书城教材教辅环境科学知识(青少年科普知识阅读手册)
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第5章

中国自20世纪50年代后半叶以来,开展辐射育种研究,已先后育成水稻、小麦、大豆等各种作物品种品系20多个,其中用射线照射“南大2419”育成良种“鄂麦6号”;用射线照射“科字6号”获得优良稻种“原丰早”使成熟期提早45天。80年代以来定向控制突变成为辐射育种工作的中心课题。90年代,辐射育种进入了一个更加快速发展阶段。

粉煤灰

粉煤灰是煤炭燃烧产生的烟气中的细灰。通常是指从燃煤火力电站烟道气中收集的细灰。

粉煤灰是煤炭进入1300~1500℃的炉膛,在悬浮燃烧条件下,受热后再冷却而形成的小球体,表面光滑,微孔细小。其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、三氧化硫等。

粉煤灰的排放量与所燃煤炭的灰分含量有关,灰分愈高,排放量愈大。大量的粉煤灰不加处理,会产生扬尘污染大气。直接排入水系又会淤塞江河湖泊,对水体造成污染,破坏水生生态系统,影响水产养殖业,而且其中的有害成分对人体健康也有不良影响。

放射性污染

放射性元素的原子核在衰变过程中产生α、β和γ射线的现象,俗称放射性。由放射性物质造成的污染,叫做放射性污染。放射性污染对环境的影响主要表征是使环境的放射水平高于天然本底或超过国家规定的标准。造成放射性污染的物质称为辐射源,一般分为天然辐射源和人工辐射源两大类。天然辐射源中,一种是通过地球大气层的宇宙射线;另一种是地球水域和矿床(如铀、镭等矿)的天然辐射源。人工辐射源有医用射线源(用以诊断和治疗病人)、核武器试验产生的放射性沉降以及核能工业排放的各种放射性废物等。

辐射与吸收

在整个宇宙,能量都是在相互传导的。地球边吸收太阳的辐射能,边又向天空放射红外线,求得相对的能量平衡。太阳放射的辐射有人眼可以看见的可见光,也有人眼看不见的辐射,如无线电波、红外线、紫外线等。地球表面并不能像太阳那样放射可见光,只有在个别情况下如火山爆发、森林自燃、电闪雷鸣时,才会发生零星的自然发生现象。地球表面和大气也可以放射辐射,即红外线。地面辐射是向着大气的,有一部分辐射能量被大气吸收,一部分穿过大气进入太空。大气辐射一部分能量向内,被地面吸收,一部分向外进入太空。

太阳的辐射与地球表面的吸收,呈现出一种矛盾而又统一的相互依存的关系。也就是说,地球放射的红外辐射能量与吸收的太阳辐射能量大体上是相等的。如果地球的表面和大气只是不断地吸收太阳辐射能,不会放射红外线,或放射红外线的能量少于吸收的太阳辐射能量,地球就会越来越热。反之,地球放射红外线的能量多于吸收的太阳辐射能量,地球就会越来越冷。

氟化物

大气中有气态氟与尘态氟两种。由呼吸道吸入的气态氟几乎全部被肺吸收并进入血液循环系统;尘态氟则根据颗粒大小分别沉积在呼吸道、气管和肺泡内。吸入的氟一部分通过肾脏排出体外,一部分则蓄积在骨骼和牙齿中,使牙齿变质,牙质松脆、缺损或脱落。骨骼的氟中毒表现为腰痛,骨关节变形,畸形,骨质硬化,严重时造成瘫痪。

氟被植物吸收后,即转移到叶片尖端和边缘,积累到一定浓度后,能使叶肉细胞质壁分离,轻则出现伤斑,叶片脱落,影响生长发育,产量下降,重则死亡。

分拣机器人

20世纪70年代人们就用超声波检查挑拣变质的蔬菜和水果,但对外表不易觉察的烂土豆则无能为力。英国人曾研究了遥控机械系统,通过电视屏幕上看土豆,只需用指示棒碰一下烂土豆图像,专门的装置便可以把烂土豆挑拣出来扔掉。但这种机器离开人就不能工作。后来专家发现,土豆良好部分和腐烂部分对红外线反射是不同的,于是发明用光学方法挑拣土豆。土豆是椭圆体,为了能够观察到土豆的各个部位,机器人具备了传感器、物镜和电子-光学系统。一个小时它就可以挑拣3吨土豆,可以代替6名挑拣工人的劳动,工作质量大大超过人工作业。

现在自动分拣机器人已得到了广泛的应用。日本研制的西红柿分选机每小时可分选出成百上千个西红柿。日本研制的苹果自动分选机,每分钟可选540个苹果,根据颜色、光泽、大小分类、并送入不同容器内。日本研制的自动选蛋机,每小时可处理6000个蛋。

废石膏

这是以硫酸钙为主要成分的一种工业废渣。按其不同的来源有不同的俗称,例如:以磷酸盐矿石和硫酸为原料制造磷酸时所产生的废渣称为磷石膏;以氟化钙和硫酸制备氢氟酸时所产生的废渣称为氟石膏;由海水提取食盐所产生的石膏称为盐石膏等。

