城市环境与城市生态面临的问题和出路

我是生物学博士 回国后看到环境污染严重而改行 对于环境问题 我完全是外行 但是 作为热心关注环境问题的一员 从个人角度关注环境 开始学习 发现问题 寻找出路 我搜集了一些有关于解决问题的方法的国内外的资料 我感到这方面信息在国内很不充足 今天我带了许多自制的幻灯片 想用图象的方式与大家交流一下 如何看待我国目前大家 都很关心的环境状况 以及我们的出路在何方 是要花大钱呢 还是要从另一个角度去努 力 作为学者 研究工作者 我们应该意识到自己对环境的责任 我们要有对生物资源的 责任感 对大气层的责任感 对废弃物的责任感 并且要积极寻找出路 有了这种责任感 不管我们做什么工作 我们的思考就多一些 全面一些 我们发表的观点以及由观点作出 的决策 错误就会少一些 眼光就会长远一些 我主要围绕城市 谈几个方面 一 城市居民每天面对的环境状况是什么 这些环境 状况与我们有什么关系 这不光是学者需要知道的 作为每一个居住在城市中的人 居住 在地球上的人都应该知道 这是我们知识的一部分 我国环境教育的进展速度很快 作为 成年人 如果跟不上孩子 将是令人羞愧的 二 其它国家的情况 并不是说国外的方法 都好 但是它们确实成功地做了些既有效花钱又少的事 我的例子里也会讲到国外不好之 处 三 我国的出路在何方 一 我国城市居民面临的环境状况 我们提出一个宣传口号 地球 我们的家园 这似乎很空洞 但是每个人都有自己 的家 如果我们去外地 在外地人的眼里 北京就是我们的家 如果出国 在外国人眼里 中国就是我们的家 现在有科学家乘着宇宙飞船到外层空间去 到了地球以外的空间 才 知道人类在其它地方是没法立足的 只有回到地球上才能生存 地球才是人类真正的家园 我们提倡环境保护 需要具备几个概念 一 空气 水 土地的概念 地球能给予我们什么呢 地球含有三种最重要的物质 也就是我们保护环境所要保护的 1 空气 空气的 组成很简单 78 的氮气 20 的氧气 0 03 的二氧化碳及其它气体构成了适合生物 生存的大气层 2 水 人身体的 2 3 由水组成 水是每个生命体不可缺少的物质 3 含有有机质的土壤 如果不破坏这三种物质 万物可以自然生长起来 由于有这三 种物质 地球就能提供给我们很多生物资源 包括植物 动物 食物和药物是原始人必须 依赖的 社会发展到工业化时代 生物资源又提供了大量的生产原料 二 生物链的概念 有的人认为某一物种的灭绝离自己很遥远 与自己无关 这是因为他没有生物链的意 识 土地 植物 动物 微生物等是互相联系的 比如老鼠 蛇 鹰形成简单的食物链 动物粪便 植物腐叶为土壤中的微生物提供养料或者化解为微量元素被植物吸收 植物的 果实又喂养了昆虫 鸟 这样就形成链状的食物网 人也处于其中 我国的祖先早就知道这一点 但当今我国的环境保护者却常常忽略这一点 一提到环 境保护就要向外国学 可是外国却在向中国古代学 美国 1995 年出版的一本环境保护的 教科书中就提及我国祖先对生物链知识的认识和利用 池塘边种桑树 桑叶养蚕 蚕的粪 便倒入池塘养鱼 鱼的粪便就肥了塘泥 塘泥又可以挖出来养桑树 我们必须尊重这种 循环的思想和大自然的规律 才能真正保护好我们的星球 三 资源的概念 现在许多东西都是人工制造的 没有它们我们似乎不能生存 但它们都是消耗地球资 源制成的 比如塑料来自于石油 纸张来自于森林 当这些东西不断地提供给人类时 地球也在不断地消耗自己的资源 而许多资源是不可再生的 比如石油 如果我们无限制 地生产我们需要的东西 