五要素脏了，少了，甚至有毒
一、空气变了
在正常情况下，空气是一种平衡态，也就是说空气中的成分比例大致是固定不变的。
地球大气中氮气（N2）占总体积的78％，它是植物生长不可缺少的肥料来源。氧气（O2）占21％，它是人类和一切生物呼吸的要素，也是燃烧的要素。氩气占0.9％。其他还有微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有气体和二氧化碳、水蒸气、粉尘、进入大气层的宇宙尘埃等。
但在20世纪以来，在现代工业和交通迅猛发展的过程中，工业和人口高度集中，城市越来越大，各种烟囱排出大量废气，加上汽车、飞机放出的大量尾气，使城市上空尘灰滚滚。那么愈来愈严重的空气污染，其主要的污染物是什么？
城市烟雾有两大类型：一类是石油型烟雾，以洛杉矶、东京烟雾为代表；一类是煤炭型，以伦敦、马斯河谷烟雾为代表。
（一）石油型烟雾（洛杉矶型烟雾）
洛杉矶型烟雾又称光化学烟雾，它是汽车尾气、石油工业排放的大量氮氧化合物和碳氢化合物，在阳光作用下发生一系列复杂的化学反应，结果产生更多的有毒化合物而引起的一种空气污染。
光化学烟雾早在1946年首先在美国洛杉矶市被发现，以后人们开展了大量的调查研究，逐步认识了光化学烟雾的生成过程：
第一步，空气中的二氧化氮（NO2）吸收紫外线后发生光分解反应，产生活泼的氧原子：
式中hν是光子能量，h是普朗克常数，ν是光的频率。NO2最易吸收波长在0.3至0.43微米（1米＝106微米）间的紫外光而发生分解反应。
第二步，原子氧与一氧化氮（NO）、氧（O2）、碳氢化合物（HC）反应，生成一系列中间污染物或最终污染物：
NO＋O＋M─→NO2＋M
O＋O2＋M─→O3＋M
O＋HC─→R0＋RCO0
M是空气中其他污染物分子，R和RCO均含有未配对电子，是具有较高反应活性的游离基团。
第三步，臭氧分子（O3）与HC反应生成酰类游离基和醛或酮：
O3＋HC─→RCOO0＋RCHO（醛）或R2CO（酮）
第四步，戴类游离基被NO还原后，再被氧分子氧化成过氧戴类游离基：
RCO2＋NO─→NO2＋RCO0
RCO0＋O2─→RCO0
第五步，过氧化戴类游离基与N反应生成过氧化骡硝酸脂（称PAN）
以上系列反应过程的中间产物和最终产物，称为光化学烟雾。
除阳光照射外，空气中集存大量的碳氢化合物是形成光化学烟雾的重要条件，否则臭氧就会和NO按下述反应不断循环更替：
O3＋NO─→NO2＋O2
不能够产生具有刺激作用的醛、酮类化合物。
（二）煤烟型烟雾（伦敦型烟雾）
1948年11月，英国伦敦，美丽的泰晤士河畔游人稀少，显得格外寂静，只是那机器声隆隆不断，从电厂、工厂、学校和居民家中排出的阵阵烟雾笼罩着整个都市。人们即使躲在家中，也难逃即将降临的厄运，因为那被污染的空气无孔不入。开始时人们感到胸闷、咳嗽，进而喉痛、呕吐，患有呼吸道疾病的老年人病情加重，不得不住院治疗。这次烟雾污染造成700～800人死亡。
伦敦烟雾事件主要是燃煤引起的，因此又称为煤烟型烟雾。以煤为主要能源的城市，空气污染的共同特点是，空气中的粉尘和二氧化硫等污染物含量高，而碳氢化合物的含量较少。
全世界每年消耗的煤约600多亿吨，我国更是以煤为主要能源，因此，我国城市的空气污染主要是煤烟型。据测算，燃煤排放的空气污染物总量约占整个燃烧排放量的96％。由于燃烧方式和技术落后，排放的碳黑、烟尘、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳等污染量更大。
