事实上,凯尔文只看到问题的一个方面——消耗氧气、生成二氧化碳,却没有看到问题的另一面——生成氧气、消耗二氧化碳。所以,有人认为这种想法有点过于悲观了,因为地球上的生物既能消耗氧,也能生成氧。世界上还有专门吸入二氧化碳的、呼出氧气的植物,如树木、花草等植物。在阳光下,植物的绿叶能吸收空气中的二氧化碳,再与从根部运来的水分和养料化合成淀粉、葡萄糖等,同时防出氧气,这叫做“光合作用”。据计算,三棵树每天吸收的二氧化碳约等于一个人每天呼出的二氧化碳。
除了植物以外,石头也从空气中吸取着大量二氧化碳。在二氧化碳和水的作用下,岩石中所含的碳酸钙会变成可溶解的酸式碳酸钙,这便是岩石的风化过程。据科学家们分析,每年由于岩石风化所消耗的二氧化碳约为40~70亿吨。这些风化的岩石随着江河流往大海,当它再和石灰化合时,会再次形成石灰石,变成新的岩石。
不过,随着现代化社会的公害越来越严重,空气中氧气和二氧化碳的比例起了变化。从很多工厂和汽车里排出来大量烟、废气和二氧化碳,使很多植物都枯死了。为了建工厂、修铁路、建城市,又从森林里砍伐了很多大树,这样一来,地球上的二氧化碳增加了,空气的成分就改变了,直接威胁到人类的生存。因此,我们必须下大力气去制止这些公害的发生。
目前,世界各国的科学家们也都在积极寻找能够使二氧化碳的排放量减少的有效途径,但是还没找到使空气中氧气增多的好方法。专家们指出,减少森林面积的流失、保护绿色植物是人类保护氧气的最好方法。因为正是这些绿色植物产生了人类赖以生存的氧气。
地球上的氧气会不会被用完,这有赖于全人类的努力。假如人类仍然无休止地向大自然索取,人为地过度破坏生态平衡、乱砍乱伐森林,导致大量绿色植物锐减,说不定人类真会面临缺氧的危机。
4.游荡在天空中的“死神”
“好雨知时节,当春乃发生。随风潜入夜,润物细无声。”这是杜甫笔下美妙的景致,但今天看来却未必如此了。随着工业化的高度发展,大气污染日益严重,“酸雨”这个名词也逐渐为人们所熟知。
酸雨是指pH值小于5。6的雨雪或其他形式的降水。酸雨是造成全球性环境污染的又一个元凶。它是大气污染后产生的酸性沉降物。因为最早引起人们注意的是雨中含有这种沉降物,所以习惯上称为酸雨。酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水气凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并、吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。
酸雨会对环境带来广泛的危害,造成巨大的经济损失,比如:腐蚀建筑物和工业设备;破坏露天的文物古迹;损坏植物叶面,导致森林死亡;使湖泊中的鱼虾死亡;破坏土壤成分,使农作物减产甚至死亡;饮用酸化物造成的地下水,对人体有害。
总之,酸雨能对整个生态环境进行全面侵袭,对人体健康更是有着直接或间接的危害,一方面,人体耐酸能力高于耐碱能力,如经常用弱碱性洗衣粉洗衣服,不带手套,手就会变得粗糙,皮革工人,经常接触碱液,也有类似情况出现,但眼角膜和呼吸道年末对酸类物质却十分敏感,酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用,可导致红眼病和支气管炎的发生,也可诱发肺病,这是酸雨对人体健康的直接影响。另一方面,农田土壤酸化,使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞、镉、铅等再溶出,继而为粮食、蔬菜吸收和富集,人类摄取后,很容易就会中毒、生病,这是酸雨对人体健康的间接影响。
由此可见,酸雨主要通过三种方式对人类的健康产生影响:一是经皮肤沉积而吸收,对人体造成直接伤害;二是经呼吸道吸入硫和氮的氧化物,引起急性和慢性呼吸道疾病;三是来自地球表面微量金属的毒性作用。酸雨对人类健康具有可怕的潜在危害,但通常情况下却不为人们所重视。酸雨,真可谓游荡在天空中的“死神”。
