人类与自然单元辅导(4).doc

人类与自然单元辅导（4）第十章 人类社会发展与自然环境一、学习目标和要求 1.了解人类改造自然的成就。2.理解人类社会生产发展对环境的影响。3.掌握人类社会发展带来的环境问题。二、内容提要本章由三部分组成。第一部分阐述了人类改造自然的成就；第二部分阐述了人口与环境的关系；第三部分阐述了人类社会发展对环境的负面影响。三、重点与难点本章的重点是人口对自然环境的影响、人类社会生产发展对环境的影响。难点：环境污染的原因。下面分别进行分析： (一) 人类改造自然的成就人能够改造和利用自然界，但不能主宰自然界；自然界有其自身的演变规律，人只能在实践中认识和利用自然规律为自己服务，却不能改变自然规律。人与自然界必需和谐相处，共存共荣。1.人类活动的发展演变 人类发展的最初阶段是以人类适应周围环境为主要特征，到了现代历史阶段，人类活动足以引起自然环境的强烈变化，既包括有目的的改造自然，也包括难以预料的自发后果。(1)史前人类干预自然能力的发展 人类的早期进化几乎完全取决于环境，诸如食物、气候、地形条件等，因为那时的人类主要靠采集野果和打猎为生。人类在这一阶段的发展，由于受环境条件的约束，活动范围相当狭小，人类不会对环境产生什么影响。由于人类具有高度发达的大脑，他们为了自己生存的需要，逐渐学会了制造工具，发明了耕种土地的初步技术，在打猎和收集果子的同时，成为土地的耕作者。火的利用使原始人第一次掌握了一种自然力，使人类减少了疾病，能有效地驱赶其他猛兽，并使人类的食物特性发生了根本性变化。熟食比生食更易为人体吸收，更易促进人体的新陈代谢，人的地位迅速提高，并能有限度地改善环境。(2)青铜器时代以来人类干预自然能力的发展 自从进入青铜器时代，农业开始发展。人类逐渐驯服了动物，开始在生产中使用畜力，并能在有限范围内利用水力和风力，生产力逐渐提高。随着人口的增加，需要消耗更多的食物，人类开始向自然进军。他们砍伐森林，开垦土地，将大片森林、草原用火化为灰烬，然后耕作以获取必要的食物。这种原始落后的生产方式给地球的自然生态环境带来了巨大的破坏，至今我们还在品尝着这一恶果：水土流失、沙漠化、森林草原退化、物种灭绝等等自然衰退现象，正是远古生态破坏的延续。(3)人与自然关系的历史性转变 随着工业革命的兴起，既使人类社会取得长足进步，又使人类陷入前所未有的困境。过去人类仅在有限范围内利用现成的自然力，工业革命后却可以在很大程度上按照自己的需要，以不同的方式去释放和利用各种潜在的自然力。在这个时代，人类为了自己的利益，使自然界来适应我们的生存，人类日益处于支配者的地位，改造自然的能力越来越强。人类需要更多的煤、石油、天然气、核燃料来作为能量源，需要更多的金、银、铜、铁等来作为发展工业生产的基本原料，需要更多的农副产品来发展加工业，人类开始全面向自然界进军。本世纪初以来，工业行业逐渐增多，纺织、印染、造纸、冶金、化工、酿造、电镀、电力、食品等行业已遍布全球，人类的生产和生活达到空前的繁荣。而工业繁荣的代价却是高昂的。在工业生产中，必须将废水、废气、废渣排放出来，而这些我们称之为工业“三废”的物质中往往含有毒物。起初，人们并没有认识到这一点，不断往大气、水域和土地中排放，而没有认真考虑过身边环境是否能无限容纳它们。在这种情况下，灾害随之而来是必然的。2.人类生存条件的改变(1)世界经济迅猛发展 近两个世纪以来，人们不但认识了各种自然界常见的物质，更能合成一些自然界尚不存在的物质，各种先进技术的不断发明和推广应用，极大地提高了劳动生产率。经济结构的调整加快，农业活动逐步向非农业活动转移，生产单位和市场规模在扩大，生产的布局也逐渐合理化，现代市场经济体制和现代企业管理制度逐渐完善起来。国际贸易的发展更加迅速，使人类可以在全球范围内更有效地利用人力和自然资源。几方面的作用加在一起，全世界的经济发展速度比工业革命以前快了几十倍。(2)动力革命 人类改造自然的能力取决于自身能够驾驭的自然力。工业革命后，人类驯服和利用新自然力的速度不断加快。从蒸汽机到内燃机用了150多年，而从电力驱动的推广到核动力只用了大约50年，同时蒸汽机、内燃机和电动机的性能也有了极大的提高。动力革命使人类从此可以驾驭数百倍、数万倍于自身力量的自然力，改造世界的进程因此而突飞猛进。人类驾驭自然力的本领正在以几何级数增长。所有这一切都是科学技术不断发展的结果，随着科技的进步，人们改造世界造福人类的能力日益增强，可以用于自身和社会发展的时间也不断增加。(3)新材料时代 划分人类文明历史时期的标志是人们在生产中所使用的材料，材料的性能决定了工具的性能，因而决定了人类征服自然的能力。从远古使用石器到青铜器，继而用钢铁代替铜器，人们都仅仅是适应自然，以不同的方式利用大自然中现成的物质和材料，而20世纪出现的合成材料则完全是人类创造的产物。目前，人们已有能力在分子和原子水平上开发新材料。在设计机械、工艺流程和产品时不再受材料的限制，相反可以根据需要设计和制造新材料。例如，中空纤维分离膜被用于海水淡化、气体分离、过滤及透析等方面；光导纤维被用于短途通讯及数字传递；离子交换纤维被用于环境保护中回收有害金属离子；活性碳纤维用于溶剂回收、脱臭、汽车内空气净化、安全防毒面具等。 (4)微电子技术 微电子技术的发展，几乎为所有生产部门的变革提供了必要条件。在制造业中，从数控机床、计算机辅助设计到各种工业机器人的使用，自动化的水平不断提高。不仅产量和质量更高，物质消耗和成本更低，还大大减轻了工人的劳动强度，使操作人员不必进入，对人体有害的工作环境。在传统的农业生产中也可以见到从事耕作、采摘、挤奶和剪毛的机器人，可以见到用传感器估算田间灌水和施肥量的计算机灌溉系统，还可以见到用于记录牲畜生长期的超声波扫描仪和电子辨认卡。办公室自动化更涉及几乎每个部门和单位，计算机、复印机、传真机和其他设备的广泛使用极大地提高了工作效率。 高新技术领域更加离不开微电子技术。没有微电子就没有通讯技术的数字化，卫星也无法上天；不用说蜂窝状无线电话、卫星通信和信息“高速公路”这些最新技术，就是人们每天收看的电视也不会出现。基因工程等生物技术的进展不仅实验数据要用计算机处理，实验设备本身就必须利用计算机等微电子技术。人工智能是微电子领域的下一个主要目标。可以相信，一旦人们在专家系统、机器人、语音识别、图像处理和人类大脑思维规律等人工智能研究领域取得突破性进展，科学技术和社会经济的发展必将有一个更大的飞跃。（二）人口与环境当今世界人口迅速膨胀，给人类社会带来一系列严峻问题，严重威胁着人类的生存。人口问题已成为世界上影响社会经济发展的三大难题(人口、资源、环境)的核心。研究人口发展和生存环境，就是要在分析人口发展规律的基础上协调好二者的关系，使生存环境得到科学的保护和发展。1.人口的变迁 为认识人口对社会经济发展的影响，有必要了解人口增长与分布的规律。 (1)人口的增长 1999年10月12日，地球村第60亿位居民降生，该日成为联合国确定的“世界60亿人口日”。这是人口增长过快的警钟。 自从人类在地球上诞生数百万年以来，据估计地球上已繁衍了约800亿人，而其中1/14是生活在当今世界上的。古代人口的增长是极其缓慢的，世界人口经过百万年之久直到1804年才达到10亿。此后世界人口增长越来越快，经过123年后于1927年达到了20亿，又经33年后于1960年达到30亿，经过14年于1974年达到40亿，13年后于1987年上升到50亿，而从50亿人口增长到60亿仅用了12年。最近一个世纪以来每增加10亿人的时间缩短，从100多年缩短为10余年；反映人口发展的基本要素是人口出生率和死亡率，以及由这两者的变化所决定的人口自然增长率。人口出生率和人口死亡率分别指每1000人口中一年时间内平均出生或死亡的人口数，人口出生率与死亡率两者相减就是人口自然增长率。在不同的历史发展阶段人口的自然增长率是大不相同的，人口增长的全部历史中曾出现生育的三次浪潮。1）新石器时代人口浪潮旧石器时代初期全球人口仅1-2万人，到旧石器时代后期，全球人口上升到100300万人。直到新石器时代，由于生产工具的改进，生产效率的提高，人类开始学会播种和收获，开始驯养野生的飞禽走兽，食物来源也比较稳定，人类逐渐改变了以往那种追逐水草、追逐森林的迁徙生活，开始定居下来，安定的生活环境，使人口的繁衍速度不断加快，由此出现了人口生育的第一次浪潮。世界人口增长到5000万人。在新石器时代延续好几千年的时间里，世界人口平均每年增长0.3%，是当时历史条件下飞跃发展的速度。2）近代人口浪潮 18世纪产业革命兴起，机器工业为主体的大生产逐渐取代以农业为主体的自然经济，创造出前所未有的巨大生产力，带来了生产资料的日益丰富和多样化。机器的广泛使用，铁路的通行，轮船的航行，矿产的开发，工厂的建立，新城市的诞生征服自然力的种种经济活动无不迫切需要大量的劳动力。为顺应生产蓬勃发展的需要，客观上要求人口大量地增长。生产资料的日益丰富又正好为人口增长提供了物质基础。造成人口大量死亡的三大原因战争和动乱、恶性传染病、饥荒逐渐消失，人口死亡率从长期的高水平降了下来，与此同时，出生率提高了。这样继新石器时代之后的第二次人口浪潮，也叫做近代人口浪潮到来了。世界人口增长达到每年0.6%-0.8%的空前高速度。3）第三次人口浪潮 20世纪60年代末开始，世界人口年平均增长率破天荒地达到2%以上，由此便形成、出现了第三次人口浪潮。世界人口平均每年递增2%，这意味着全球人口只需35年就会翻一番。1970年全世界人口为33.5亿，照这样的速度递增下去， 2005年便可达到67亿，2040年间达到134亿，2075年将是268亿到那时，也许在雪山、极地都难找到插足的地方，前景令人忧虑。 目前，在地球上每一秒钟就约有3个人诞生，每分钟净增180人，每小时净增10800人，每天净增259200人，每周净增181万人，每月净增788万人，每年净增近950万人。(2)人口的分布 世界人口的分布极不均衡。从各大洲来看，亚洲人口最多，占一半以上；亚洲连同非洲和拉丁美洲，则占世界人口的72%以上，有约36亿人；未来新增人口的97%也都集中在发展中国家，只有3%在发达国家。因此，所谓世界人口问题，可以说是发展中国家的人口问题。发达国家的人口只占世界人口总数的20%，却拥有世界80%的财富，拥有世界上82%的收入；而占人口总60%的发展中国家，只拥有世界上5.6%的收入。 