资源终将被消耗殆尽 日本曾有学者说 我们也很向往美国高消 费的生活方式 但是如果全世界的人要达到美国现在的人均消费水平 需要有 20 个地球 的资源来支持 这个数字是否准确难以验证 但是它说明了我们面临的困境 在人口如此 密集的中国 以什么作为我们的消费生活方式 需要我们冷静的思考之后走自己的路 一次性筷子在我们的日常工作中很常见 但是我觉得我国引进一次性筷子生产线并推 广这种消费方式是一种极为错误的做法 这样的决策不应该在八 九十年代出现在中国 最近两年要求停止生产一次性筷子的呼声很高 但不幸的是 全国人大一委员曾写信向林 业部反映 林业部回答说 当时我国引进一次性筷子生产线时采用的是补偿贸易 即日本 提供机器 而我国提供生产出来的筷子 到现在欠的机器钱还未还完 所以森林还在继续 砍伐 光大小兴安岭就有上百家一次性筷子生产线 去年的洪水 大庆损失 40 多亿 这 肯定与砍伐森林有关 森林属于不可再生资源 砍伐森林是一种得不偿失的做法 等到筷 子的欠债还完 机器归我国所有时 森林砍完了 还能砍什么 四 因果的概念 考虑问题时 要考虑得长远一些 考虑到因果的联系 比如现在大力提倡发展汽车工 业 英国的一本环境教科书中提到发展汽车业需要付出的代价 城市被高速公路分割成两 块 制造汽车的工厂排放出很多废气 有毒有害物质渗入土地 同时汽车尾气导致城市的 空气污染 形成酸雨 从而破坏森林 酸化湖泊和土壤 汽车最终成为废铁也需要处理 这些都是我们在做发展汽车工业的决策时应全面考虑的 一美国学者曾讲 中国人均汽车占有量要达到美国现在的水平的话 全世界所有的车 开到中国来还不够 全世界的车不到 8 亿辆 我们的环境 石油资源难以承受如此重负 这个例子表明我国与西方国家发展的模式可能是很不一样的 只有意识到这一点 才能真 正使我们关注地球 城市生活中有四种最基本的污染 即空气污染 水污染 土地污染 噪音污染 而这 些污染都是人类活动造成的 首先 谈谈城市中我们面临的空气污染的几个方面 城市中的空气污染源大致来自于以下方面 一 工厂 很多城市的火力发电厂大量排 放 CO2 SO2 等废气和粉尘 二 汽车尾气 三 家庭对能源的消耗 四 加油站 汽 油泄露后蒸发形成的碳氢化合物是很强的致癌物质 五 各种喷雾剂 如空气清新剂 杀 虫剂 这些化学制品增加了空气中原来没有的成分 造成污染 大气污染严重时是可以看得见的 从洛杉矶的对照图中可以看出 洛杉矶是典型的被汽车 尾气污染的城市 大气成锅盖状 北京的蓝天已经离我们很远了 低空时可以看到天空是 灰的 高空中才发现污染层形如锅盖 笼罩着北京 我国的空气污染指数 0 50 为一级 无伤害 50 100 为二级 较好 100 200 为三 级 140 以下敏感的人会觉得头痛 健康的人可能没什么感觉 而 100 140 以上污染就 会危害人体了 200 以上就是有污染事件发生 北京的空气污染指数是二级或三级 汽车尾气对孩子的危害最大 因为孩子的呼吸高度比较低 而尾气排放装置也比较低 所以孩子吸入的汽车尾气是成年人的两倍左右 家长领着孩子时要尽量远离街道 汽车停 车待发时的尾气排放量是开车时的 5 倍 为什么我国汽车尾气污染这么严重 我认为是因 为我国许多车尾气排放量不合格 十几年前我国没有尾气排放标准 引进日本车时汽车也 就没有尾气净化装置 95 年的测试结果表明 在我国街上开的一辆日本车的尾气排放量相 当于东京街上的车 15 辆左右 所以虽然我国车辆并不太多 可污染却很严重 如果路况 再不好 