1.粉尘
粉尘有时也在烟雾中，有时又比烟雾更具浓度。如烧石灰、炼钢铁都有大量粉尘排出，许多金属冶炼厂也都是粉尘污染的大户。
你若仔细观察，许多烟囱里会冒出黑色的烟雾，或扶摇直上，或盘旋缭绕。人们形象地称之为“黑龙”。“黑龙”的真面目是烟尘，是燃烧不完全的小小黑色炭粒。一般煤燃烧后约有原重量的1／10。这种烟尘排入大气，油燃烧后约有原重量l％的烟尘排出。家庭炉灶比工业锅炉产烟量大，小锅炉比大锅炉的产烟量大，所以集中供暖有助于减少空气中的粉尘污染。
粉尘的颗粒大小不等。颗粒较大的直径在10微米以上，因为重量较大能很快降落到地面，被称为落尘。颗粒较小的直径在10微米以下，其中有些比细菌还小，它们长时间在空中飘浮，就把它们叫做飘尘。
飘尘对人体危害更大。粒径在5～10微米的粒子能进入呼吸道，但可被鼻毛和呼吸道粘液阻挡排除。特别小的粒子，直径小于半微米的，可粘附在上呼吸道表面随痰排出。唯有半微米至5微米的飘尘，能直接到达肺细胞，并在那里安家落户。有的飘尘还可能携带着致癌毒物，那就更危险了。
粉尘，尤其是煤粉尘，是大气污染的元凶。历史上好多烟雾事件都是煤烟尘和二氧化硫污染造成的。
煤烟尘能把人们的手、脸甚至鼻孔熏黑，严重时还能刺激眼睛，引起结膜炎等眼病。
煤烟尘能把建筑物表面熏黑，为保持美观，需经常耗资费力去粉刷建筑物。
粉尘落在植物上，会堵塞植物气孔，阻挡阳光进入叶组织进行光合作用，影响农林作物生长。粉尘落在观赏树木和花卉上，降低观赏价值，影响城市市容。
粉尘能加速金属材料和设备的腐蚀。粉尘落入精密机械设备上会增加磨损，甚至造成事故。
烟尘在空中弥漫，形成大雾，使城市交通事故增加。1946年以前，美国钢城匹兹堡，汽车在白天行驶也得开灯，建筑工地也常因烟雾而停工。
消除大气中的粉尘污染，根本办法是消烟除尘，一是改造锅炉，提高燃烧效率，二是安装有效的除尘设备。
2.一氧化碳
一氧化碳是无色无味的气体，没有检测仪器的帮助，人们很难识别它。人们在呼吸过程中，吸进去的氧气和体内的红细胞在肺部进行结合，然后运送到全身各个部分。但是，奇怪的是，人体内的红细胞对一氧化碳的亲和力要大于氧气，即便在一氧化碳和氧气同时存在时，只要红细胞一遇上一氧化碳，便立即排斥氧气，与一氧化碳结合。有数字说，一氧化碳同红细胞的结合能力是与氧结合能力的210倍。当红细胞同一氧化碳结合后，因运送到全身的不是氧气，从而可使人出现头痛、头晕，一氧化碳浓度大时，5～10分钟人就会在不知不觉中死亡。
据统计，空气中的一氧化碳80％以上来自汽车尾气。这是由于汽油燃烧不完全的缘故。越是交通高峰期，汽车跑不起来，走走停停，产生的一氧化碳就越多。
自然环境中，无污染地区空气中一氧化碳浓度约10－6。一般城市空气中一氧化碳浓度约10ppm，而马路附近，交通高峰期可达100ppm以上。在这种环境下待上一两个钟头，人就会感到头痛、恶心，甚至昏迷。即使在低浓度下，如30ppm浓度下，待上8小时，人体所受程度与120ppm下待一小时差不多。所以，平常最好不要长时间地在繁忙的马路边散步或游玩。
例如：2005年夏季，辽宁省铁岭以北约10公里处，102国道被大水淹没。一天傍晚，天气阴沉沉的，气压很低。来往的车辆怕在水中熄火，都用大油门轰着车，停停走走地行驶。到晚上10时左右，有人发现有辆吉普车总停在水中不动。上前询问才发现车里坐着4人早已晕倒在车内。立即送往医院抢救，仍有2人因中毒过深而未能救活。验血结果是，这两人血中一氧化碳含量分别为70％和150％。原来是北京某厂一行4人乘坐“切诺基”吉普车从哈尔滨行车至此。当行驶至水最深处，水已淹到车座，人都坐在水中，车内只留下很小的空间，汽车排出的大量尾气无法散发，尤其是他们的小车处在车群中的最低处，很快被浓烟包围，于是酿成灾祸。
