性增加。有机氯在体内抑制多种 a t p 酶使体内代谢紊乱。另外，动物试验i 正实有机氯农药有致癌、致 畸和致突变作用。有机磷农药为神经毒性剂，进入体内后主要抑制胆 碱脂酶的活性，使体内胆碱脂酶蓄积引起神经传导功能紊乱严重者可 发生呼吸衰竭而死亡。 五、烟气污染对人类健康的影响 烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟 气的成分很复杂，气体中包括s 0 2 、c o 、c 0 2 碳氢化合物以及氮氧化 合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等。因 此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。烟尘对人体的危害性与 颗粒的大小有关，对人体产生危害的多是直径小于1 0 微米的飘尘，尤 其以1 5 微米的飘尘危害性最大。 烟气污染物对人体的危害一方面取决于污染物质的组成、浓度、持 续时间及作用部位，另一方面取决于人体的敏感性。烟气浓度高可引 起急性中毒，表现为咳嗽、咽痛、胸闷气喘、头痛、眼睛刺痛等，严 重者可死亡。烟气尚含有苯丙芘等强烈致癌物质。 六、微生物污染对人类健康的影响 微生物污染是呼吸道传播疾病的主要原因，微生物可附着于尘埃、 飞沫小滴以及小滴核上，并以它们作为介质进入体内而引起疾病。易 感者只要与传染源有短时间的接触即有可能发病。病原微生物通过空 气传播的疾病主要有：肺结核、肺炎链肺炎、流行性脑脊髓膜炎、白 喉、百日咳流行性感冒、流行性腮腺炎、麻疹、天花、水痘、农民肺 等。 天津大学硕士学位论文 环境问题及其对策的系统分析 七、噪声污染对人类健康的影响 环境中噪声来源主要包括火车、汽车、飞机等交通工具产生的交通 噪声、各种工矿企业产生的工业噪声、建筑工地产生的施工噪声以及 人为活动所产生的各种社会噪声等。 反复、长时间、超负荷的噪声刺激可引起中枢神经系统损害，表现 为条件反射异常、脑血管功能紊乱，脑电位发生变化以及头痛、头晕、 耳鸣等神经衰弱症侯群。累及心血管系统表现为心跳加速、心律不齐、 血压升高、心排血量减少而使心肌缺血、缺氧，严重者可导致心肌梗 塞。 墨望查兰堡主兰焦堡苎 堑堕塑望墨苎型釜塑墨笙! ! 塑 第三章环境污染的发展历史 在人类和人类社会的发展的不同历史阶段，由于生产方式和生产力 水平的差异，环境污染的类型、影响范围和程度也不尽一致。依据环 境污染产生的先后和轻重程度，环境问题的发生与发展，可大致分为 三个阶段：自人类出现直至工业革命为止，是环境污染的萌芽阶段； 从工业革命到2 0 世纪7 0 年代，是近现代环境污染阶段：2 0 世纪7 0 年代至今，为当代环境污染阶段。 第一节环境污染的萌芽阶段 在古代，随着火的利用以及制陶、冶铁、造纸、制革、酿造、印染 和建筑等手工业生产的发展，极大地提高了人类抵御自然灾害的侵袭 和从自然界中获取物质生活资料的能力。同时，人类的生活和生产活 动的排泄物也开始污染着“原本纯净”的自然环境。 严格地说，现代人类文明从开始阶段就不得不面对环境污染的挑 战。例如，烟的公害就出现于十二、十三世纪的西欧。当时，在“煤炭 文明”之花盛开的英国，烟害肆虐，已成公害。爱德华一世( 1 2 7 2 一l3 0 7 年) 、二世( 13 0 7 13 2 7 年) 时期，煤烟污染问题就已暴露出来，并有 针对煤炭的“有害气味”进行的抗议；在理查德三世( 1 4 13 1 4 2 2 年) 时期，鉴于煤炭燃烧产生的煤烟和气味，开始对煤炭的使用加以限制。 1 6 6 1 年，约翰伊凡林曾写了一本关于伦敦烟气的有名著作驱逐烟 气。