减少酸雨主要的主要措施是:减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物;工厂应采用烟气脱硫装置、提高煤炭燃烧的利用率。我们可以采取以下日常措施来减少酸雨的发生:用煤气或天然气代替烧煤;处处节约用电(大部分的电厂是燃煤发电);支持公共交通(减少车辆就可以减少汽车尾气排放);购买包装简单的商品(生产豪华包装要消耗不少电能,而对消费者来说包装并没有任何实用价值);支持废物回收再生(废物再生可以大量节省电能和少烧煤炭)。
漫步在绵绵细雨之中,实在是一件很浪漫的事,雨本本来是可以让污浊的世界变得干净、清爽、纯真而透明的天上之水,但人类活动却使它成为了游荡在天空中的“死神”,这份沉重也应该由人类本身来承担,希望通过努力,在不久的将来可以恢复它的本来面目,滋养世间万物。
5。“温室效应”
“温室效应”又称“大气保温效应”、“花房效应”。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故被称为“温室效应”。
温室有两个特点:温度较室外高,不散热。生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室,是让太阳光能够直接照射进温室,加热室内空气,而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发,使室内的温度保持高于外界的状态,以提供有利于植物快速生长的条件。
如果大气不存在这种效应,那么地表温度将会下降约3度或更多。反之,若温室效应不断加强,全球温度也必将逐年持续升高。自1975年工业革命以来,地球表面的平均温度已经上升了0。9华氏度,由温室效应导致的全球变暖已成为了世人关注的焦点问题。
简而言之,“温室效应”是由环境污染引起的地球表面增热的现象,它至少会带来以下几种严重恶果:海平面上升;气候反常,海洋风暴增多;地球上的病虫害和传染疾病增加;土地干旱,沙漠化面积增大。
温室效应会给人类带来十分严重的危害。首先自然生态将随之发生重大变化。荒漠将扩大,土地侵蚀加重,森林退向极地,旱涝灾害严重,雨量将增加7~11%;温带冬天更湿,夏天更旱;热带也将变得更湿,干热的亚热带变得更干旱,迫使原有水利工程重新调整。20世纪60年代末,非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草,牲畜被宰杀,饥饿致死者超过150万人。这是“温室效应”给人类带来灾害的典型事例。
此外,沿海地区将受到严重威胁。有科学家认为,由于气温升高,引起海水体积膨胀,海平面可能升高0。2~1。4米。目前全世界有13的人口生活在沿海,沿海又是工农业非常发达的地方,海平面升高会淹没许多城市和港口。地球变暖已引起全世界人们的关注。
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。因此,必须有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增长,科学使用燃料,加强植树造林,绿化大地,防止温室效应给全球带来的巨大灾难。
人类活动和大自然还排放其他温室气体,它们是:氯氟烃、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林,尤其是热带雨林。
虽然迄今为止,我们无法提出有效的解决对策,但是退而求其次,至少应该想尽办法努力抑制二氧化碳排放量的增长,不可听天由命任凭发展。
为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤),少开汽车;地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林,尤其是热带雨林。所以,另一方面我们要保护好森林和海洋,比如不乱砍滥伐森林,不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林,减少使用一次性方便木筷,节约纸张(造纸用木材),不践踏草坪等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。