3.二氧化硫
硫黄在燃烧时就产生二氧化硫：
S＋O2＝SO2↑
二氧化硫一般或多或少地存在于煤和石油中。
二氧化硫本身是无色的、有股难闻的刺激性臭味的气体。一般城市空气中二氧化硫的平均浓度是0.1～0.3 ppm。长期吸入这种空气对人体也会带来慢性危害。如果你能闻到二氧化疏的气味，空气中的二氧化硫浓度至少有3ppm。此时人就会猛烈咳嗽、打喷嚏，感觉嗓子痛、胸闷、呼吸困难，所以一旦闻到二氧化硫的气味就应立即设防。
实际上二氧化硫在空气中存在时间很短，大约几小时后，二氧化硫就能同空气中的水气结合形成硫酸雾。这东西更坏，它的毒性比二氧化硫本身大10倍多。空气中只要有0.8ppm的硫酸雾，人就忍受不了，而二氧化硫到8ppm，人只感到难受而已。人体吸入硫酸雾，会引起支气管炎、支气管哮喘和肺气肿等病症。
二氧化硫有很强的腐蚀作用。一块好好的钢板，在二氧化硫浓度为0.12ppm的空气中暴露一年，就能被二氧化硫吃掉1／6。世界许多城市二氧化硫年平均浓度都达到或超过这个水平。二氧化硫还能使架设在空中的输电线上的金属器件和导线的寿命降低1／3。
二氧化硫也是植物的死敌。在低浓度时就能造成植物生长缓慢、落叶、枯死等受害症状。空气中二氧化硫达1.2ppm，棉花即枯死。紫花苜蓿对二氧化硫比人和动物敏感得多。空气中只要有0.3ppm就表现中毒，出现叶斑、落叶或死亡。而人要增加到3ppm才能闻到气味。所以工厂周围有意种植些紫花苜蓿，可作为二氧化硫污染的指示植物。
二氧化硫还有个孪生兄弟，即三氧化硫。它在大气中一出即逝，变成硫酸雾随雨雪降落，形成“酸雨”。酸雨直接毁坏森林和农作物。酸雨使瑞典每年损失木材达450万立方米，使加拿大400多个湖泊酸化，危害湖泊中的生物。因此有人把酸雨称作“空中死神”。在后面我们会专一讲解“酸雨”问题。
控制二氧化硫污染，最好的办法是燃烧不含硫的煤和石油。也就是说燃料燃烧前要脱硫。其次是烟气脱硫，即在烟道中脱除二氧化硫。
4.碳氢化合物－氮氧化合物→光化学烟雾
有报道说，美国洛杉矶市，从20世纪40年代起，曾发生多起“蓝色烟雾”公害事件。起初人们对蓝色烟雾没有认识。感到非常奇怪和惶恐。于是美国国家环保部门开始研究空气中的蓝色烟雾。但在调查时，研究者只在空气中发现二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等一些污染物，令人们狐疑的是，这些污染物的含量不至于达到“杀人”的程度，可为什么有人在蓝色烟雾中死去呢？
后来查明是这样的：碳氢化合物是空气中的一类重要污染物，包括甲烷、乙烷、乙烯等等。它们主要来自不完全燃烧过程和溶剂高温蒸发。氮氧化合物是空气中的另一类主要污染物。汽车尾气和工厂烟筒都排放碳氢化合物和氮氧化合物。二者在太阳光紫外线的照射下会发生反应，这是以前没有想到的。反应之后产生毒性更强的物质，形成浅蓝色烟雾。它们主要是臭氧、甲醛、过氧乙酞基硝酸酯、烷基硝酸盐等等，尽是些强氧化剂，统称为光化学氧化剂，其中臭氧占90％以上。从此，把这种蓝色烟雾就叫光化学烟雾。也有人称它为“洛杉矶烟雾”，这是因为它最早发现于1943年，发生在洛杉矶。
以后，科学家们又在实验室里，利用紫外线照射氮氧化合物和碳氢化合物的混合物，同样地制成人工光化学烟雾，并且弄清了它的全部详细反应过程，进一步肯定了唯斯密特博士的思想。