就更不得了了 裸露地面向空中提供了大量悬浮颗粒物 而造成大量裸露地面与管理上的失策是分不 开的 现在全国上下每逢检查卫生就拔草 这是非常不科学的做法 在这样的环境中 许 多可吸入的悬浮颗粒物都被吸到人的肺中了 还有一种空气污染是使用空调造成的 制冷剂造成的大气层上空臭氧层的破坏 臭氧 层变薄或者有空洞致使紫外线照射过多 对植被伤害很大 还可以使动物失明 人患皮肤 癌的可能性增加 由于青藏高原上的臭氧层破坏得很厉害 那儿已经有七 八岁的孩子得 白内障 城市中大量地使用空调会使大气越来越热 这种消费意识并不好 我建议用电扇 电扇的耗能量是空调的 1 10 温室效应主要是指温室气体 包括 CO2 等 的排放过多 燃烧石油 煤炭 天然气 都会使 CO2 的浓度增加 所谓温室效应就是大气层中阳光射入之后难以发射出去 就象 玻璃房子中热量进去后出不去 现在温室效应引起的气候异常已成为关注的焦点 其次 谈谈城市中我们面临的水污染 每个人一年的饮水量为 1 吨 即一人一天 2 5 升水 我们引用的是干净的水 那么地 球上的陆地淡水资源是如何形成的呢 地球的 70 被海洋覆盖 但海水是不可以直接饮用的 海水经海面蒸发形成云 再 降雨 降到陆地上就成为淡水 通过森林 地表等逐渐形成河流 或者通过植被形成地下 水 另外有一部分是冰山 地下水的水位很重要 树不浇水而能成活是因为树根与地下水有接触 北京历来干旱 现在银杏树大量死亡与北京地下水水位下降有关 地球上的淡水分布 有 2 3 是冰川 一部分是难以利用的云和地下水 人类能大量用 于饮用 种庄稼 进行工业生产的是地表水 地表水包括湖泊 河流等 水是非常重要而 且珍贵的资源 到 21 世纪 水会比油贵 工业生产 如造纸 印染 织布 都需要水 我国种 1 公斤庄稼 从种子到收获需要 1 2 吨水 中国是一个贫水的国家 面对如此珍贵 的水 城市居民却没有好好珍惜 把污水排到干净水中 水污染主要有几个方面 1 工厂排水 2 生活用水 家庭排放现在越来越厉害 据统计 50 的污水量是从家庭排放的 3 农业上化肥 杀虫剂 除草剂的大量使用 而污水排到河流中污染了地表水 使干净的水样越来越少 生活中排放污水常包括 1 把剩饭 剩菜倒入下水道 让水冲走 而北京 75 的水没 有经过任何处理就直接排放到河流中 2 用洗涤灵洗碗 而洗涤灵浓度又太高难以冲 干净 对人体自然不利 3 盲目听从商家宣传 使用各种洗涤用品越来越多 比如添 加剂 洗衣粉 4 不珍惜天降之水 比如说为了交通顺畅往雪上洒盐 就把非常好的 淡水资源用盐污染了 我认为应该尽量把雪铲到马路两边的土地上 把水保留下来 实在 太滑再用盐 尽量减少盐的用量 这样对地面有益 对两边的树根也没有伤害作用 北京这样一个缺水的城市却有四个大型海洋馆 它们都是将淡水调成盐水 最终盐水 被排放掉 这是不可持续的做法 生活污水中常含有大量的高磷洗衣粉导致污染 美国教科书中曾举了个例子 湖被磷 污染后富营养化 大量藻类生长 从而导致湖内缺氧 细菌繁殖 鱼类死亡 最后湖也死 亡 变成一片沼泽 这样 淡水资源就逐渐缺失了 在管道排放之外 还有人随意地把垃圾倒在河边 过去垃圾中只有菜渣 剩饭 倒在 河里 鱼类可以吃 现在的垃圾中有毒有害物质非常多 不但堵塞河道 还会污染河水 例如油漆 塑料等 随着河水流向海洋 海水也将受到垃圾的污染 并传播到各地 海滨 城市的旅游资源也因此受到影响 可见 环境稍受污染就会带来很大的影响 城市中的水污染 不光是地下水 地表水污染 还有天上水的污染 