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世界科技全景百卷书: 环境污染
大气污染 近年来，大气污染状况日益严重，据统计，人体的许多疾病与大气中的污染物，有密切关系。 我国的大气污染，主要是以颗粒物和二氧化硫（SO）为代表的煤烟型污 2染，而颗粒物又是大气污染物中含量最大、成分最复杂、危害较大的一种。它包括飘尘和降尘（颗粒物粒径小于10微米的为飘尘，大于10微米的为降尘）。降尘在空气中停留时间短，易被人吸入，而飘尘则可随时被人吸入。粒径在0．5～5微米的飘尘，能进入支气管和肺的深部，对人体的危害最大。飘尘在空气中能互相碰撞，具有吸附性和催化作用，能促使二氧化硫、氮氧化物等气体，变成硫酸雾和硝酸雾，并吸附在飘尘上，经呼吸道深入肺部，滞留在肺壁上。还会把有毒金属，如铅、镉、铬、汞、铝、锰、钒、铍的化合物和致癌性很强的苯并芘等烃类化合物，附着在飘尘微粒上，随呼吸时进入人体，如长期在肺部沉积，使肺部产生弥漫性纤维组织增生，到一定程度即出现尘肺。 二氧化硫主要来自燃烧的煤，使所含的硫被氧化成二氧化硫。当空气中的二氧化硫浓度为0．1～1ppm时，即可嗅出，此时对人体无危害。如长期吸入的浓度为5～10ppm，可引起慢性鼻炎、慢性咽炎、慢性支气管炎。当浓度达到20ppm时，会引起结膜炎。浓度高时，可发生水肿和呼吸麻痹。浓度更高，达到400～500ppm时，则可危及人的生命。 大气中的氮氧化物除由于工业生产和汽车排放外，还来自土壤中的氮，在高温下能形成一氧化氮，再氧化成二氧化氮，特别在使用氮肥后大气中氮氧化物的含量更高，二氧化氮的毒性为一氧化氮的4～5倍，当二氧化氮的浓度为0．12～0．22ppm时即可嗅出，浓度为5ppm时，吸入10分钟可引起人的呼吸道阻力增高。氮氧化物与烃类化合物共存于大气时，经日光中紫外线照射，产生一种毒性很强的光化学烟雾，自1974年以来，我国兰州西固地区常发生“雾茫茫，眼难睁，不伤心，泪自流”的光化学烟雾事件，人感觉眼酸痛、流泪、胸闷、呼吸困难、喉痛、疲乏无力等症状。 大气气溶胶粒子一般由水蒸汽、二氧化硫、三氧化硫气体等凝聚而成。随吸吸进入呼吸道的气溶胶粒子，对人体的危害，主要是由气溶胶粒子吸附化学物质造成的。如二氧化硅可致硅肺；汞、铍、铬、铅、钾等有毒金属可发生纤维肺和恶性肿瘤。气溶胶中的酸性化合物，是危害呼吸道的主要物质，例如水溶性的硫酸及其盐类、硝酸及其盐类、铵盐等复合离子。这些粒子一般都比较小，可进入肺泡，造成较大损害。如吸入硫酸后可发生咽喉炎及支气管痉挛。当吸入浓度高的硫酸或浓度虽低但吸入的时间长，均可使局部上的皮坏死，造成永久损害。 一氧化碳，一般称作“煤气”。当大气中一氧化碳的浓度为100ppm时，人尚无不适感，浓度为400ppm时，会引起头痛、疲倦、恶心和头晕；浓度为600pppm时，会使人心悸亢进，并有虚脱危险；浓度为800ppm时，人就呼吸困难；浓度为100ppm，吸入1小时，人即昏迷、痉挛甚至死亡。 臭氧是一种具有强烈刺激性的气体，也是一种强氧化剂。在发生光化学反应过程中，臭氧在空气中的浓度很快增加。浓度为几个ppm时，就会使呼吸系统充血，肺部肿大，以致出血。实验表明，在臭氧浓度为1．25ppm时，吸入1小时后，肺部的张驰体积明显减小，受臭氧危害的症状是喉咙干燥、头痛，发展到烦躁不安，呼吸出现异常。臭氧对人长期危害，能导致支气管炎，加速肺部肿瘤的发展。 国外研究认为：80％～90％的癌症是由环境化学因素引起的，大气污染与肺癌有明显的正相半。据统计，美国因大气污染肺癌患都增加1倍；英国一城市的肺癌，40％是由大气污染引起的；意大利的肺癌，有10％～15％是由汽车排放的废气所致，汽车司机的肺癌死亡率极高。据日本的调查表明：肺癌死亡率与大气污染浓度基本成正比。 大气污染正威胁着人类的生存，我们必须对控制和减少大气污染物做出切实的努力。 噪光污染 所谓噪光，顾名思义，就是干扰了人们正常的生活、工作和学习等活动，使人感到厌烦恼怒，进而对人体心理和生理健康产生一定影响乃至危害的光线。通俗而言，噪光是人们不需要的光线。噪光污染和噪声污染一样，都是由于空气中的物理变化而产生，并无化学反应的残余物质，属于物理污染。不同的是，噪声通过听觉危害人的健康，而噪光则通过视觉危害人类。噪光污染主要指白光污染和人工白昼。 70年代末至80年代初，国外开始大量使用一些新型建筑材料。