光化学烟雾有强烈的刺激作用。光化学氧化剂的浓度超过0.15ppm时，就能刺激眼睛，使眼睛红肿。如果气象条件不好时，0.1ppm就有这种感觉。光化学烟雾还能引发哮喘、诱发肺癌。中毒严重者，呼吸困难、视力减迟、头晕目眩、手足抽搐。长期吸入光化学氧化剂，还会引起人体动脉硬化，加速人的衰老。
光化学烟雾对植物的危害也不轻。洛杉矶烟雾发生期，郊区蔬菜全部由绿色变为褐色，大片树木枯死，葡萄减产60％以上。
光化学烟雾还能加速橡胶制品的老化，使之发生龟裂。它还腐蚀建筑物和衣物。
光化学烟雾不仅仅危害洛杉矶市，世界许多大城市也都光顾。1970年，日本东京汽车数量超过200万辆，光化学烟雾持续了一个夏季，学生们到室外活动，还得戴上防毒面罩。
就在2000年1月墨西哥城出现了连续3天的烟雾。当时臭氧含量猛增到269点，是世界卫生组织规定的100点安全标准的近3倍。成千上万市民已出现呼吸困难、眼睛不适、头疼和恶心等症状。市政府要求市民留在家中，关闭门窗，不要到室外活动，不要吸烟，学校暂停体育课和集体活动。
我国的甘肃省兰州市，因为石油化工企业的污染严重，加上三面环山的特殊地理条件，70年代中期就发生过光化学烟雾。
随着世界人口的增加，汽车数量猛增，现已超过两亿辆，改革燃料和改进汽车设备，大力推行无公害汽车，如氢能汽车、电动汽车、太阳能汽车等，已是势在必行。
5.空气中存在大量的铅
多少年来，汽油中一直加含铅化合物——四乙基铅作为防爆剂，铅最终随汽车尾气排入大气中。汽车排放的铅占大气中铅含量的97％。四乙基铅的毒性比金属铅的毒性更大。大部分铅粒直径为0.5微米或更小，很容易通过呼吸系统、消化器官、皮肤等途径进入人体，并在人体内逐渐蓄积起来，妨碍红血球的生长和成熟，引起贫血、牙齿变黑、神经麻痹等慢性中毒症状。
现在全世界每年由汽车排放到空气中的铅约为40万～50万吨，加上其他工业用铅抛向大气中的铅数量就更大了。近十年来，人类累计已把500万～600万吨铅抛扬到大气中，使大气中的铅含量比原始状态增加1万～2万倍，现代人体中的铅含量比原始人增加100～200倍；欧美发达国家人体骨骼中铅含量比1500～4500年前的人高出350～600倍。而且，随着近代工业的发展，除铅以外，还有很多重金属毒物被排放到大气中，如铜、铬、锌、镍、钛、锰、砷、汞等。这些重金属微粒污染大气后，都有可能引起人体慢性中毒。
好在世界许多国家都已限制使用含铅汽油，我国也开始使用无铅汽油。使用无铅汽油还有一个好处，就是便于安装净化尾气的净化装置，因为尾气中如果含铅会使催化剂中毒，降低净化装置的使用寿命。
二、天漏了，紫外线灼伤人的皮肤
中国古代神话传说，盘古开天辟地以后，共工与颛顼争做皇帝，未成，怒而触及不周山，使天塌地陷，日月无光。女娲氏挺身而出，炼出五色之石，终于将塌下来的天补好。
女娲补天的美丽神话流传了几千年。如果有人提出，现在我们头上的这天，也已到了非“补”不可的时候，人们一定会笑话这是杞人忧天，痴人说梦。可不幸的是，这是千真万确的事实。
所谓天，也就是包围在地球外面的大气层，在这厚厚的大气层中，有一层薄薄的臭氧层。尽管臭氧在大气中占极小的比率，但臭氧层却是地球的“保护伞”，它保护地球表面免受紫外线的辐射，并对控制地球气温起着重要作用。