其中对伦敦烟气的描述如下：“地狱般阴森的煤烟，从家庭的烟 囱和啤酒厂以及石灰窑等地冒出来，伦敦有如西西里岛的埃特纳火山， 好像是火与冶炼之神( 罗神) 的法庭，恰似在地狱的旁边一样。 这个光荣的古代城市，从木制到石砌，一直到用大理石建造，连遥远 的印度洋都受它的支配。但是由于淹没在煤炭散发出来的浓烈的烟和 硫之中，出现了恶臭和昏暗。探访伦敦的疲惫的客人，还未见伦 蒌堡查堂雯主兰垡堡壅 堑竺塑壁垒基翌整堕墨! 查! ! 盟 敦街道，就首先从数里之外闻到了臭味，这正是玷污该城荣誉的有害 煤烟。一 在伦敦，历经许多世纪依然坚硬如磐的石和铁，因遭煤烟 的腐蚀，如今已变得破烂不堪。伦敦居民不断吸入不洁净的空气， 使肺脏受到损害。在伦敦，患有粘膜炎、肺结核和感冒的人很多。但 是，这些呼吁并没有引起足够的重视，直到工业革命后，各种污染已 经相当严重，人类不得不走进近代的环境污染阶段。 第二节近代的环境污染阶段 自近代以来，特别是英、法、德等资本主义国家相继发生和完成了 产业革命，形成了以煤为主要能源和以蒸汽技术为主要动力的近代的 “大工业体系”，出现了近代的“大工厂城市”。随着科学技术的广泛 应用和资本主义大工业的迅速发展。人类的生活和生产活动的排泄物 逐渐超出了环境的自净能力，破坏和污染着人类的生存环境，危害着 人类的生存。 一 工业社会是建立在大量消耗能源、尤其是化石燃料基础上的。在工 业革命初期，工业能源主要是煤，直到1 9 世纪7 0 年代以后，石油作 为能源才开始进入工业生产体系中，使工业能源结构发生了变化。在 最近几十年，新的能源如水能、核能等不断得到开发利用。但是，一 直到今天，工业社会的能源依然以不可再生能源为主，特别是煤和石 油。随着工业的发展，能源消耗量急剧增加，很快就带来一系列人类 始料不及的问题。例如，英国在1 9 世纪3 0 年代完成了产业革命，建 立了包括钢铁、化工、冶金、纺织等在内的工业体系，使煤的生产量、 消耗量突飞猛增，从5 0 0 6 0 0 万吨上升到3 0 0 0 万吨，由此带来的污 染问题也随之突出出来。在1 9 世纪末，英国伦敦就曾发生过3 次由于 煤烟造成的毒雾事件，据称死亡人数共计达到1 8 0 0 多人。 而且，工业产品的原料构成主要是自然资源，特别是矿产资源。工 业规模的扩大，伴随着采矿量的直线上升，例如，日本足尾铜矿采掘 量在1 8 7 7 年只有不足3 9 吨，1 0 年后，猛增到2 5 l5 吨，翻了6 0 多倍。 大规模的开发与生产，引起了一系列环境问题。19 世纪末期，足尾引 墨望奎兰堡主堂堡垒苎 墅堕鲤壁垒基塑堕墨! 壅! ! 塑 入欧美的冶炼法，以黄铜矿为原料冶炼纯铜，但黄铜矿含硫，而且含 有剧毒的砷化物和有色金属粉尘，致使附近整片的山林和庄稼被毁坏， 矿山周围2 4 平方公里的地区成为不毛之地，受害中心的一个村庄被迫 全部转移。另外，由于铜矿排出的废水、废屑中也含有毒性物质，排 入渡良濑川，18 9 0 年洪水泛滥，污染的河水四处漫溢，使附近4 县数 万公顷土地受害，造成田园荒芜，鱼虾死亡，沿岸数1 0 万人流离失所。 再则，环境污染还与工业社会的生活力j 弋、儿其是消赞力有直接 关系。在工业社会，人们不再仅仅满足于生理上的基本需要一温饱， 更高层次的享受成为工业社会发展的动力。于是，汽车等高档消费品 进入了社会和家庭，由此引起的环境污染问题日益显著。在工业发达 国家，本世纪5 0 一6 0 年代开始，“公害事件”层出不穷，导致成千上万 人生病，甚至有不少人在“公害事件”中丧生。其中，有八起事件引人 注目，被称为“世界八大公害事件”，从中，我们可以窥见工业革命后 环境问题的严重性。