众所周知的是酸雨 空中的酸性化合物随雨雪下到地上 会使森林死亡 酸化湖泊 土地 加拿大的死湖就是 例证 我国酸雨的覆盖率已达我国国土面积的 40 再次 谈谈城市中我们面临的垃圾污染 垃圾是非常令人头痛的问题 垃圾中有毒有害物质非常多 主要有废电池 含有汞 镉 铅等有毒物质 油漆 过期药物 垃圾中有毒有害物质一旦渗入土壤就污染了土地 农民种的蔬菜 粮食中也就可能含有有毒有害物质 通过食物链最终会危及人体健康 北 京的垃圾堆放在海淀区的郊区 那里的土地就被污染了 如果垃圾中塑料过多 土地就没 法长出任何东西 中国这十几年垃圾迅速增长是消费方式改变造成的 比如说吃饭 以前剩饭 剩菜用 来喂猪 现在用方便饭盒 一次性筷子 吃完后就不负责任地全部扔在一起 使原本可以 回收的饭盒没法回收了 现在许多办公楼的废纸上总被倒上剩饭等污物 也就无法回收了 我们现在提出口号 要把中关村建成 中国的硅谷 而我观察到 在通往中关村的必 经之路上就有大堆的垃圾 我觉得这种小事都做不好 怎么做大事呢 对于这样的口号我 是很羞愧的 有人曾说 处理不好垃圾的民族不是一个伟大的民族 中华民族是个伟大的民族 因 为她处理好了自己的垃圾问题 我在德国留学时期 曾有德国教授很羡慕中国的土地 说 中国的土地一挖就能挖出宝藏 而德国却不敢乱挖 深怕挖出以前埋的废弃物 垃圾处理要么 埋 要么 烧 埋 不但占用土地资源 而且在 埋 的土层上不敢 再种植物 如果雨水渗透过垃圾的填埋层就会污染地下水 地下水一旦被污染几十年也难 以治理好 因为它不象地表水那样易于流动 随便 烧 垃圾 很容易产生有毒有害气体 如果在垃圾场附近养鸡 养猪 有毒有害物质很可能通过鸡 猪最终危及人类健康 可见 垃圾如果处理不好 会直接影响我们的生活质量 二 其它国家的环境情况 伦敦曾经是个污染非常严重的城市 今年我去时看到伦敦的天空非常蓝 走在街上到 处都是绿色 树的种类非常多 而且形态各异 伦敦已经成为一个绿色的城市 汽车尾气 排放二氧化硫 悬浮颗粒物 政府要求公民停车时关掉发动机以减少尾气排放量 公民也 非常能接受这种口号 而不仅仅是空洞的 保护环境 保护地球是我们的责任 伦敦很 多办公室 餐厅不用空调 而是用电扇 节能 保护环境的意识已经深入到每个人心中 伦敦的变化很大 街道两边都是绿 墙 灌木丛很高 围着杂生的草地 路边任由野 草生长 黄土就不露天 非常干净 在灰尘 噪音比较大的停车场周围有各种各样的野生 植物 起到很好的净化空气的作用 一个小火车站旁 用铁丝网围起野生的植物 任其自 然生长 利用自然的力量绿化城市 花钱又少效果又好 这些杂生的 野生的草坪不用杀 虫剂 人可以随意在上面活动 既安全 又增加城市人的活动面积 现在我国许多草坪标 着 请勿入内 的牌子 人们对这样的草坪自然没有什么感情 如果野草坪不愿让人踩 可 以任由野草长高 人就不太会去踩 长高的野草吸收灰尘的能力也将更强 我们不要盲目 的修剪草坪 稍长高一点就把草剪掉 而现在北京却非常流行剪草坪 伦敦的变化主要是由于 1992 年伦敦制定了 21 世纪议程 要保护生物多样性 并建 立一个机构 生态研究所以提供咨询 这个机构只有十几个人工作 但是它同伦敦所有大 学广泛联系 大学如果有比较大的课题研究项目 就必须由此机构进行调研批准后才能实 施 其中有一个项目涉及伦敦的一个老工业区 犯罪率较高 居民受教育的程度也比较低 研究所就建议在工业区的一片荒地上建立一个生态公园 由于荒地上有一个天然的小湖 水源就不成问题 