然而，我们头上的这片“天”却出了问题。臭氧层遭到严重破坏，臭氧急剧减少，南极上空的臭氧层出现了巨大的空洞，该处的臭氧减少了40％，而且，空洞正在进一步扩大。自从1979年以来，美国国家航空航天局一直通过卫星测量高空大气层的臭氧浓度，结果表明，10年间臭氧层在冬季损耗了5％，而且损耗仍在扩展。以后，臭氧损耗现象主要出现在南极上空的冬季时间，但现今有证据表明，美国、地中海乃至英国上空的臭氧层，到了冬季也同样有臭氧损耗现象。据报道，冬季里英国上空的臭氧损耗，2～3月份可达8％左右。
1992年2月份的某3天内，英国和斯堪的纳维亚半岛上空的臭氧含量减少了50％。
臭氧层的损耗，目前已从南极向中纬度人口稠密地区扩展，到达地中海和美国南部，损耗持续的时间也在延长。人类头上的“天”被撕破了，有了个巨大的破洞。
那么，臭氧的损耗，臭氧层的破坏，到底对人类、对地球有什么影响呢？
臭氧层被破坏后，原来被臭氧层挡往的那部分紫外线，将长驱直入地辐射到地球，它对人类健康以及海洋和陆地生态系统具有长期的有害影响。紫外线的增加会使人类的呼吸道疾病和白内障患者增加，损害人的免疫系统，皮肤癌发生率也大大增加。
科学家目前已证实，大气中臭氧每减少1％，照到地面的紫外线即增加2％，皮肤癌发生率则增加4％。如果臭氧持续减少10％，那么在今后十几年中，中纬度地区的皮肤癌患者将增加25％（每年增加30万病人），由白内障引起的眼损伤增加7％（每年170万病例）。1991年底，由于南极臭氧空洞的扩大，智利最南部的城市出现了小学生皮肤过敏及不寻常的阳光灼伤现象，同时出现了许多绵羊和兔子短暂地失去视觉的现象。
紫外线的增加，还会抑制农作物及其他植物的生长，引起粮食减产和森林产量下降。此外，紫外线还会损害海洋生物。
破坏海洋食物链，加剧“温室效应”，导致世界平均气温继续上升。海平面上升，沿海城市被淹，土地沙漠化。
设想一下，假如真到了那一天，地球上面目全非，饿殍遍地，到处是瞎子，成千上万的人死于皮肤癌，洪水泛滥，城市消失，那将最终引起人类自身的巨大灾难。这可不是吓人的话！臭氧层持续不断地遭到破坏，确实就像一把高悬在人类头上的达摩克利斯之剑。如果人们还不赶快把已损坏的天“补”好，那么这把剑终有一天会落下。
太空臭氧层遭到破坏的情况日趋严重，与近年来大量使用氯氟烃有关。氯氟烃被广泛地用作制冷剂、喷雾剂、溶剂以及火箭推进剂等等。使用量之大，应用面之广，这几年正达到高峰。为防止臭氧层继续遭到更严重的破坏，目前唯一的“补天术”，就是减少和停止使用含氯氟烃产品。1985年，在联合国环境规划署的倡导下，各国政府官员和科学家相会在维也纳，签订了维也纳公约。1987年在联合国环境规划署主持下，24个国家共同签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。它规定工业国必须在2000年前禁止生产和使用氯氟烃产品，发展中国家则延长10年。1990年，大约有60个国家在伦敦签署了到2000年停止使用和生产氯氟烃及其他几种制品的协议。1992年11月，在丹麦首都哥本哈根举行了有86个国家的部长和官员们参加的联合国环境会议，会议结束时达成一项协议，发达国家停止生产氯氟烃的日期，从2000年提前到1996年。与会者还设立一项永久性的蒙特利尔多边基金，用于把发达国家的技术转让给第三世界国家，生产对臭氧无害的化学物质。因此，研制氯氟烃的化学代用品，寻找“修补”臭氧空洞的方法已成为科学家的重要课题，许多工程师正在设计新的不用氯氟烃的制冷设备。