废石膏呈粉状,主要成分是硫酸钙,含量在80%以上,其他成分为硅、铝、铁、镁、钠、钾、磷、钛、锦、碳、氟等元素的氧化物。

废石膏的排放量很大,每生产1吨磷酸约可排出5吨磷石膏。大量废石膏如不妥善处置,任意堆存,不但占用大片土地,而且会污染水体和土壤。例如,氟石膏中含氟量高达3.07%,其中2.05%是水溶性的,如处置不当,则会危害农业生产和人体健康并威胁牲畜生长繁殖。

防治石油污染

海洋石油污染绝大部分来自人类活动,其中以船舶运输、海上油气开采,以及沿岸工业排污为主,由于石油产地与消费地分布不均,因此,世界年产石油的一半以上是通过油船在海上运输的,这就给占地球表面71%的海洋带来了油污染的威胁,特别是油轮相撞、海洋油田泄漏等突发性石油污染,更是给人类造成难以估量的损失。

1991年的海湾战争造成的输油管溢油,使200多万只海鸥丧生,许多鱼类和其他动植物也在劫难逃,一些珍贵的鱼种已经灭绝,美丽丰饶的波斯湾变成了一片死海,海洋石油污染对海洋生态系统的破坏是难以挽回的。

海上溢油不仅破坏海洋环境,而且还存在发生火灾的危险,因此,一旦出现溢油事故,一方面要尽可能缩小污染区域,另一方面要迅速消除和回收海面上的浮油,处理溢油的一般方法,是用围油栅将浮油围住后,一边用浮油回收器进行回收,一边喷洒消油剂,使原油尽快形成能消散于水中的小油粒。

为防止溢油污染海洋,我国也建立了自己的监测体系,开发配备了相应的围油栅、撇油器、收油袋等防污染的设备,科研人员还绘制了海洋环境石油敏感图,并建立了溢油漂移数值模型、数据库和溢油漂移软件,一旦发生溢油事件,有关人员在很短的时间内,就会了解溢油海域的污染情况,及溢油的运行轨迹。

海上油气生产可能对海洋生态环境造成污染的主要是含油污水,含油污水是从油层开采出来的混合物,经脱水后剩下的污水,这些污水如果不经过处理排入大海,其中所含油类就会对海洋生物及鱼类造成严重影响。

渤海城北油田是我国建造的第一个固定式海上采油平台,它对含油污水的处理是通过隔油、浮选和过滤三个过程完成的,污水在通过斜板隔油器后,大部分原油被分离出来,再经过浮选器,使小油珠变成大油珠,被收油器收走,最后再经过过滤,使污水中的含油量低于每升30毫克,达到国家排放标准后再排到大海中。

清除海洋石油污染任重而道远,只有提高全社会的环保意识,才能真正的还大海于蔚蓝。

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固体废物污染

固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的产品边角废料,已报废新产品,丧失实际利用价值或虽未丧失利用价值但为所有人抛弃的呈固态或半固态状态的物品、物质。固体废物主要来源于人类的生产和消费活动。固体废物对环境的污染是多方面的,概括起来,从其对各环境要素的影响看,可以分为以下几个方面:

(1)对水体的污染。固体废物投入水体,影响和危害水生生物的生存和水资源的利用。排入海洋的废物会在一定海域造成生物的死区。废物堆积或垃圾填埋场,经雨水浸淋,渗出液和滤沥亦会污染河流、湖泊和地下水。

(2)对大气的污染。固体废物中的尾矿、粉煤灰、干污泥和垃圾中的尘粉会随风飞扬,污染大气。许多固体废物本身或者在焚化时,会散发毒气和臭气,危害人体健康。

(3)对土壤的污染。固体废物及其渗出液和滤沥所含的有害物质会改变土壤性质和土壤结构,影响土壤中微生物的生活,有碍植物根系生长,或在植物体内积蓄,通过食物链影响到人体健康。许多种固体废物所含的有毒物质和病原体,除通过生物传播外,还以水汽为媒介传播和扩散,危害人体健康。

国际地球日

为了保护地球环境,制止生态恶化,使每一位地球居民都为改善地球环境作出贡献,1970年,美国年轻的大学生丹尼斯·海斯经过酝酿策划,于同年4月22日(星期三)举办了第一个“地球日”活动。这天,美国各地大约有2000万人参加了游行示威和演讲会,以表达他们扞卫地球环境的决心。从此,第一个“地球日”便诞生了。1990年4月22日这天,全世界有数亿人身穿蓝绿两色服装参加了“国际地球日”20周年纪念活动。这次活动的规模比20年前举行的首次“地球日”活动大得多,很多国家把星期日(1990年4月22日)定为举行一周活动的高潮;全世界有140个国家的团体制定了与地球日有关的活动。