这些材料采用加热、喷涂、离子交换、真空蒸发或化学镀膜等制造工艺，把铜、铬、镍、铁、黄金等金属，镀到建筑玻璃的一面，形成反射光线的有色薄膜。以这些材料建成的镜面建筑新奇美观，既可以反射太阳辐射热，减少阳光的辐射，又有良好的保暖隔热性能，很快在西方国家流行起来。80年代末到90年代初，镜面建筑传入我国，北京长城饭店、上海联谊大厦、瑞金大厦等均是我国最早的一批镜面建筑。随着城市建设的发展，镜面建筑也日益增多，在闹市区，不少商场酒楼都用大块镜面或铝合金装饰门面，大面积的玻璃幕墙装潢随处可见。 然而，由此造成的白光污染却是人们始料不及的。镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈，给邻近的建筑物和居民带来了诸多不便。在大型镜面建筑最为集中的韩国汉城江南区德黑兰路附近与当矣岛一带，玻璃幕墙式的大镜面建筑引起了大楼周围市民的强烈不满。经多方交涉，一些建筑物的老板已同意做出赔偿，负担安装住宅楼走廊过道所有窗帘的费用。 在日照光线强烈的季节里，建筑物的钢化玻璃、釉面砖墙、铝合金板、抛光花岗石等镜面眩止逼人。据光学专家测定：白色的粉刷面反射系数为69％～80％，而镜面玻璃的反射系数则达82％～90％，比绿色草地、森林、深色或毛面砖石外装修建筑物的反射系数大10倍左右，大大超过了人体所能承受的范围，从而成为现代城市中的新污染、新公害。 研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，眼睛的角膜和虹膜都会受到不同程度的损害，易导致视力下降，白内障的发病率升高等。同时，还会使人产生头昏目眩，失眠心悸，食欲下降，情绪低落等类似神经衰弱的症状。临街建筑物玻璃的反射光甚至会在瞬间遮住司机的视野，造成重大交通事故。尽管对此未曾作过详尽的统计，但司机们至少每人都有过一二次危险的经历。一位29岁的韩国司机说，有一次在停车场倒车，因旁边建筑镜面反光照射，眼睛发花，差一点将车撞到柱子上。 对于人类来说，光和食物、空气、水一样是不可缺少的。科学家发现了这样一些现象：生活在北极圈内的爱期斯基摩妇女在漫长的黑夜季节里，没有月经也不会受孕；生活在赤道附近的人们，性成熟比温带的人要早。人类祖先接受的是全光谱的照射，正是这样的环境，形成了人体许多生理生化功能。而现代生活使我们中的许多人只受到一部分光谱辐射的照射，这正是导致某些疾病产生的主要因素。此外，如果人类一直生活在亮如白昼的环境里，始终受着光线的辐照，尤其是非全光谱的人工光源光线的照射，同样会给身体带来不利影响。 随着现代文明的发展，白昼被延伸得越来越长。夜幕低垂，建筑物内灯火通明，大街上各种各样的广告牌、霓虹灯闪烁跳跃，令人眼花缭乱；现代歌舞厅所安装的黑灯、旋转活动灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源均构成了彩光污染；还有的强光束甚至直冲云霄，将夜晚照得如同白昼。人们处在这样的环境中，就跟白天一般，即所谓“人工白昼”。 英国剑桥大学研究人员实验证明，日光灯是引起偏头痛的主要原因之一。而荧光灯照射时间过长会降低人体的对钙的吸收能力，导致机体缺钙。五光十色的霓虹灯，耀眼刺目的强光波，能导致生物体内大量细胞遗传变性，使不正常的细胞增加，扰乱肌体自然平衡，引起头晕、目眩、烦躁、失眠等 “光害综合症”。据测定，歌舞厅中的黑光灯可产生波长为250～320纳米的紫外线，其强度大大高于阳光中的紫外线。人体如长期受到这种黑光灯照射，有可能诱发鼻出血、脱牙、白内障，甚至皮肤癌。旋转活动灯及彩色光源，眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且可干扰大脑中枢神经，使人感到头晕目眩，站立不稳，出现头痛、失眠、注意力不集中、食欲下降等症状。 据有关卫生部门对数十个歌舞厅激光设备所做的调查和测定表明，绝大多数歌舞厅的激光辐射压已超过极限值。这种高密集的热性光速通过眼睛晶状体聚集后再集中于视网膜上，焦点温度可高达 70℃以上，从而造成眼底的热操作，这对眼睛和脑神经十分有害。它不但可导致人的视力受损，还会引起出冷汗、神经衰弱等大脑中枢神经系统的病症。科学家最新研究表明，彩光污染还会不同程度地引起倦怠无力、性欲减退、阳萎、月经不调等身心方面的病症。除上述对人体的危害外，有些人工光源还会造成电磁干扰，影响其他电器的使用。