有人设想把氯氟烃分子中的氯去掉，因为已知其中的氯是真正的作孽者。果然，已开发出一系列氢氟烃作为代用品。其中最有希望的一种氢氟烃是HFC－134a，也叫R－134a。氢氟烃类化合物的性质与氯氟烃类很相似，只是合成产品时困难大，造价也高。我国是较早研究和开发氯氟烃代用品的国家之一，我国已合成氢氟烃R－134a，并已投入应用。
氢氟烃可以说是当前条件下替代氯氟烃的最佳选择。但是，氢氟烃也是一种温室气体，会导致温室效应，使地球变暖。所以，选择氢氟烃作为代用品只是权宜之计。
今天全氯氟烃物质（CFCs）已经限制生产并禁止使用，2007年3月1日起，任何企业不得销售以CFCs为制冷剂、发泡剂的家用电器产品，禁止进出口以CFCs为制冷剂和发泡剂的家用电器产品及其相关零部件。这对臭氧层的保护来说是关键的一步。
以上种种做法，是人类试图“补天”的重要措施，只有减少和完全停止生产和使用氯氟烃，臭氧层才有可能免遭进一步的破坏。但我们不能奢望，一旦停止使用氯氟烃，臭氧层空洞就能马上愈合。因为氯氟烃是一种非常稳定的化合物，它的寿命为50～100年，即使马上停止生产氯氟烃，同温层中氯的浓度仍将持续上升一段时间，估计要到本世纪中叶，氯浓度才会降到20世纪70年代后期的水平。
人类的“补天”是一个漫长的过程，不能一蹴而就。但无论如何，停止生产和使用氯氟烃是必不可少的第一步。我们相信，通过人类不懈的努力，我们的地球将变得更加美好，我们的天空将变得更加纯净。
三、水，流淌的毒液
地球上存在的水，它有一个特性，这个特性则是地球上的水是循环的。一切生命的有机体大部分是由水组成的，如人体重量约60％都是各种体液。地球的表面，约有70％的地方是水的世界。海洋、湖泊、河流和其他地表水不断地被蒸发，形成水蒸汽进入大气中，遇冷形成雨、雪、雹，重新返回地面。降至地表的水一部分进入河流、湖泊、海洋，另一部分渗入土壤或岩层，成为地下水。植物吸收的水分，少量结合在植物体组织内，大部分则通过蒸腾作用返回大气。被动物利用的水，也通过体表蒸发或排泄而回到环境中去，但其总量比植物少得多。
也许由于水的这种特性，才使水污染遍及了世界各个角落。那么，什么是水污染？一般来说，水每次使用后都可能引入一些污染物，以致质量变坏，这部分水称为污水。污水排入海洋、湖泊、沼泽、河流和水库可能导致这些水体失去利用价值，我们称为“水污染”。
但是，在知道什么是水污染的同时，我们还应明白一个概念，即“水体污染”。也就是说，我们常说的水污染了，实际是水体污染。
在实际工作中，如果某个水域被污染了，我们一般称“水体被污染了”。为什么称水体？因为水一旦被污染了，水中的生物、底泥、悬浮物等几乎无一幸免，引入水体的概念更能说明实际污染问题。水体一般是指包括水中悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等的水域生态系统，因此，水体污染是指水域生态系统的污染。
（一）淡水
淡水中的污染物有哪些呢？概括起来有以下几大类：
1.耗氧污染物
生活污水和工业废水中含的蛋白质、碳水化合物、脂肪和木质素等有机化合物，在微生物作用下能分解为简单的无机物质，同时要消耗大量的溶解氧。因此，这类污染物称为需氧污染物，它是水体中最普遍存在的一种污染物。衡量需氧污染物的指标有两个：一个是溶解氧（DO），一个是耗氧量（BOD或COD）。需氧污染物的分解要消耗水中的溶解氧，水体中需氧污染物愈多，溶解氧愈低。需氧污染物在水中分解消耗的氧量称为耗氧量。耗氧量愈多表明水体有机污染愈严重。