就在那儿种植了大量的当地野生植物 路面铺着木屑 实行粗放管理 经过几年的努力 已成为人们休闲的好去处 公园还把当地许多植物种在一起 供人学习 生物知识 对社会风气好转也有帮助 大学生们还从植物中寻找药源 德国有一个学校被称之为 欧洲环保学校 学生们调查学校的用电量 发现走廊上原来设 计的四盏灯的亮度超过了实际的需要 实际上两盏灯就足够了 因此关掉一半的灯 一年 就节省了一大笔电费 因而荣获 欧洲环保学校 的奖励 此外 老师还带领学生在屋顶上 安装太阳能电子板 发了电之后并入公共电网 从而减少不可再生能源 如石油 的消耗 国外遮盖树坑通常采用以下方法 一是让树坑中的野草自然生长 二是将修剪树枝后 的废弃枝条剪碎成木屑 用其覆盖树坑 树坑既不长杂草又能渗透雨水 三是让树叶自然 覆盖树坑 树叶最终形成腐殖质成为树木的养料 这些都是花钱少而有效的绿化方式 政府为鼓励市民参与绿化 将郊区的荒地出租给市民 市民就可以开垦荒地 种草植 树 搭建小木屋作为度假的 别墅 尽管木屋很简陋 但是大自然的魅力吸引着成人和孩 子们 一旦政府要开发这片土地 也很容易收回 由于雨水是珍贵的淡水资源 许多房屋设计时安装了收集雨水的装置 将雨水装到大 桶里用来浇花园 日本的雨水收集方式则是通过管道将水引到地下 从而补充地下水的水 位 各个园林为了节水 通常在树木旁边埋一截废管子 使水能够直接流入地下 被植物 的根吸收 国外的路面往往并不采用完全的水泥路或柏油路 而是有缝隙的砖块拼成路面 因此雨水 可以渗透过路面到地下 还有的是在砖块之间留出一定的空间种草 三 我们的出路在哪里 从源头治理空气污染是一个重要方面 现在汽车尾气可以实现零排放 但是成本太高 因此总是有一定的排放量 另一种成本较低的治理办法是广泛绿化 因为植物能够吸收空气中的污染 据测定 同样的街道 同样的居住人数 无植被的街道上空的悬浮颗粒物是有植被的街道的 10 倍 也就是说 植被可以减少 90 的污染 由此可见绿色植物的重要性 城市绿化应是多方面的 要形成草地 灌木及多种树木的生态系统 这样绿化效果才 好 植被才能健康成长 不易得病虫害 即使一两种树得了病虫害 其它树种也不易感染 不用专门喷农药 鸟就能吃掉虫子 自然解决 我建议我们的房屋设计多用太阳能 同时窗户要大 白天少开灯 以此来减少不可再 生能源的消耗 城市中的建筑物的绿化可以采取立体绿化的方式 即种爬山虎之类的植物 可以遮挡 阳光直接的照射和雨雪的侵蚀 使室内温差不致过大 冬暖夏凉 据测算 这种方式可以 节能 30 同时这些比较高的植物还可以吸收汽车尾气的排放成分 在伦敦街头可以看 到许多铁丝网支撑着攀延植物 尽量增加绿化的高度 而我国将许多爬山虎剪掉 让房屋 亮 出来 我国提出要建设现代化的城市 却往往砍掉树木 只铺上空旷的草坪 这是非常盲目 的学习西方的做法 我们拔掉野草 购买美国草 结果三天两头得浇水 草还长不好 连 根拔掉野草易于使土地沙化 因为野草的根上带走了许多富含有机质的土壤 而引进外来 物种常会带来异源花粉 从而在人群中引发大量过敏反应 现代绿化主张用本地的草 野草其实是最好的 绿化屋顶 墙 地面 石缝 能长植 物的地方都让植物生长 让自然回归城市 从而提高人们在城市生活中的舒适度和亲切感 屋顶铺上草后 顶楼就不会太热 同时草皮可以吸纳屋顶的灰尘 减少空气中的悬浮颗粒 物 下雨时又可以滞留 75 雨水 从而减少雨水的流失 下暴雨时也会缓解路面积水 保护野草坪在城市中已经蔚然成风 野生植物已经引入居民区 这是很好的现象 我 