6.为什么会出现雾气
雾是我们生活中常见的一种天气状况,关于雾,有三种定义。第一种:凡是大气中因悬浮的水汽凝结,能见度低于1千米时,气象学称这种天气现象为雾。第二种:雾是接近地面的云。第三种:雾是由悬浮在大气中微小液滴构成的气溶胶。
雾是在一定天气条件下形成于近地面的小水滴,直径一般不超过50微米,平均在10微米左右。这些水滴对可见光有强烈的散射作用,会严重影响能见度。由此可见,雾形成的条件一是冷却,二是加湿,三是有凝结核。增加水汽含量。这是由辐射冷却形成的,多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨,气象上叫辐射雾;另一种是暖而湿的空气作水平运动,经过寒冷的地面或水面,逐渐冷却而形成的雾,气象上叫平流雾;有时兼有两种原因形成的雾叫混合雾。
那么,雾气的出现是什么原因造成的呢?夏末秋初的季节最具备形成大雾的气候条件,由相对湿热的夏日转到秋日,地面主要受变性冷高压控制,夜间就容易出现较强的降温,一旦地面有充沛的水汽,就可以形成大雾。近10年的统计资料表明,秋季大雾出现的频率最高,平均占全年大雾日的31。7%,冬季次之,占27。1%,春季最少,仅为8。7%。除了天然的气候条件外,大气污染也是造成多雾的另一个重要原因。
由于城市社会经济的高速运转,消耗大量能源,同时向大气中排入大量的有害气体和颗粒物。污染的大气存在着大量的亚微米可溶性气溶胶。这些粒子在大气中充当了凝结核,而城市中的江河湖面蒸发、散射出来的蒸气在这些凝结核的催化作用下就形成了雾。
大气污染对雾影响的另一方面,是雾水的酸化。酸雾将污染物吸附,造成地面高浓度的污染,而且酸雾中的硫酸析解将会威胁到人及其他生物的健康。比如雾天锻炼身体就有些得不偿失。雾天,污染物与空气中的水汽相结合,将变得不易扩散与沉降,这使得污染物大部分聚集在人们经常活动的高度。而且,一些有害物质与水汽结合,会变得毒性更大,如二氧化硫变成硫酸或亚硫化物,氯气水解为氯化氢或次氯酸,氟化物水解为氟化氢。因此,雾天空气的污染比平时要严重的多。而且组成雾核的颗粒更容易被人吸入,并容易在人体内滞留,而锻炼身体时吸入空气的量比平时多很多,雾天锻炼身体吸入的颗粒会很多,这更加加剧了有害物质对人体的损害程度。
如长时间滞留在这种环境中,人体会吸入有害物质,消耗营养,造成机体内损,极易诱发或加重疾病。尤其是一些患有对环境敏感的疾病,如支气管哮喘、肺炎等呼吸系统疾病的人,会出现正常的血液循环阻碍,导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血等。
所以,大雾天气时我们应该减少户外活动时间,在户外时戴上围巾、口罩,保护好皮肤、咽喉、关节等部位,中老年、儿童、身体虚弱的人更应重点防护。总之,雾天锻炼身体,对身体造成的损伤远比锻炼的好处大。因此,雾天不宜锻炼身体。
7.城市里的大烟囱
随着人们的生活水平逐步提高,城市里的污染也日愈严重起来。现如今,城市里充斥着各种各样的工厂,还有大大小小的锅炉房,矗立着一座座烟囱,昼夜不停地冒着浓烟;各家各户做饭取暖的炉灶,也排出大量油烟废气;马路上穿梭往来的汽车、摩托车,一刻不停地排放着尾气。这些烟尘和废气都进入大气层,使城市上空的空气污浊不堪。如果天气好,随着空气的流动,烟尘会慢慢消散。假如赶上特殊天气,空气中的烟尘、废气无法扩散,就会在城市上空贴近地面的大气层中积聚,造成严重大气污染。
空气看不见、摸不着,大气是否被污染,以及污染的程度,都要靠仪器来检测。不过通过对比也能发现:住在农村的人,夜晚在黝黑的天空上能看到满天繁星;而到了城市,却只能看到稀稀落落的一些星星,而且比较昏暗。城市夜空灯光的辉映是一个原因,而城市空气污浊,透明度小,是影响对星空观测的最主要因素。