这八起公害事件是： 一一马斯河谷事件。1 9 3 0 年1 2 月1 日s 日，比利时马斯河谷的 气温发生逆转，工厂排出的有害气体和煤烟粉尘，在近地大气层中积 聚。3 天后，开始有人发病，一周内，6 0 多人死亡，还有许多家畜死 亡。这次事件主要是由于几种有害气体和煤烟粉尘污染的综合作用所 致，当时的大气中二氧化硫浓度高达2 5 l o o 毫克立方米。 一一多诺拉事件。1 9 4 8 年1 0 月2 6 日3 1 日间，美国宾夕法尼 亚州的多诺拉小镇，大部分地区持续有雾，致使全镇4 3 的人口( 5 9 1 1 人) 相继发病，其中17 人死亡。这次事件是由二氧化硫与金属元素、 金属儿合物相互作用所致，当时大气中二氧化硫浓度高达0 5 x 1 0 “ 20 1 0 4 毫克立方米。并发现有尘粒。 一一伦敦烟雾事件。1 9 5 2 年1 2 月5 日8 日，素有“雾都”之称的 英国伦敦，突然有许多人患呼吸系统病，并有4 0 0 0 多人相继死亡。此 后两个月内，又有8 0 0 0 多人死亡。这起事件原因是，当时大气中尘粒 浓度高达4 4 6 毫克立方米，是平时的1 0 倍，二氧化硫浓度高达 1 3 4 1 0 。6 毫克立方米，是平时的6 倍。 一一洛杉矾光化学烟雾事件。1 9 3 6 年在洛杉矶开采出石油后，刺 天津大学硕士学位论文 环境问题及其对策的系统分析 激了当地汽车业的发展。至4 0 年代初期，洛杉矶市已有2 5 0 万辆汽， 每天消耗约16 0 0 万升汽油，但由于汽车汽化率低，每天有大量碳氢化 合物排入大气中，受太阳光的作用，形成了浅蓝色的光化学烟雾，使 这座本来风景优美、气候温和的滨海城市，成为“美国的雾城”。这种 烟雾刺激人的眼、喉、鼻，引发眼病、喉头炎和头痛等症状，致使当 地死亡率增高，同时，又使远在百里之外的柑桔减产。松树枯萎。 一一水俣事件。日本一家生产氮肥的工厂从1 9 0 8 年起在日本九州 南部水俣市建厂，该厂生产流程中产生的甲基汞化合物直接排入水俣 湾。从1 9 5 0 年开始，先是发现“自杀猫”，后是有人生怪病，因医生无 法确诊而称之为“水俣病”。经过多年调查才发现，此病是由于食用水 俣湾的鱼而引起。水俣湾因排入大量甲基汞化合物，在鱼的体内形成 高浓度的积累，猫和人食用了这种被污染的鱼类就会中毒生病。 一一富山事件。5 0 年代日本三井金属矿业公司在富山平原的神通 川上游开设炼锌厂，该厂排入神通川的废水中含有金属镉，这种含镉 的水又被用来灌溉农田，使稻米含镉。许多人因食用含镉的大米和饮 用含镉的水而中毒，全身疼痛，故称“骨痛症”。据统计，在1 9 6 3 年至 1 9 6 8 年5 月，共有确诊患者2 5 8 人，死亡人数达1 2 8 人。 一一四日事件。五六十年代日本东部沿海四日市设立了多家石油化 工厂。这些工厂排出的含二氧化硫、金属粉尘的废气使许多居民患 上哮喘等呼吸系统疾病而死亡。1 9 6 7 年有些患者不堪忍受痛苦而自 杀，到1 9 7 0 年，患者已达5 0 0 多人。 一一米糠油事件，1 9 6 8 年，日本九州爱知县一带在生产米糠油 过程中，由于生产失误，米糠油中混入了多氯酸苯。致使1 4 0 0 多人食 用后中毒，4 个月后，中毒者猛增到5 0 0 0 余人，并有1 6 人死亡。与此 同时，用生产米糠油的副产品黑油做家禽饲料，又使数十万只鸡死亡。 第三节当代环境污染阶段 自从1 9 7 2 年联合国召开了人类环境会议以来，人类为保护t 唯一的 地球”进行了不懈的努力，并取得了定成效。