国际环境保护法

国际环境保护法是调整国家之间,在开发、利用、保护和改善环境中,所产生的各种关系的有约束力的原则、规则、规章和制度的总称,是保护全人类环境的法律,是在国际法中自成体系的一个分支,它与国内环境保护法有着密切的联系,是一国国内环境保护法的组成部分。它的主体是国际社会中因保护和改善人类环境而产生权利义务法律关系的参加者,客体是因保护和改善人类环境而产生的权利义务的共同指向。目前仅在联合国环境规划署登记的,有关国际条约、协定等国际环境法文件就达150多件。我国缔结和参加的国际公约、条约作为我国环境保护法体系的一个组成部分,其内容和要求在我国具有法律效力,因此,从事环境执法也必须注意到国际环境法的规定。

公共事业区的绿化

公共事业区一般包括文化宫、图书馆、电影院、邮局、银行、百货大楼、商场、饮食部等,对它的绿化可采取在其内可设置中心花园、花坛、草坪等,可选择稀有、珍贵的树种或花卉点缀,也可以栽植高大的常绿乔木和落叶乔木。

公害病

公害病是由环境污染引起的地区性疾病。损害健康的环境污染因素很复杂,有一次污染物和二次污染物;有单因素作用和多因素联合作用:污染源往往是多个,污染物的性质和浓度同人体损害程度之间只具相关关系,确凿的因果关系则往往不易证实。公害病的流行,一般具有长期(十数年或数十年)陆续发病的特征,还可能累及胎儿,危害后代,也可能出现急性爆发型的疾病,使大量人群在短期内发病。

日本是发生公害的最严重国家之一,对公害的研究也最早。如1974年日本施行的《公害健康被害补偿法》中,确认水俣病、痛痛病、四日市哮喘等为公害病,并规定这几种病的确诊条件和诊断标准及赔偿法。

高炉渣

高炉炼铁过程中排出的渣子,称为高炉渣。主要含有钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和少量硫化物。这种废渣如堆存不用,不仅占用大片土地,浪费宝贵资源,而且废渣中的有害物质将随雨水渗入土壤,流入江河,造成污染,最后将危害人类健康。

光气

光气又称碳酰氯,无色气体,有腐草臭味,剧毒,微溶于水,较易溶于苯、甲苯等,由一氧化碳和氯的混合物通过活性炭制得。环境中的光气主要来自染料、农药、制药等生产工艺。光气是剧烈窒息性毒气,高浓度吸入可致肺水肿。毒性比氯气约大10倍,但在体内无蓄积作用。在生产条件下以急性中毒为主,主要对呼吸系统造成损害。吸入光气后,发生典型的刺激症状,初为干咳,数小时后加重,轻者出现咳嗽、胸闷、气促、眼结膜刺激和头痛、恶心等;重者可发展为肺水肿、呼吸困难,甚至出现休克。

光污染

逾量的光辐射对人类生产、生活环境造成不良影响的现象称为光污染。包括可见光、红外线和紫外线污染。人们能直接感觉到的主要是可见光污染。可见光污染较常见的是眩光,如黑夜面前射来的汽车灯光,强阳光下城市高大建筑物玻璃幕墙的反射光等,电焊弧光,熔融的金属液和玻璃液产生的强光均会对人的眼睛造成伤害。

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环境

环境是人类赖以生存与发展的宇宙空间及其中全部物质要素的综合体,它是人类社会发展的物质基础。人类在生活和生产活动中,一方面有计划、有目的地利用环境资源以改善生活条件;一方面又在不同程度上污染与破坏自然环境,从而引起许许多多的环境问题。这些人为的环境问题大致可分为两大类:一是不合理地开发利用自然资源,使自然环境和生态系统遭到破坏;一是工业生产过分集中在城市中,造成废物对生活环境的污染。近代工业与人类环境这种不协调的相互关系,必须认真对待并加以解决。

环境权

环境权的具体主张是由原德意志联邦共和国的一位医生在1960年首先提出来的。当时他是针对有人往北海倾倒放射性废物而向“欧洲人权委员会”提出控告,认为这种行为违反了《欧洲人权条约》中关于保障清洁卫生的环境的规定。20世纪50年代以来,不断出现震惊世界的公害事件。1960年环境权的主张提出以后,1969年美国密歇根州立大学一位教授以“公共信托理论”为依据,提出了公民享有环境权的理论。同年美国公布的《国家环境政策法》和日本《东京都防止公害条例》都明确规定了环境权。1970年在日本东京举行了有13个国家参加的“公害问题国际座谈会”,会后发表的《东京宣言》说:“我们请求,把每个人享有其健康和福利等要素不受侵害的环境权利和当代人传给后代的遗产应是一种富有自然美的自然资源的权利,作为一种基本人权,在法律体系中确定下来。”1972年联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开的“人类环境会议”上通过的《联合国人类环境会议宣言》中提出:“人人有在尊严和幸福的优良环境里享受自由、平等和适当生活条件的基本权利。”现在,有的国家已将环境权作为公民享有的一种基本权利写入了宪法。

环境与人类