人口分布的另一个突出问题是人口过度大城市化，及过多的人口向特大城市、大城市聚集，使世界人口城市化畸形发展。世界人口过度大城市化主要反映在以下几个方面： 一是大城市人口发展迅速。百万人以上人口的大城市，人数从1990年的9.8亿增加到2000年的13.7亿。预计今后的一、二十年时间里，大城市的人口将增长50%以上。 二是大城市数量急剧增加。2000年，全世界每10人中至少有2人居住在百万人口的大城市，其中至少有1人是来自500万以上人口的特大城市。 2.人口对自然环境的影响(1)人口增长对自然资源的影响 人口急剧增长的直接后果，是人均土地资源越来越少，大量新增人口的住房、交通、公共设施都要占用土地。在20世纪70年代初，世界平均每公顷(合10000平方米)耕地只需养活2.6人，到2000年则需要养活4个人。中国人均耕地仅有1亩左右，每公顷土地就要养活14人。说明我国的土地资源承受着巨大的负载。 人口增长也使水资源的紧张状况更加突出。人口增加一倍，人均水资源将相应减少一半。 人口增长产生对木材的巨大需求，造成人类对森林资源的乱砍滥伐，森林资源大量减少。据推测，8000年前有将近12的陆地被森林所覆盖。进入20世纪，随着人口的激增，到1975年，森林面积已减少到2600万平方千米，森林覆盖率约为20%。 人口剧增还造成了对生物资源的过量索取，使生物资源急剧减少，生物物种大量灭绝。（2）人口增长对环境的影响 人口剧增导致了对环境的破坏。人类正面临着从未有过的环境危机。在耕地减少的情况下，要解决吃饭问题，必须提高粮食的产量，而提高粮食产量的主要措施之一便是大量施用化肥、农药，这又会使土壤受污染、板结，肥力下降，使土地资源遭到破坏。酸雨现象、“温室效应”、臭氧层的被破坏、噪音污染、垃圾包围城市等一系列环境问题，无不与人口急剧增长有千丝万缕的联系。生态环境遭受破坏带来了灾难，生态危机将取代核战争的恐怖，成为21世纪人类面临的最大危险。（3）人类在人口问题上面临着选择一是人口继续无节制地增长，最终将不得不接受自然强加给人类的限制，那将是灾难性的；二是由人类自己来决定人口限度，把人口数量控制在环境所能承受的限度以内。 人口的增长是由人口出生率和死亡率两个因素决定的。降低出生率是控制人口的唯一方法。因此计划生育是控制人口增长的最根本措施。 另外，在控制人口数量增长的同时，还要努力提高人口素质。因为解决人类与环境的矛盾，发展生产力才是主要的途径。人的思想道德水平、科学技术文化水平和健康水平对于合理利用自然、改造自然、保护环境将起到决定性的作用。（三）人类社会发展的负面影响1.人类社会生产发展对环境的影响 (1)工业生产20世纪以来，科技进步极大程度地发展了工业生产，也使工业生产成为环境变迁的污染源。目前，影响环境质量的主要污染物来源于大规模的工业生产，工业生产过程产生的废气、废水和废渣是环境污染主要发生源，科学技术的进步又使工厂排放的污染物增加了不少新的内容。例如，日本一年排到海里的污水就达7000多万吨，美国更多，达200多亿吨。 中国存在着工业生产带来严重污染的特殊污染源-乡镇企业。20世纪80年代初，乡镇企业迅猛发展，使中国农村出现了不可低估的环境问题和自然资源的浪费、自然生态环境的破坏问题。多数乡镇企业的生产力比较低下，它们一般工艺比较落后，设备比较简陋，能耗、物耗比较高，特别是化工、造纸、印染、采矿和土炼焦等，对农村环境造成严重危害。足应引起人们的注意。(2)农业生产 农业生产对土壤环境的污染主要有两个方面：化肥使用过量和滥用农药。土壤是植物生长发育的温床，它提供植物生长所需的水分、养分、空气等必要条件。土壤受到污染，不仅直接影响农作物的生长和农产品的质量，还会通过粮食、蔬菜、水果等影响人们的健康。据统计，1982年我国受污染的土地面积已达113.4亿平方米，占耕地总面积的五分之一，由此造成的粮食损失就有1165万吨。这些污染有的是由人们向土壤倾倒废弃物造成的，有的是不合理的施用化肥与农药造成的。 由于全世界淡水资源短缺，而污水中含有有利于农作物生长的养分，利用土壤又能净化其中的污染。于是，世界各国普遍采用污水灌田。结果由于控制不当造成土地污染。特别是重金属造成的土地污染与污水灌田密切相关。 近年来，世界粮食产量翻一番，其中约有50%的增产粮食是施用化肥取得的。但长期施用化肥，会使土壤受到污染，变得越来越贫瘠。土壤的正常结构是由岩石、无机物和微细团粒和有机质组成的。如果土壤中有机质失去，土壤团粒结构会受到破坏，发生板结，使土壤的透气性和保水性减弱。过去人们都用人畜粪作土壤肥源，土地除得到正常的氮、磷、钾等元素外，还得到了有机质，使土壤能持续不断地得到利用。但在长期施用化肥的情况下，有机质不断减少，使化肥的作用也不如过去有效。前不久，我国对土地实行普查，发现土壤中有机质含量已由新中国建国初期的13%15%下降到目前的4%6%。 由于人口增加，耕地减少，人们开始大面积种植单一植物，庄稼的病虫害增多，人们为战胜病虫害，大量使用化学农药，使世界粮食损失减少了15%。但化学农药长期和不适当的使用，使农作物害虫对农药开始产生抗药性，与此同时，人们还在不停地开发新的化学药品，开发的越多，病虫害产生向抗药性也越强，形成恶性循环。