但是，事实却告诉我们， 丕望查兰堡主堂垡迨塞 墅塑塑星垦基型鐾竺墨堑坌盟 人类还没有完全懂得“只有一个地球”的真正涵义，其行动过于缓慢， 乃至赶不上环境污染不断恶化的速度，全球的环境污染恶化仍然有增 无减。环境污染迅速从地区性问题发展成为波及世界各国的全球性问 题，从简单问题( 可分类、可定量、易解决、低风险、近期可见性) 发展到复杂问题( 不可分类、不可量化、不易解决、高风险、长期性) ， 出现了一系列国际社会关注的热点问题，如温室效应、大气及酸雨污 染，海洋环境污染。 一、温室效应 地球的温度是由太阳辐射照到地球表面的速率和吸热后的地球将 红外辐射线散发到空间的速率决定的。从长期来看，地球从太阳吸收 的能量必须同地球及大气层向外散发的辐射能相平衡。大气中的水蒸 气、二氧化碳和其它微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太 阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地球的长波辐射。因 此，这类气体有类似温室的效应，被称为“温室气体”。温室气体吸 收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，大 气层和地球表面将变得热起来，这就是“温室效应”。大气中能产生 温室效应的气体已经发现近3 0 种，其中二氧化碳起重要的作用，甲烷、 氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用( 见表3 1 ) 。从长期气候数据 比较来看，在气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系。 表3 1主要温室气体及其特征 豁；：。伴睦系篓簪童兰望未嵩；薹薹?美嚣j 融f c貔i0 0 0 0 8 5 色2 k 竺鱼旷竺挺黼歉黜i l 甲烷蛀，i 童：基2 | | 1 7 l tl s 雾? 赫雾，毫詈| 引自全球环境基金( g e f ) ：v a l u in gt h eg i o b a le n v i r o n 皿e n t ， 19 9 8 1 7 丕望盔兰堕主兰堡堡壅 堡堕塑璧垦苎型茎堕墨! ! ! ! 塑 许多学者的预测表明，到下世纪中叶，世界能源消费的格局若不 发生根本性变化，大气中二氧化碳的浓度将达到5 6 0 p p m ，地球平均温 度将有较大幅度的增加。政府间气候变化小组1 9 9 6 年发表了新的评估 报告，再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化。依据各种计 算机模型的预测，如果二氧化碳浓度从工业革命前的2 8 0 p p m 增加到 5 6 0 p p m ，全球平均温度可能上升1 5 到4 ，如图3 一l 所示。 p 蓑 琢薯 圹 乍：罐辟 图3 1大气二氧化碳浓度和气温变化 从全球来看，从1 9 7 5 年到1 9 9 5 年，能源生产就增长了5 0 ，二氧 化碳排放量相应有了巨大增长，如图3 2 所示。 图3 21 9 5 0 1 9 9 5 年全世界化石燃料燃烧产生的碳排放量 迄今为止，发达国家消耗了全世界所生产的大部分化石燃料，其 二氧化碳累积排放量达到了惊人的水平，如到9 0 年代初，美国累积排 放量达到近17 0 0 亿吨，欧盟达到近l2 0 0 亿吨，前苏联达到近1 1 0 0 亿 吨。目前，发达国家仍然是二氧化碳等温室气体的主要排放国。美国 是世界上头号排放大国，包括中国在内的一些发展中国家的排放总量 一虽崧；9塑铤 天津大学硕士学位论文 环境问题及其对策的系统分析 也在迅速增长，前苏联解体后，中国的排放量位居世界第二 达国家关注的一个国家。