比如：3万米内的霓虹灯光的闪烁就足以影响和干扰天文望远镜的观测精度，报纸上就曾有过紫金山天文台的天文望远镜受南京城里某些霓虹灯干扰的报道。 生活在“人工白昼”这样的不夜城里的人，夜晚难以入睡，打乱了正常的生物节律，导致精神不振，影响白天上班工作效率，还时常会出现安全方面的事故。据德国的一项调查 示，有 2／3的人认为“人工白昼”影响健康，有 84％的人反映影响夜间睡眠。为了避免强光刺眼，人们不得不将卧室的窗封闭，或者装上暗色的窗帘。“人工白昼”还可伤害昆虫、鸟类和一些植物，破坏夜间的正常活动或睡眠程度。这种昼夜不分的生活环境，更会给人的心理健康造成损害。 而对噪光这种都市新污染的危害影响，目前世界各国还没有出台相关的规定和保护受害人的法律依据。据汉城市建设指导科透露，除了提倡使用反射率在 12％以下的反射不严重的玻璃外，韩国至今还没有一部适当的法规。成均馆大学金祫逸教授指出，建筑物反射光不仅破坏了城市的总体美观，还会造成各种事故，是一个极待解决的问题。目前，对于这种新型的光污染，我国也没有适用于此的污染治理法规出台。上海华东建筑设计院的一位工程师担心地表示：阻止使用新建材是不可能的，但至少应该对它有所研究，控讨怎样解决建材反光等问题。 在实践工作中，加强对广告灯和霓虹灯的管理、禁止使用大功率强光源、控制使用大功率民用激光装置、限制使用反射系数较大的材料等措施势在必行。作为普通民众，一方面切勿在噪光污染地带长时间滞留，若光线太强，房间可安装百叶窗或双层窗帘，根据光线强弱作相应调节；另一方面应全民动手，在建筑群周围栽树种花，广植草皮，以改善和调节采光环境等等。 垃圾山大爆炸 还有20多天就要过元旦了，山城重庆的人们都忙着准备过节。 1994年12月4日是个星期天，位于四川重庆市江北县观山的垃圾处理场，21名工人正在高高的垃圾山上工作。突然“轰”的一声巨响，一股气浪猛地将如山的垃圾掀开，埋住了在场的部分工人。待救护人员赶到，扒开发着恶臭的垃圾时，9名工人早就停止了呼吸。 垃圾山为何会突然发生大爆炸？如何才能避免垃圾发生爆炸？这些问题牵动着人们的心。 科学家告诉我们，垃圾其实是固体废弃物的俗称。固体废弃物可分为城市垃圾和工业固体废弃物。它们都含有许多有毒物质。大量垃圾堆积在一起，经过一段时间，厌氧微生物就会把其中的有机物分解成甲烷。而甲烷是一种可燃性气体，当它们在空气中的浓度比率达到5％～15％时，遇到明火便会发生爆炸。发生在重庆垃圾场的悲剧就是这样发生的。 专家们认为，垃圾对人体的危害还地于这些固体污染物本身含有大量细菌和病毒，堆放久了会传播疾病，污染水源、大气和土壤，垃圾产生的渗出液还会污染地下水、损害农作物，严重影响人类的健康。 以往，对于固体污染物人们只能填埋了事。然而，填埋毕竟不是好办法。首先，填埋垃圾要侵占大量宝贵土地。而且，随着城市人口的增加，这种侵占会越来越严重。其次，将垃圾当作肥料，会使土地渣化严重，并且污染地下水。 例如，在上海老沪闵路，距离地铁新龙华车站不远处，早先就填埋了55万吨垃圾，堆成一座占地40．67亩（合21127平方米）、最高处达18米的垃圾山。这样做既占了土地，又污染了环境，还留下了很大的隐患。 1996年9月12日，上海市有关专家对垃圾山排放的甲烷浓度进行了测定，虽然测得的甲烷浓度仅为0．22％，远远低于甲烷起爆的浓度值，但有识人士认为，一旦条件成熟，这座垃圾山还是早些搬走为好。 既然填埋不是好办法，那么，该如何处理垃圾呢？专家们认为，首先要将垃圾预先分选。因为垃圾的种类实在不少，以工业废渣为例，就有煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥和石油废渣。生活垃圾则有厨房垃圾、废塑料、废金属、碎玻璃和茶叶等。各种垃圾处理的方法并不完全一样，当然要预先分开了。 垃圾经预选以后，便可以用各种不同的方法进行处理。目前，人们想出了各种各样处理垃圾的办法：有将垃圾压制成建筑材料的，有将垃圾研制成供农业生产用的颗粒肥料的，有将垃圾变成燃料的…… 眼下，我国全国固体废弃物堆存量已近60亿吨，而且这个数字还在逐年增加之中。预计到2000年，全国的工业固体废弃物将从目前的1．8亿吨增加到2．5亿吨。因此，尽快解决垃圾处理的问题已被提到议事日程上来。 |
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