而且农药的作用又造成新的环境污染。农药喷洒在庄稼上，随雨水进入土壤的农药杀死了蚯蚓，土壤得不到蚯蚓的疏松，团粒结构破坏发生硬结。同时由于滴滴涕、六六六等有机烃类农药稳定性极高，长期存在于土壤中，被农作物吸收，从这些农作物得到的粮食，又被人们食人体内，滴滴涕、六六六等是脂溶性物质，它们大量地储存在富于脂肪质的器官内，如肾、睾丸、甲状腺和肝等。如今在人奶里也检测到滴滴涕、六六六的成分。这些农药在体内逐渐引起病变，危害人类及其下一代。另有一部分农药进入到江河、湖泊和海洋中，杀死水生生物和水鸟。水中低浓度滴滴涕还通过“浮游生物小鱼大鱼鸟”的食物链得到富集。同水中浓度相比在鱼类和鸟类体内检测出的滴滴涕等有机氯成分要高出几亿倍。1. 污染地球的化学物质化学品对环境的污染是通过生产、运输、贮存、使用、废弃等过程有意或无意地带人到环境和生态系统之中的。它们通过一系列物理、化学及生物的迁移、转化在环境和生物体当中，以各种形态存在或移动。一些污染物会通过大气、水体的搬运与输送，飘洋过海，直至到达几乎无人类工业活动的地方-北极。然而近年来，竟然在北极熊脂肪组织中检出了滴滴梯、氯丹等杀虫剂，以及广泛用于变压器的多氯联苯等典型的有机氯化合物。(1)二氧化碳、二氧化硫等大气污染物 对我们星球威胁最大的气体污染物是结构相对简单而且并非毒气的二氧化碳、二氧化硫和含氯氟烃烟雾。人类大量使用矿物燃料，全球每年排放到大气中的二氧化碳，可达50亿吨，其中约有10亿吨被森林所吸收，15亿吨被海洋吸收，余下的25亿吨则滞留在大气层中产生“温室效应”，使地球上气温不断升高。 二氧化硫是另一种重要的大气污染物，它是由煤炭的燃烧和含硫矿石的冶炼使其释放到大气中的。一些二氧化硫污染十分严重的地区，患呼吸道疾病和心脏、心血管病的人群明显增多。不仅如此，植物也能通过叶片吸收二氧化硫并在体内累积，当其剂量超过一定限度时，即可造成植物体的伤害。 与燃煤有关的另一种空气污染物是3,4苯并芘，它是一种强致癌物质。它可吸附于灰尘上并随之向外扩散。研究表明，城市大气中3,4苯并芘每增加0.1微克100立方米，则肺癌的发病率将相应增加5%。3,4苯并芘是一种多环芳烃类的物质，可随食品或空气进人人体。研究证实，它可诱发皮肤癌、肺癌、胃癌等。 (2)重金属 矿山的开采和冶炼以及其他工业生产活动，可使汞、镉、铅、铬等重金属和类金属砷等释放到环境中，污染大气、水和土壤，并导致生物和人体受到危害。有人将汞、镉、铅、铬、砷称为“五毒”。 重金属污染特点：具有不易被生物降解、残留时间较长的特点。环境一旦受到重金属污染，较难清除和恢复原状。环境中的某些重金属还会在微生物的作用下转化为毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是这方面的典型例子。生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，逐级在较高级的生物体内成千上万倍地富集起来造成慢性中毒，然后进入人体，在人体的某些部位不断积累起来造成慢性中毒，影响人体正常生活。1） 汞在重金属中，以汞的毒性最强，它是一种易挥发的有毒金属，能以蒸气形式存在于空气中。汞的主要污染来自矿物燃料的燃烧，从朱砂中提取汞以及氯碱工业，也有少量来自于造纸、油漆、杀菌剂、电子设备和城市废物的焚烧等。汞有高挥发性且能长期停留于大气中，可发生全球范围的迁移。20世纪50-60年代发生在日本的“水俣病”就是甲基汞中毒引起的。开始表现为神志痴呆，全身麻木，运动失调，最后神经失常而惨死。甲基汞还能通过胎盘进入胎儿循环，损害胎儿。2） 镉镉在自然界往往伴生于其他金属矿如铅锌矿、铅铜矿中。镉污染来源主要是采矿、冶炼、废弃物焚化处理、肥料制造、化石燃料燃烧、电镀以及其他工业。金属镉本身无毒，但它的化合物毒性很大。 分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。水溶性镉能被作物所吸收，危害性较大。而非水溶性镉不溶于水、不易迁移、不易被植物所吸收。但两者在一定条件下互相转化。镉对环境污染的途径主要是污水灌溉和污水施肥。含镉浓度高的污水污染了农田的土壤，通过农作物的吸收、富集，人和其他生物食用此种农作物后便受害。日本最早发现的“骨痛病”，就是由于长期食用了镉污染米造成的。此症表现为骨骼变脆，异常痛苦；严重时，甚至咳嗽也会使肋骨断裂。镉是对人和生物体毒性较强的金属元素。3） 铅铅在人体内有蓄积作用，它对人体的各种组织都有毒害作用，严重时可引起人体急性中毒。铅主要影响儿童的智商，对成人来说，铅使人们患高血压、心脏病、中风和死亡的危险增加。(3)白色污染 白色污染：生活中常用的快餐饭盒，各种食品包装袋，泡沫塑料，以及农用地膜等石油化工副产品生产的塑料制品，被废弃后没加以回收、焚烧、掩埋，从而造成对生态环境的极大威胁，被称为“白色污染”。这些废弃物在环境中既不溶化分解，又不能腐烂消灭，即使埋在地下经100年也不会分解。它还会使土壤板结，地力下降，造成庄稼减产。