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第13章 大自然的报复(4)

现在,许多受到污染的土壤中某些有害物质大大超出正常含量,土地已经无法消除这些有害物质的影响,从而导致农作物生长发育减退甚至枯萎死亡,有的有毒物质还能通过农作物对有害物的富集作用,暗地里危害牲畜和人体健康。

土壤污染物的来源

土壤污染主要来源于生活污水和工业废水、废气、废渣以及化肥和农药。生活污水和人畜粪尿中含有许多植物需要的养分,用污水灌田或施用粪肥一般能使农作物增产。但这些废水、废物中的病原菌、病毒、寄生虫及虫卵等也会随之进入农田,沉积于土壤中,造成土壤污染。

大气中的烟尘和二氧化硫、氮氧化物以及放射性尘埃等有害物质会自然地或随雨雪沉降在土壤中。冶炼厂和汽车排放的废气中的镉、铅等有害物质也会被土壤吸附,造成污染。因此在工厂周围和公路两侧的土壤最容易受污染。

土壤污染的危害

人接触了污染的土壤和农产品,会引起破伤风、流行性疾病、地方病和寄生虫病等。现代农业大量施用化肥,致使硝酸盐、硫酸盐、氯化物等无机物大量残留在土壤中。它们破坏土壤的理化性质,使土壤板结、盐渍化和酸化,从而使农作物减产。使用农药则使许多环芳烃、多氯联苯等有机质沉降在土壤中,毒害动植物和人。

在土壤污染中重金属污染造成的危害最大。铬、锰、镍等还能在人体不同部位引发癌症。土壤中金属含量过高也会使植物受害。据实验,每公斤土壤含铜20毫克时,小麦就会枯死,达到250毫克时,水稻也会枯死。每公斤土壤含锌超过50毫克,就会影响作物的生长。土壤一旦被污染,其影响很难被消除。有机农药分解很慢,重金属根本不分解,被污染了的土地即使在不再继续受污染的情况下,三五年内仍会含有较多的有害物质,并可通过食物链富集危害人类。所以,受到严重污染的土地上的植物不但不能食用,也不能作饲料或肥料。

厄尔尼诺现象

厄尔尼诺现象的灾害

“厄尔尼诺”一词,来源于西班牙语,原意为“圣婴”。19世纪初,在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家,渔民们发现,每隔几年,从10月至次年的3月,便会出现一股沿海岸南移的暖流,使表层海水温度明显升高。

南美洲的太平洋东岸,本来盛行的是秘鲁寒流,随着寒流移动的鱼群,使秘鲁渔场成为世界三大渔场之一,但这股暖流一出现。性喜冷水的鱼类就会大量死亡,使渔民们遭受灭顶之灾。

由于这种现象最严重的时期,往往在圣诞节前后,于是遭受天灾而又无可奈何的渔民,将其称为上帝之子——圣婴。

后来,在科学上,此词语用于表示,在秘鲁和厄瓜多尔附近几千平方千米的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时,大范围的海水温度,可比常年高出3~6℃。太平洋广大水域的水温升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风,导致全球性的气候反常。

厄尔尼诺现象与海洋环流

正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印度尼西亚周围带来热带降雨。但这种模式每2~7年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流,就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨,出现所谓的“厄尔尼诺现象”。

太平洋的中央部分,是北半球夏季气候变化的主要动力源。通常情况下,太平洋沿南美大陆西侧,有一股北上的秘鲁寒流,其中一部分变成赤道海流,向西移动。此时,沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚,而下层冷海水则在东侧涌升,使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度升高,这一段海域被称为“赤道暖池”,同纬度东段海温则相对较低。对应于这两个海域上空的大气也存在温差,东边的温度低、气压高,冷空气下沉后向西流动;西边的温度高、气压低,热空气上升后,转向东流。这样、在太平洋中部,就形成了一个海平面冷空气向西流,高空热空气向东流的大气环流,这个环流在海平面附近,就形成了东南信风。但有些时候,这个气压差会低于多年平均值,有时又会增大,这种大气变动现象被称为“南方涛动”。

厄尔尼诺现象对气候的影响

当厄尔尼诺发生时,热带中、东太平洋海温迅速升高,主要降水区由印度尼西亚地区,东移至日界线附近,直接导致该海域和南美太平洋沿岸哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地异常多雨。厄尔尼诺还会抑制西太平洋和北大西洋热带风暴生成,使得东北太平洋飓风增多。