但从人均排放量和累计排放量而言， 国家还远远低于发达国家( 见表3 2 ) 。 表3 215 个排放二氧化碳最多的国家 成为发 发展中 蘑垂芗_ i i 互e 苎化碳排放量c 要万吨! 眨i 篓垂量! 三。_ 二： ! 挟国 地8 1 1 9 1 3 1 2 | | 中国1 1 2 6 6 8 眨2 7 1 3l 俄罗斯艟! 胆 14 1 1 1 1 4汩本1 1 1 0 9 3随7 9 觏耪凰燃8l l o 9 6i 葭i 臻箍? 1 | ：；萨。 家端 k l l 乌克兰1 1 6 1 1 1 1 1 1 7 2 l 艮毒蠹垦贬 一殷7 8 j !翱拿杰魁0 = 9 9 1 1 0 ；隐大利1 1 4 0 8 8 7 0 3 ! !拣里t 3 6 2 1 6 3 4l | | 波兰1 1 3 4 28 2 if 蹩。爨壁翼照3 3 1 1 3 7 7i 1 4 l l 哈萨克斯坦1 2 9 81 1 7 4 8 l 1 1 5精非肛9 08 7 2 9 引自世界资源( w o r l dr e s o u f c e s ) 1 9 9 6 一1 9 9 7 近年来，世界各国出现了几百年来历史上最热的天气，厄尔尼诺 现象也频繁发生，给各国造成了巨大经济损失。发展中国家抗灾能力 弱，受害最为严重，发达国家也未能幸免于难，1 9 9 5 年芝加哥的热浪 引起5 0 0 多人死亡，1 9 9 3 年美国一场飓风就造成4 0 0 亿美元的损失。 8 0 年代，保险业同气候有关的索赔是1 4 0 亿美元，1 9 9 0 到1 9 9 5 年间 就几乎达5 0 0 亿美元，温室效应是最典型的全球范围的环境污染。 二、酸雨污染 酸雨通常指p h 值低于56 的降水，酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸， 主要来源于排放的二氧化硫和氮氧化物。 大气中的硫和氮的氧化物有自然和人为两个来源。自然排放大约占 大气中全部二氧化硫的一半，但由于自然循环过裎，自然排放的硫基 1 9 鲞堡奎兰堡主兰竺堡苎 羔塑盟墅墨苎翌重堕墨! j ! ! 堕 本上是平衡的。人为排放的硫大部分来自贮存在煤炭、石油、天然气 等化石燃料中的硫，在燃烧时以二氧化硫形态释放出来，其它一部分 来自金属冶炼和硫酸生产过程。随着化石燃料消费量的不断增长，全 世界人为排放的二氧化硫在不断增加( 图3 3 ) ，其排放源主翠分布在 北半球，产生了全部人为排放的二氧化硫的9 0 。天然和人为来源排 放了几乎同样多的氮氧化物。天然来源广泛分布在全球，对某一地区 的浓度不发生什么影响。人为排放的氮氧化物主要集中在北半球人口 密集的地区。机动车排放和电站燃烧化石燃料差不多占氮氧化物人为 排放量的7 5 。( 图3 4 ) 胃万吨 胃万吨 一一 ” ， 轴日龋m 辩，“ 图3 3世界化石燃料燃烧排放的二氧化硫( 1 9 5 0 一1 9 9 3 ) 厂 、 一。r 。 j ，- ，_ ，- ，一 譬w _ “：d i l ，hh h m i 图3 4世界化石燃料燃烧排放的氮氧化物( 1 9 5 0 1 9 9 3 ) 欧美一些国家是世界上排放二氧化硫和氮氧化物最多的国家( 见表 3 3 ) 。但近1 0 多年来亚太地区经济的迅速增长和能源消费量的迅速 增加，使这一地区的各个国家，特别是中国成为一个主要排放大国。 丕望奎兰堡主兰垡鲨苎 堑堡塑望垦基翌鉴塑墨! 堑! ! 