（四）人类社会发展带来的环境问题 人类活动中向环境释放各种污染物质，这些污染物质有的经过一段时间可以自己分解为无害物质或逐渐消散、稀释，有的则在长时期内保持其有害性甚至发生危害性更强的转变，以致造成对地球环境中大气、水、土壤等的污染。1大气污染（1）温室效应 大气中的二氧化碳、甲烷等气体的浓度增加了，它们吸收红外线的能力特别强。这些气体使地球表面的温度在上升，气候出现了不正常的变化，通常称为 “温室效应”。这些气体被称为“温室气体”。有科学家预计，到21世纪中期，地球的平均气温将上升1.04.5 温室效应的后果：主要有高山冰川和积雪的消融、海平面上升、气候带发生移动、雨量分布变化、传染病流行等。（2）酸雨当降水(包括雨、雪、霜、雾、露等)的pH值下降到5.6以下时就被称为“酸雨”。酸雨的后果：大量的森林被破坏；湖水酸化，鱼虾因此而种类、数量减少甚至绝迹；一些名胜古迹和建筑物遭到了腐蚀。酸雨主要是由大气中的二氧化硫和氮氧化物形成的。这些氧化物一部分来自自然界的火山爆发、闪电等，另个更主要的来源是人类燃烧化石燃料(煤、石油)。（3）臭氧空洞臭氧(03)在大气中的含量非常少，在标准情况下，平均只有3毫米厚，臭氧含量随季节和纬度而变化。臭氧层被称为“生命的保护伞”，它吸收太阳辐射到地球上的对人类和动植物有害的绝大部分紫外线。臭氧空洞的实际意思是臭氧浓度锐减，大约只剩下不足正常情况下的40。臭氧浓度不断减少的主要原因是一种人造化学物质主要用于制冷和作为溶剂的氯氟烃。氯氟烃在紫外线的作用下放出氯原子，一个氯原子可以破坏多达1万个臭氧分子，使之分解变为普通的氧分子。臭氧减少给地球的最大危害是紫外线辐射量增加。紫外线能破坏人的免疫系统，增加呼吸系统疾病感染的可能性，引发红斑狼疮、天疮疹等恶性疾病，还能引起皮肤和眼睛的病变，使皮肤癌和白内障发病率增加。有的植物对紫外线十分敏感，如大豆、棉花等，过量的紫外线会使它们的叶片受损、产量降低。紫外线还可以杀死水中的某些浮游生物，破坏水生生物链。2水污染（1）病原微生物污染病原微生物：是指可使人或牲畜致病的细菌、病毒、寄生虫卵等。它们存在于人们排出的生活污水，医院、屠宰场排出的废水中。这些水如果未经消毒处理就排入水域，则会引起水体的病原微生物污染，容易引起大范围的传染病。如1989年上海一带爆发的甲肝大流行就是由于吃了受甲肝病毒感染的毛蚶所致。（2）有毒物质污染水体的有毒物质包括金属或非金属的有毒无机化合物、有机化合物等。它们主要来自工业废水和农药。如氰化物（包括氰酸、氰化钠、氰化钾等），它们进入人体后，会麻痹人的中枢神经，与血液中的铁血红蛋白结合为氰血红蛋白，使血红蛋白失去了携氧能力，造成细胞缺氧死亡。长期摄人微量的氰化物会造成慢性中毒，值得注意的是，所有重金属和其他有害物质在水中的浓度也许并不很大，但经过食物链的富集，在其顶端可以达到令人吃惊的浓度，因此，在有污染的水域中的鱼虾不能食用。（3）水体富营养化水体富营养化是指一些植物营养素，如含氮、磷、有机碳等的营养物大量进入冰中，促使某些藻类过量繁殖，破坏了水中的生态平衡，使水质变差，以至不能使用。引起水体富营养化的主要因素是水体中磷含量的多少，而磷肥及含磷洗涤剂的使用是造成水体中含磷量增加的主要原因。这是因磷和氮的化合物过多排入水体后引起的二次污染，主要表现为水体中藻类大量繁殖，使水道阻塞，水生动、植物生存空间缩小，水体生色、发臭，使水体耗氧量大增。水体富营养化后，将引起水底有机物消耗速度大于其生长速度，而处于腐化污染状态；并由此向上层扩展、严重时可将一部分区域完全变为腐化区。最终导致水生物、鱼类趋于衰亡以及绝迹。 （4）耗氧有机物污染耗氧有机物实质是蛋白质、脂肪、碳水化合物等有机物。它们本身无毒，但在被微生物分解的过程中要消耗水中的溶解氧。耗氧有机物主要来自生活污水及造纸厂等工业废水。在污染严重的河段，地下水质也恶化了，当地居民癌症发病率大大增加。 此外还有酸碱污染、热污染等其他形式的水体污染。一般水体的污染往往不是单一的形式，而是各种污染共存。 3土壤退化 土壤退化主要包括三个方面：沙漠化、土壤侵蚀和盐碱化。气候变化及不当的人为活动都可能导致土壤退化。 沙漠化是危及全球各大陆最严重的一种土壤退化，主要发生在极端干旱、半干旱地区。人类过度放牧、开垦等活动破坏了地表植被的覆盖，加剧了风沙活动，导致沙漠前缘推进吞食和分割成片的草原和农田。 土壤侵蚀(或水土流失)是在水、风等作用力下，土壤表层及其疏松土质流失的过程。植被被破坏或是其覆盖率降低是土壤侵蚀发生的主要因素。我国每年土壤流失量占世界总量的15，相当于全国耕地削去10毫米厚的肥土层，相当于损失氮、磷、钾养分化肥4000万吨。 土壤盐碱化：表土含盐量1%，或呈强碱性pH9。随着耕地灌溉面积急剧扩大，土壤盐碱化问题日益突出。占全球耕地总面积13土地的生产力受到土地盐分日益增长的不利影响。其中有些是自然因素造成的，但约占灌溉总面积24%的土地，是因灌溉不当而产生盐碱化的。在干旱、半干旱地区的灌溉区，在大水漫灌，又无有效的排水条件下，地下水位急速升高，毛细管作用将地下可溶性盐分携带并聚集于地表，就发生盐碱化(表土含盐量1%，或呈强碱性pH9)。土壤盐碱化的耕地上作物一般不能生长。 人类社会发展除了产生以上几个全球性的环境问题外，还使某些局部地区，特别是人口集中的城市产生了其他环境问题，如噪声污染、固体危险废弃物剧增等。