为什么说环境是与生命息息相关的科学


18世纪末到今天200年以来,大工业体系与科学技术迅速发展带来了严重的环境污染。人们赖以生存的环境遭受到了自古以来最厉害的破坏。

人类生存的环境包括大气圈、水圈、岩石土壤圈和生物圈等四大环境圈。在地球外面围绕覆盖着一层空气称做大气圈。它的厚度在赤道处为4200公里,在两极处为2800公里。大气圈是由四层包围:即对流层、平流层、电离层和扩散层。其最接近地面的一层是对流层,在赤道厚大约15~17公里,其两极厚8~10公里,这一层空气和人类的关系特别密切。能提供人类生活必要的氧气,能调节气候、使它能适应于生命活动。但是,人类的工业生产和日常生活的污染物直接排进了这一层大气,即人类使大气受到污染,危害到了人们的健康。城市工业的生产规模大小、工艺过程、原料和产品种类等不相同,大气污染的性质、污染程度、排出有害物质的数量多少也不相同。通常见的有氨、氯、氟化氢和硫化氢、铅、汞、锰、砷、酚和有机氯、放射性物质和生物性物质等。它们通常形成颗粒物或者形成有害气体及蒸汽,在大气中相互作用,或和大气进行化学反应或和太阳紫外线进行光化学反应。这些有害气体经过呼吸道进入到人体内,小部分经过消化道或者皮肤进入到人体。当有害物质在体内达到一定浓度时,可引起感官或者内脏生理机能障碍,轻者则引起不良的反应;重者则降低机体的抵抗力并诱发感染甚至产生慢性或急性中毒而导致死亡。近年来已经证实,大气中的许多有害气体有致癌、致畸和致突变作用,已经引起越来越多人的关注。

水是维系人类生命和其它生物的必要条件。可是,人类可饮用的水资源确实十分贫乏。但是有限的水源也已被人类自己人为污染造成水质的恶化。例如工业废水和生活污水的污染,工业废水是主要的一种。现代化工业种类很多,例如冶金、化纤、化肥、电镀、造纸、印刷、制革、核电站、制药和医院,将酚类、苯类、硫化物、氰化物、氯丁二烯和甲醛、砷放射性物质和病原微生物等排入地表水或者地下水源,对人类造成极大的危害,可直接造成疾病,或者加深慢性病的程度。某些放射性物质在水中虽然不太多,但可经过食物链而聚集。长时间接触低剂量的放射性物质能够造成癌症和遗传变异,这是不可小看的潜在危险。

地壳表面的岩石和土壤组成了岩石土壤圈。其厚度即为10~70公里,岩石经过风化形成了土壤,供给人类生命所必需的物质。土壤是植物生长的基础,植物从土壤里吸收各种各样的营养成分,在太阳光下进行充分的光合作用,为人类供应食物。而人类在生产和生活中却将有害物质不经过处理排入到土壤,直接或者间接危害人类的健康。土壤污染的主要来源是(1)工业的污染(三废污染);(2)农药、化肥的污染;(3)放射性的污染;(4)生物的污染(病原微生物及寄生虫的污染)。在广大的农村和耕地主要是生物的污染和农药化肥的污染。一些病原体进入到土壤后仍可以继续存活,并在恰当的条件下传染许多疾病:例如沙门氏病菌、细菌性痢疾和阿米巴痢疾、蛔虫、鞭虫和钩虫病。土壤内的芽孢菌、破伤风菌、肉毒杆菌能长时间的生存于土壤内,当人和被污染的土壤接触后立即可感染疾病。生长在土壤与蔬菜上的放线菌或真菌也能使人体造成感染而患疾病。农药化肥进入到土壤污染农作物,通过食物链被人体吸收,危害到人体健康。

土壤一旦遭污染,其破坏作用将是长时间的。所以,人们应建立起保护土壤、防止土壤遭污染的意识,加强土壤的自净能力。土壤自净是经过土壤的自身物理和化学及生物作用逐步恢复到污染之前的状态,这一过程称做土壤自净。而土壤自净的能力是有一定限度的,若污染十分明显,土壤就不可能完全自净,从而引起环境污染或者导致传染病的发生。所谓的生物圈是指从地表以上15公里的大气圈和岩石土壤内深达到2~3公里处以及江河湖海都有生物的活动,而由此构成了生物圈。人类与一些生物种类将保持一种动态平衡。如果大量猎杀动物,人与其它生物之间的平衡将遭到破坏,人类的健康一定受到危害。现在世界各国关于环境和人体健康关系的研究正加深开展,例如,针对疾病的前期效应寻找环境污染物危害健康的早期指标;指定污染物的安全剂量;探讨有害物质的联合作用和完善各类环境的卫生标准并保护人类的健康,促进了人类社会的繁荣昌盛。