曾看到德国一个学校的孩子们保护的野草坪 野草坪的生物价值要高得多 因为有许多昆 虫在野草坪中生存 形成了一个良性循环的生态系统 可以实行粗放管理 而且它吸收噪 音和空气中的污染物 释放氧气的效果也比人工草坪好得多 人工草坪是死的草坪 没有 生物 要靠人工浇水 除虫 我国许多地方的树坑都是光秃秃的 野草被拔掉了 剪下的树枝每年环保部门要出动 几十辆车运到郊外 这些与我们的管理水平也很有关系 古建筑物旁边的大树万不能砍 大树可以遮挡阳光对古建筑物的直接照射 此外 大 树还有极好的降温作用 据测定 一棵直径 20 公分的槐树相当于三台 1200 瓦的空调的 降温效果 多种树少用空调的话 将形成一个良性循环 大城市的建筑物不宜太高 太高则热岛效应非常明显 不利于污染的扩散 老房子应 该保留下来 里面可以装修 既保留了文化 又保持了一定的建筑高度 城市中的地面一 般是硬化的 尽是些柏油路 水泥路 太阳照射后先吸热 然后再释放 全都是热空气的 没有温差 空气无法流动 因此污染物就无法扩散 同时由于硬化的路面没有通透性 每 年因此流失的水量有 5 6 亿吨 地面如果有绿色植被 地温比较低 空气就易于流动 扩 散污染 此外 如果多采用有通透性的建筑材料铺路 就利于雨水的下渗 其实我国许多 古建筑中就采用了这些方法 庭院中往往铺的是草坯砖 小碎石或鹅卵石等 既利于植物 的生存 从而吸收灰尘和噪音 又利于保存雨水 现在城市中的许多草坪采用了喷灌的方式来浇水 如果在阳光下喷洒 水很容易蒸发 就 造成了水资源的浪费 同时增加了大气的湿度 正确的喷洒时间应在太阳落山以后至晚上 10 点左右 我国河道两边的野生植物都拔了 树也砍了 说是树叶会掉到河里污染河水 实际上 树叶掉到河里正好为河里的生物提供了食物 没有树阴的遮盖 河水在阳光的直射下会变 得很热 锦江河几年前花了好几亿治理河道 在河底铺上方砖 河道两边干干净净 可是 现在水质一点也没变好 可见 硬化河道对水质一点好处也没有 然而就在锦江河旁边 有个美国人设计了一个活水公园 让大家了解自然界是怎么净化水的 河道旁边铺上卵石 河水流过许多植物而逐渐变得清澈 在自然净化过程中 植物起了非常重要的作用 这种净化的思想现在已经深入到许多发达国家居民区的建设中 生活污水通过居民区 中的净化池先行净化 减少了大量的能源消耗 居民区的居民也具有了垃圾分类装筒的意 识 既实现了垃圾清运的现代化 改善了环卫工人的劳动环境和劳动强度 最终提高他们 清运垃圾的质量 同时能够有效地回收再生资源 北京也实行 门前三包 门口打扫得很干净 但是垃圾全扫到对面去了 环卫工人的 工作量就很大了 我们的垃圾也应分类装入不同的垃圾筒 以便实行资源回收 我曾在英国一个小旅馆中看到分类清楚的垃圾筒 有专门放易拉罐的 有专门放报纸 的 这些垃圾筒不是由环卫工人来清运 而是由回收工厂直接来搬运 大学中设点专门 回收纸张 制成的再生纸不经过漂白 虽然不是很白 但是它对环境的污染相对较小 有机垃圾最难处理 鼓励每家每户自行解决 就是在花园中挖个小坑埋入垃圾 覆盖 上土 放上蚯蚓 让蚯蚓分解垃圾 有机农业发展起来 可以用有机肥种花 除了有机垃 圾之外 我们的垃圾基本上是可以回收的 可以制成包装物 做家具的压合板等 比如塑 料瓶可以制成许多东西 国外在回收垃圾方面做了许多努力 这也是我们不用花多少钱就能做的事情 塑料制 品对环境污染很大 国外在开发一些新产品来替代塑料 比如用马铃薯制成的包装用品 这样一来 农民的种植就不光是粮食了 还可以提供更多的工业原料