第十一章 自然灾害与减灾防灾一、学习目标和要求 1.了解当前自然灾害的基本特点、自然灾害与人类社会的关系、我国自然灾害的特点。2.理解自然灾害的主要类型、自然灾害分类、世界性的三大自然灾害。3.掌握自然灾害的特征和成因, 掌握我国减灾防灾的方针和对策。二、内容提要本章由四部分组成。第一部分阐述了自然灾害与人类社会的关系；第二部分阐述了自然灾害的主要类型；第三部分阐述了自然灾害的特征和成因；第四部分阐述了减轻自然灾害的方法。三、重点与难点本章的重点是自然灾害的主要类型、世界性的三大自然灾害、自然灾害的特征和成因、减轻和防治自然灾害的对策。难点：自然灾害的特征和成因。下面分别进行分析：（一）自然灾害与人类社会1.当前自然灾害的基本特点（1）自然灾害极其严重 据统计，仅19651992年间，全球就发生4653次自然灾害(以造成10人以上死亡或100人以上受灾的自然灾害统计)，灾害死亡360万人，受灾人口30亿，直接经济损失3400亿美元。目前全球每年平均31人中就有1人遭灾，每3.1万人中就有1人死于自然灾害，世界国民生产总值有0.2%损失于自然灾害。（2）自然灾害频率加快 近40年来全球自然灾害的频率、灾害影响的人数和直接经济损失都在迅速增长。90年代初，自然灾害与25年前相比，频率增加了3.2倍，年死亡人数增加了5.2倍，受灾人数增加了6.9倍，而年经济损失增加了30倍。估计在21世纪的发展中将会发生越来越多和越来越严重的自然灾害。未来不会比过去更好，只会更糟。（3）人为因素加剧灾害发生由于人类活动而造成的气候异常、环境污染加剧、人口激增和过分集中，将引发自然灾害破坏的连锁反应。世界正面临超级自然灾害，它将会给人类的生命财产带来史无前例的损失和破坏。（4）重灾区多见于发展中国家 发展中国家由于人口众多、工业化进程加快，却又缺乏环境保护、防灾意识和必要投资，已成为全球受自然灾害危害的重灾区。9651992年世界90%的受灾人口分布在亚洲和非洲发展中国家，其中50%在非洲，多半是旱灾引起的；40%在亚洲，多为热带气旋和风暴所致，其次是水灾和地震。死亡人数最多在非洲，死亡率是亚洲的6倍；灾害直接经济损失最大的则在美洲、亚洲和欧洲。据统计，发展中国家因自然灾害造成的损失与国民总收入之比要比发达国家大2030倍。2自然灾害与人类社会的关系自然灾害给人类造成各种破坏作用，特别是使人类的生命财产遭受巨大的损害，导致人类社会系统失去稳定和平衡。随着人类社会的发展，自然灾害的危害日趋严重，因此必须研究自然灾害与人类社会的关系。（1）自然灾害影响社会发展和人类进步 自然灾害的破坏作用，不仅仅在于直接造成人员伤亡、财产损失和对环境的严重破坏，而且可能造成整个社会经济功能的衰退、社会结构的破坏，引起社会动荡。据考察，人类历史上20多个古代文明地区的消亡，例如历史悠久的古埃及文明和玛雅文明的衰落，黄河流域文明的衰落和文明南移至长江流域，都与严重的自然灾害有直接关系。（2）自然灾害损失随经济的发展而增大 经济越发达，自然灾害造成的危害就越大。现在由于世界人口迅速增长并且愈益集中在大城市，一旦发生自然灾害，死亡人数和经济损失必然要比地广人稀的乡村严重。（3）人类社会日益重视减灾防灾工作 随着社会经济文化的发展，人类不断地认识到自然灾害对社会经济的危害。人类不能消除自然灾害，重点应该放在如何减少灾害所造成的损失上。人类通过各种途径，推广和应用已有的减灾知识、技术、方法和经验，把自然灾害所造成的损失降低到最少的程度，同时在群众中广泛开展对防治自然灾害知识的普及工作，提醒和教育人们重视环境保护，预防灾害的发生，从而提高各个国家，特别是发展中国家的防灾抗灾能力。（4）人类承受和抵御自然灾害的能力在增强 随着科学技术和社会经济文化的发展，使人类防御自然灾害的能力逐步得到提高，并且已经能够运用所掌握的科学技术知识来防御自然灾害，减轻灾害造成的损失。人类虽然不能彻底避免自然灾害的发生，但是却能够达到最大限度减轻灾害损失的目的。3我国自然灾害的特点 我国是世界上自然灾害相当严重的少数国家之一，与其他国家相比，我国自然灾害的发生具有下列特点：（1）历史久长 我国四千年前就有自然灾害发生的记载。据统计，从公元前18世纪到公元20世纪几乎无年不灾，在商汤18年(公元前1776年)到1937年的3703年间各类灾害共5288次，平均每半年就有一次，尤以旱、涝灾害为多，其中旱灾1074次，涝灾1058次，旱、涝灾害次数相近，是一对孪生的灾难。（2）类型多样我国是一个多灾害的国家，灾害种类多，几乎地球上所有的灾害类型我国都有发生。主要有干旱、洪涝、台风、地震、冰雹、冷冻、暴风雪、林火、病虫害、滑坡、泥石流、风沙暴、风暴潮、海啸、海冰、赤潮等等。其中以干旱、洪涝、台风、风暴潮和地震危害最大。（3）分布广泛 我国的自然灾害分布比较广泛，几乎所有的省、市、地、县每年均有不同程度的自然灾害发生。其中地震灾害是我国危害最大分布面最广的一种灾害。在我国34个省、自治区、直辖市中，有21个在20世纪内发生过6级以上地震。此外旱、涝灾害也是我国常见多发灾害，由于我国国土辽阔，经常是此地旱灾，而另一地洪涝；今年干旱无雨，明年就有可能突降暴雨。