另一方面,厄尔尼诺现象,又使热带西太平洋降雨减少,造成南亚、印度尼西亚、马来西亚、东南亚和澳大利亚等地大范围的严重干旱。厄尔尼诺还会导致加拿大西部、美国北部出现暖冬,使美国南部冬季潮湿多雨。

厄尔尼诺现象对中国的影响,首先,是台风减少。厄尔尼诺现象发生后,西北太平洋热带风暴的产生个数,及在中国沿海登陆个数,均较正常年份少;其次,是中国北方夏季易发生高温、干旱。

通常在厄尔尼诺现象发生的当年,中国的夏季风较弱,季风雨带偏南,位于中国中部或长江以南地区,中国北方地区的夏季,往往容易出现干旱、高温。1997年,强厄尔尼诺发生后,中国北方的干旱和高温十分明显;再次,是中国南方易发生低温、洪涝。

在厄尔尼诺现象发生后的次年,在中国南方,包括长江流域和江南地区,容易出现洪涝,近百年来发生在中国的严重洪水,如1931年、1954年和1998年,都发生在厄尔尼诺年的次年。中国在1998年遭遇的特大洪水,厄尔尼诺便是重要的影响因素之一;最后,在厄尔尼诺现象发生后的冬季,中国北方地区容易出现暖冬。

根据近几十年的气象资料,厄尔尼诺发生后,中国当年冬季温度偏高的概率较大,第二年中国南部地区,夏季降水容易偏多,而北方地区,往往出现大范围干旱。1997~1998年间发生的厄尔尼诺现象,在全球造成严重灾害。当时,墨西哥部分地区,因干旱时间过长,地里甚至会喷发出火焰和烟雾。

厄尔尼诺现象的成因

厄尔尼诺的形成原因,大多数科学家认为,不外乎两大方面:一是自然因素,赤道信风、地球自转、地热运动等都可能与其有关,也是赤道暖事件剧增的可能原因之一。二是认为厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内,海洋与大气相互作用失去平衡,而产生的一种气候现象。在东南信风的作用下,南半球太平洋大范围内,海水被风吹起,向西北方向流动,致使澳大利亚附近洋面,比南美洲西部洋面水位高出大约50厘米。当这种作用达到一定程度后,海水就会向相反方向流动,即由西北向东南方向流动。反方向流动的这一洋流,是一股暖流,即厄尔尼诺暖流,其尽头为南美西海岸。受其影响,南美西海岸的冷水区,变成了暖水区,该区域降水量也大大增加。厄尔尼诺现象的基本特征是:赤道太平洋中、东部海域大范围内,海水温度异常升高,海水水位上涨。

酸雨的危害

什么是酸雨

简而言之,酸雨指的是酸性的雨。什么是酸呢?大家都知道,纯净水是中性的,什么味道也没有。日常生活中,我们常喝的柠檬水、橙汁都有酸味,做饭炒菜用的醋的酸味就更大了,这些都是弱酸。而我们常用的小苏打水含有涩涩的碱味,这就是碱。科学家们发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关,于是制定了一个酸碱度指标:把氢离子浓度对数的负值称为pH值。纯净水的pH值定为7.0,酸性越大,pH值越低;碱性越大,pH值越高。而pH值小于5.65的雨叫做酸雨。依此类推,pH值小于5.65的雪叫酸雪,pH值小于5.65的雾叫酸雾。

酸雨能够对水体、土壤、森林和人类健康造成严重危害,影响地球生态环境,还会腐蚀建筑物、名胜古迹、金属物品等。

酸雨对水体的危害

地球上的水体资源包括沼泽、河流、湖泊和海洋。海洋面积庞大,水容量巨大,能够有效稀释酸雨,因此酸雨对海洋的危害不是很明显。酸雨主要影响静态的淡水水体,如沼泽、湖泊和地下水等。

在德国、波兰和前捷克斯洛伐克的交界处,长期受到酸雨侵袭,造成当地的地下水呈现酸性。当地一位家庭主妇开玩笑说:

“我们这里的井水基本都带有酸性,可以直接取出来做酸菜。”

酸雨污染了水体后,还会对水生生物的多样性造成破坏。比如,当水体pH值接近6.0时,大部分甲壳类动物、浮游生物等就会消亡。当pH值接近5.0时,一些对鱼类、虾类有害的水生物种就会出现。当pH值低于5.0时,大部分水生物种都不能存活。