塑 表3 3主要发达国家二氧化硫和氮氧化物排放情况( 万吨) ll | 二氧化硫l 巨氧化物j l| 1 9 8 01 1 9 , o1 1 9 9 31 1 9 8 01 1 9 9 01 1 9 9 3| 溪国l 2 3 7 8| | 2 1 0 61 1 2 0 6 21 1 2 1 4 71 1 2 1 3 71 1 2 1 0 0l 凑国| 1 4 9 0 | j 3 7 51 3 1 9l 2 4 01 1 2 7 3 1 2 3 5| 沁国| | 5 6 3 1 3 9 0 i b 0 3l | 2 9 0i 细拿大黔6 4h 3 3i | 3 0 3 1 9 6 1 2 0 01 1 1 9 41 法国移3 51 12 01 2 21 1 6 51 4 915 2j 旧本| 1 2 6 l 8 8 l 1 6 21 1 4 8li 恩大利1 1 6 8l |i 1 5 9脚4l| 晒班牙t 1 3 3 s塾2 l麴51 2 5； l 前苏联1 1 1 2 8 0| 8 9 3i li 1 3 1 71 1 4 4 1i | i ( 欧洲部分。) llilili | 波兰| 1 4 1 01 3 2 l1 1 2 7 3l1 1 2 81 1 1 2| 引自世界资源( w b r l dr c $ o u i c c s )1 9 9 6 一1 9 9 7 空气中存在酸雾，可随人的呼吸进入肺部组织，严重时可能引起 肺部炎症及肺水肿，特别对婴幼儿的影响更大，甚至有可能诱发婴儿 死亡综合症。酸雨除对人群造成危害之外，对整个生态系统都有影响： 酸雨降落地面后可使土壤、湖泊、河流酸化。水体酸化后使水生生物 受到严重影响；土壤酸化后使其中的有机物的分解和氮的固定受到抑 制，引起土壤贫瘠化；酸雨伤害植物的新生芽叶，影响其水肿发育： 酸雨对建筑物的腐蚀作用业很明显致使表层脱落甚至影响其安全。 三、海洋环境污染 人类活动产生的大部分废物和污染物最终都进入了海洋，海洋污染 越来越趋于严重。目前，每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾 和化工废物等直接流入海洋，河流每年也将近百亿吨的淤泥和废物带 人沿海水域。海洋污染的主要来源有：城市污水和农业径流、空气污 染、船舶、倾倒垃圾等，如图3 5 所示。 丕遣查堂婴主兰焦堡塞 堑塑塑望垦茎型墼塑墨燮 海上油、气生 产 倾倒 径流和点源排 放 4 4 3 3 图3 5海洋污染的主要来源( 1 9 9 0 ) 从总体上看，海洋污染主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 世界沿海水域大部分已遭受污染，公海则相对清洁。 ( 2 ) 分布最广、影响最大的污染源是排放的污水和土地开垦及侵 蚀的沉积物。 ( 3 ) 污染和沿海开发对湿地、红树林、珊瑚礁和沙丘的破坏，改 变了沿海生境，使动物的栖息地和繁殖地遭到破坏，威胁到许多地区 鱼类和其它野生生物。 ( 4 ) 船舶、钻井平台原油泄漏和农药等有机合成物的倾倒，造成 区域性污染。 ( 5 ) 海洋垃圾中的塑料、废弃渔网和石油泄漏形成的焦油团等对 海鸟和海洋哺乳动物造成很大危害。 世界各国，主要是欧美等发达国家对排入海洋的部分污水进行了 处理，但从全球来看，有大量污水经河流直接排入了海洋，造成世界 许多沿海水域，特别是一些封闭和半封闭的海湾和港湾出现富营养化， 过量的氮、磷等营养物造成藻类和其它水生植物的迅速生长，有可能 发生由有毒藻类构成的赤潮。赤潮往往很快蔓延，造成鱼类死亡，贝 类中毒，给沿海养殖业带来毁灭性影响。 墨望查堂堡主兰垡迨壅 墅建塑垦星基型塑塑墨堑坌塑 四、放射性核素污