（4）损失巨大 我国是世界上遭受自然灾害深重的国家之一，自然灾害每年都造成巨大的经济损失，是世界上因灾死亡人口最多的国家之一。由自然灾害造成的直接经济损失约为人民币28000多亿元(1990年价)，年均灾害损失约占国内生产总值的5.09%，财政 收入的27.02%，与发达国家相比要高出几十倍。(5)频率增高近百年来，我国大灾小灾接连不断，灾害爆发频率逐渐有增高的态势。1949年前后相比，许多自然灾害发生的时间间隔一般缩短了2345，即灾害出现的频率增加了35倍。（二）自然灾害的主要类型1自然灾害的分类(1)根据灾害形成原因的分类；自然灾害的分为： 1)纯自然灾害；2)人为灾害(或称人文灾害)； 3)综合因素造成的灾害。（2）根据灾害波及范围的分类；自然灾害的分为： 1)全球性灾害；2)区域性灾害； 3)微域性灾害。 （3）根据灾害持续时间的长短进行分类；自然灾害的分为： 1)永久突发性灾害；2)持续性灾害； 3)季节性灾害； 4)周期性灾害； 5）偶发性灾害。（4）自然要素分类：分为天文灾害系列、陆地灾害系列、海洋灾害系列。2主要自然灾害在各种自然灾害中有些自然灾害是经常发生的，所造成的生命财产损失十分巨大。10种主要自然灾害，即地震，海啸、火山喷发、滑坡、雪崩、热带气旋及其他风暴、洪水、野火、干旱和蝗虫侵害。其中世界性的三大自然灾害是地震、旱涝灾害和风暴灾害。(1)三大自然灾害1)地震 地震灾害是众灾之首，是死亡人数最多的类型，经济损失也大。堆震灾害以突然、隐蔽为特点，一旦成灾，极易造成巨大的人员伤亡和重大的经济损失。据联合国统计，从1900年至1985年世界地震死亡265万人，约占各种自然灾害造成的死亡总人数的58%。20世纪50年代以来，全球破坏性地震造成的经济损失已逾2000亿美元，年经济损失约几十亿美元。 地震是地球表层的震动，是地球内部能量积聚于局部地区在极短时间内的突然释放导致周围物质运动的一种形式。据统计，全球每年发生地震约500万次，人们能感觉到的仅占1%左右，7级以上的灾害性地震每年多则二十几次，少则三、五次。地震学上用地震震级和地震烈度两个不同概念来衡量地震的大小。震级是按地震本身强度而定的等级标准，反映地震所释放的能量的大小，地震释放的能量越大，震级越大，至今测到的最高震级是8.9级。地震烈度是指某一地震在具体地点引起的振动强度，同一地震作用下各地烈度不同，一般震中区烈度最高，随震中距加大而减小。国际上比较通用的地震烈度表把地震分为十二度，破坏程度越严重，烈度越大。世界地震的分布是有规律的，多分布于地壳板块结合处的脆弱地带。主要有两大带：(1)环太平洋地震带，位于太平洋与大陆交接处，包括西太平洋岛屿和东太平洋美洲东部地区。这条地震带集中了世界上80%的地震，包括大量的浅源地震、90的中源地震、几乎所有深源地震和全球大部分的特大地震。(2)地中海喜马拉雅地震带，它横越欧亚非三洲，位于欧亚大陆、非洲大陆与印度洋的结合地带，全长2万多千米。这里集中了世界15%的地震，分布着除环太平洋地震带以外的大部分浅源地震和全部中源地震，但缺乏深源地震。2）旱、涝灾害 旱、涝灾害损失最大。近40年来，世界范围内的干旱和洪涝灾害是极其频繁的，造成了严重的后果。1963年至1992年间世界主要自然灾害中旱、涝灾害发生的次数要远大于其他类型的灾害。据统计，旱、涝两种灾害造成的经济损失占自然灾害全部损失的40以上，其中干旱占10，洪涝占33。 旱涝灾害带来的危害是多方面的。干旱除了导致饥荒外，长期干旱更引起沙漠化，非洲撒哈拉地区由于从1968年持续到1984年的连续干旱使这个地区的沙漠每年南移5千米。 旱涝灾害是由于天气形势的变化造成的，如季风进退的异常，厄尔尼诺现象等。因此旱涝灾害分布范围广，影响面积大，世界各国都有灾情发生，但又以季风气候区最为突出，尤以亚洲东部季风区为世界上旱涝灾频繁面广的地区。3）风暴灾害风暴灾害破坏力大。主要风灾是危害极大的台风(包括飓风)，在全球自然灾害造成的损失中，台风造成人员伤亡和经济损失分别占到20和33。据统计，自18世纪以来，造成死亡人数达10万人以上的台风发生过8次，其中死亡人数达30万人的出现过4次。台风的专业名称按不同强度有不同的称谓，根据世界气象组织统一的名称和等级标准，按其中心附近最大风力分为四类。风力在7级(17.1米秒)或以下的称为热带低气压，风力为89级(17.224.4米秒)的称为热带风暴，风力为1011级 (24.532.6米秒)称为强热带风暴，风力在12级(32.7米秒)或以上的称为台风。但公众仍习惯将其统称为台风。台风的破坏力造成的危害，主要是强风、暴雨和风暴潮引起的。台风的分布具有地区性，全球台风发生在8个海区，威胁严重的地区有3个：孟加拉湾北部及沿海地区；我国东南沿海、日本和东南亚国家；加勒比海地区和美国东部海岸。风暴灾害除台风外，还存在其他的灾害性天气系统，如龙卷风、沙尘暴等，都会造成极大的破坏。(2) 其他自然灾害1)火山火山灾害是世界各地常见的自然灾害，地球上已知的活火山共约518座。火山爆发流出灼热的红色熔岩流或是喷出大量的火山灰和火山气体，有可能造成成千上万人伤亡的惨剧。 