酸雨对森林的危害

当酸雨的pH值小于3.0时,可使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长,受到的损害越严重。据调查,在酸雨pH值小于4.5的地区,马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落,森林成片地衰亡。

酸雨还能够腐蚀树叶表面的蜡质保护层,导致植物受到病害的侵袭。

酸雨对土壤的危害

在酸雨的作用下,土壤中的营养元素,如钾、钠、钙、镁会释放出来,并被雨水冲走,从而使土壤变得贫瘠。土壤变酸后,一些对植物有害的金属离子,如铝、铅和铜离子等,便会从土壤中溶解出来,危害动植物。

酸雨对人类健康的危害

在酸雨严重的地区,人们容易感染呼吸系统疾病,如支气管炎、肺气肿、哮喘等。在某些特定条件下,酸雨形成的酸雾侵入人体肺部,能够导致肺水肿、肺硬化。酸雨或酸雾还会刺激人的眼睛,致使沙眼患病率提高。酸雨会腐蚀人的皮肤,导致皮肤表面蛋白质变性。

为了避免或减轻酸雨对人体的危害,在酸雨多发的时节,要尽量避免淋雨,淋雨之后要尽快清洁表面皮肤。尽量减少在大雾环境中的活动,外出佩戴口罩,减少有害物质的吸入。

酸雨对建筑物和金属物品的危害

酸雨会腐蚀建筑物,使建筑物表面斑痕累累,严重的还会影响建筑物的使用寿命。同样的原因,酸雨对金属的危害也是一样的。

世界八大奇迹之一的印度泰姬陵,全部用纯白色大理石建筑,由于受到酸雨的腐蚀,大理石失去了光泽,纯白色逐渐泛黄,有的甚至变成了锈色。

酸雾的危害

伟大的建筑物是人类发展的足迹,是凝固的文明乐章。举世瞩目的万里长城、埃及的金字塔和狮身人面像、柬埔寨的吴哥窟等等,每一处建筑都有许多动人的传说,都是其民族的象征与骄傲。

但是,近百年来它们的外貌却在加速变化着,就像是看不见的病菌在蚕食着它们的肌肤,狮身人面像上斑斑点点,不得不停止参观进行修葺;希腊雅典市中心的雅典古城堡,其神庙与其它古建筑几乎全是用白色大理石建造的,两千多年曾都晶莹剔透,而今人们发现石雕表面已失去昔日的辉煌,像是患了硬皮症被一层厚达一厘米的石膏层所覆盖,神庙中那些以美丽神话为题材的精美浮雕也面目全非,斑斑驳驳;有千年历史的北欧海盗遗迹石墙及其古老教堂的青铜塑像都开始出现了表面剥落现象。我国重庆江边山崖上元代的石刻佛像,其佛头成了一块块石疙瘩,已无面目见凡人;北京故宫、天坛的汉白玉栏杆,卢沟桥上的石狮等,近几十年的腐蚀超过了往昔的数百年。

是什么使这些宝贵的人文遗迹患上“皮肤病”?研究表明正是人类自己创造的现代文明及其产物——酸雾。随着科技发展,人类生活水平不断提高,人类生活、生产用煤、电、交通工具数量急剧增加,在燃煤、发电厂、冶炼厂、石油化工厂等的生产过程中,排放出大量的废气,其中氮氧化物如二氧化硫、二氧化碳等扩散到大气中,经过一些化学反应生成硫酸、硝酸等,这些酸又与大气中的水分结合,以雨、雪、雾的形式返回到地球表面,或直接从空气中沉积到建筑物表面,或使建筑物处于这种酸雾的笼罩之中,经过日蚀月朽,就使得它们变得不堪今颜了。

酸雾侵蚀造成的损失在世界需要以亿为单位来计算。我国重庆的嘉陵江大桥桥身被大气中酸雾腐蚀的速度高达每年160微米,如果不采取补救措施,大桥10厘米厚的碳钢梁,30年后将被锈蚀而危及桥体安全。为此,重庆市每半年就得对支座部分除一次锈、涂漆,仅此一项每年需几十万元。加强管理、缩短维修周期,对于酸雾这种致病源来说,只能算是对病治标,而不是治本,要想根治,还须从防治大气污染下手。

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