火山爆发的危害是巨大的，除了直接损失外，严重时还会影响全球气候。火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体，常常形成昏暗的白昼和狂风暴雨，甚至形成泥浆雨。火山灰和火山气体被喷到高空中去，会遮住阳光，导致气温下降。它还破坏环境，火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁，淹没附近的乡村和城市。火山爆发时所散发出的硫化氢、氯化氢和二氧化硫等酸性气体则会伤害人体。2)海啸 海啸是一种具有强大破坏力的海浪。这种波浪运动引发的狂涛骇浪，汹涌澎湃，它能量极大，卷起的海涛波高可达数十米，冲上陆地后往往造成对生命和财产的严重摧残。海啸通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级65以上的海底地震引起。3）崩塌、滑坡、泥石流 崩塌、滑坡、泥石流(简称崩滑流)灾害都是由重力作用引起的地质灾害。崩塌是指陡峭山坡上的岩块、土体在重力作用下，发生突然的、快速的下移运动，俗称山崩。滑坡是指斜坡上的土体或岩石，在流水和重力双重作用下，沿一定的滑动面，整体地顺坡向下滑泻的一 种自然现象。泥石流是指一种含有大量泥、沙、石块等固体物质，突然爆发、形成强大破坏力的特殊洪流。4）森林火灾 森林火灾指由森林焚毁引起的灾害。世界每年发生森林火灾20万余次，烧毁森林面积数百万公顷，约占世界现有林地面积的0.1%。森林火灾除了烧毁森林外，还破坏土壤有机质，造成水土流失，并使受灾地区的气候和环境变得恶劣，后果是严重的。森林火灾多发生在温带、暖温带和寒温带气候区，尤以北纬45一55 间更为多见。5)厄尔尼诺 厄尔尼诺原是指赤道海面的一种异常增温现象。在南美厄瓜多尔和秘鲁沿海通常在每年12月下旬会出现海水温度升高的现象，一般上升23，高时可达5一6。厄尔尼诺现象是在全球范围内大气和海洋相互作用的产物，是发生在大气环流和海洋环流之间的强耦合事件。6）水土流失 水土流失是指在水流作用下土壤被冲刷、侵蚀而遭受破坏的现象。水土流失危害很大，可使大量肥沃的表层土壤丧失，造成土壤肥力下降。水土流失使水库淤积，河床抬高，通航能力降低，洪水泛滥成灾，威胁工矿交通设施安全。在高山深谷，水土流失常引起泥石流灾害，危及工矿交通设施安全，更为严重的是恶化生态环境。7）土地沙漠化 土地沙漠化是指由于植被和可利用的水源减少、作物产量下降以及土壤侵蚀引起的土地退化现象。现在大约有占全球40的陆地面积和世界上15的人口居住的地区遭受着土地沙漠化的威胁。目前，沙漠化的速率是每年扩增6万平方千米，这对于人口逐渐增长的地球来说显然是一种潜在的危险。（三）自然灾害的特征和成因1. 自然灾害的成因严重自然灾害的发生，全球性的大气环流异常和海洋异常的出现，很显然与地球各圈层的相互作用及其天文背景的变化有关联。（1）自然灾害的天文因素 天文因素对自然灾害的产生是有重大影响的，包括太阳、地球和行星的活动等方面。1)太阳活动增强的作用 太阳活动：是指太阳不停地对外发生辐射过程中的复杂变化的现象，太阳黑子就是太阳活动的基本标志。太阳活动会引起太阳辐射量变化。太阳黑子爆发时会引起太阳电磁辐射和微粒辐射的变化。太阳活动的增强可引起磁暴、极光、电离层突然骚扰、太阳质子事件等地球物理效应，特别是太阳耀斑爆发时，大量的高能带电粒子组成的高速粒子流形成“太阳风暴”，当传到地球轨道附近时，那里的粒子流密度会超过平时的十倍以上，对地球从高空大气到地下深部施加了重大影响。2)地球运动变化的影响 地球运动状态的改变会调节外界能量和物质的输入。地球各种不同形式的运动可以使地球的不同半球、不同纬度、不同季节以至全球接受太阳的辐射量发生改变，从而导致地球各圈层发生重大变化。3)九大行星会聚的影响太阳系九大行星在围绕太阳公转时，其相对位置的变化有一个平均为178.7年的会合周期，即聚集在一个角度相对较小的区间里，称为九大行星会聚。这种九大行星以地心为坐标的相对集中，所造成的力矩效应会改变地球绕太阳系质心公转的半径和速度，从而改变地球一年中冬夏的季节长度，造成冬夏太阳辐射量的差异，引起地球系统各圈层的异常变化，并表现出群发性的特征。(2) 自然灾害的内在因素 地球内部的动力作用对地表发生的变化有着密切的关系，是引起自然灾害更为直接的原因。地球内部积聚着巨大的能量和热量，造成地幔对流和板块运动；同时从地内向地表、从岩石圈向大气圈输送着大量的物质和能量，对地表造成了一系列的影响。1)板块运动的影响 根据板块构造学说，大洋板块与大陆板块碰撞，大洋板块俯冲于大陆板块之下，两大板块相互俯冲碰撞的结果就引起在俯冲带上地壳的震动地震。环太平洋地震带就是这样形成的。同时板块俯冲时，由于地内温度较高，摩擦时又产生热，因而使俯冲板块部分熔融、分异，形成火山喷出岩，这就是太平洋沿岸成为火山环的原因。2)地球内部能量物质的作用 地壳和上地幔的地热变化、岩浆活动及地温异常对天气、气候变化的影响十分巨大，其中较为明显的是地震在孕震过程中会引发干旱，造成这一现象的原因可能与地幔热力对流原理有关，地幔中有热向地壳底面传导和对流，促使地壳底面的温度升高，同时烘烤