需氧有机污染物易造成水体缺氧，这对水生生物中的鱼类危害最严重，充足的溶解氧是鱼类生存的必要条件。水污染造成的死鱼事件，绝大多数是这种类型污染所致。据研究暖水鱼群每天至少应有16小时生活在溶解氧（DO）大于5ppm和8小时生活在溶解氧大于3ppm的水中。低于此水平鱼类生长就要受到危害。
2.植物营养物
植物营养物是指氮、磷、钾、硫及其化合物。从农作物生长来看，它们是宝贵的物质，少了它们就会影响作物生长。但过多的营养物进入天然水体，将导致水体质量恶化，影响渔业的发展，危害人体健康。
水体中的植物营养物主要来自农业施肥、农业废弃物、粪便和含磷洗涤剂等。另外，城市生活污水和工业污水中也含有一定的植物营养元素。植物营养物对河流的污染一般不严重，但在缓慢流动的湖泊、水库、内海及港湾等水域，如植物营养元素不断增加，促进了藻类大量繁殖，藻类在水面将形成密集的“水花”，又称为藻花，而藻类死亡和腐败则将引起水中氧的大量减少，水质恶化，水生生物特别是鱼类将大量死亡。这种特殊的水体污染过程称为“水体富营养化”。水体一旦富营养化，要恢复其原有水质，需要相当长的时间，有时要花上百年时间。
3.重金属
重金属是水体最危险的一类污染物，被称为死亡的“阴影”。对水环境危害较大的重金属是：汞、镉、铅、铬及准金属砷，这5种金属元素被称为环境中的“五毒”，此外还有锌、铜、钴、镍、锡等重金属也易引起水污染。
排放重金属的工业有：采矿、冶金、电镀、氯碱、汞催化剂、造纸、种子消毒剂、铝的冶炼、化学工业、金属处理和农药等。
重金属在水体中迁移转化的最主要特征是：它比有机污染物稳定，不易被微生物降解，只能发生各种形态之间的相互转化分散和富集过程；大多数的金属离子及化合物易被泥沙吸附而沉淀在淤泥中，重金属生成氧化物、磷化物或碳酸盐而沉淀，并聚集在排污口附近的底泥中，成为长期的潜在污染源；水体中的重金属如果被胶体吸附，随之在河流中迁移，向下游转嫁污染。
4.农药
提起农药，恐怕人人皆知，农药是杀虫剂、除草剂、灭菌剂、熏剂等的总称。农药的种类有上千种，它除了残留在种子、作物和土壤外，绝大部分随农田灌溉水进入水体。由于水参与全球循环，农药在污染水体的同时，也破坏了整个生物界，正如R.卡逊在《寂静的春天》里写道：“在荒僻的山地湖泊的鱼体内，在泥土中蠕行钻洞的蚯蚓体内，在鸟蛋里面都发现了这些药物，并且在人体本身中也发现了，它们还出现在母亲的奶水里，而且可能出现在未出世婴儿的细胞组织里。”
自从化学家们制造出这些自然界不曾有的物质以来，水的净化问题变得更加复杂，常规的水处理不能去除它们，因此，水的危险性增加。饮了被污染的水，各种疾病随之而来，最可怕的是这些残留农药致癌和致突变作用，有可能影响到几代人的健康。
农药的重大缺点就是在杀死害虫、除去杂草的同时，毫不留情地杀害其他有益动物。当一块农田施药以后，不久，我们可以看到害虫死了，泥鳅、鱼、黄鳝、虾、青蛙等动物也死了。另外，农药施久了，在同一地方，害虫会产生抗药性，这样，必须加大用药量才能达到除去害虫的目的，使更多的农药残留下来进入水体。据世界卫生组织统计：到1967年产生农药药抗性的害虫有224种。我国发生农药抗药性的害虫有：棉蚜、铃虫、红蜘蛛、菜青虫、家蝇、蚊类、臭虫、跳蚤、人虱等十几种。
目前，世界上许多国家都在积极研究开发低毒高效、低残留农药新品种，以减轻农药对环境的污染危害。
5.酚美化合物
酚是一种芬香族碳氢化合物的含氧衍生物，羟基直接与苯环相联。按苯环上含羟基的多少，分为单元酚、多元酚。水体中酚的来源主要是冶金、煤气、炼焦、石油化工、塑料等工业排放的含酚废水。焦化厂废水中含挥发酚为1600～3200毫克／升。经过二次处理后，总排水口废水的含酚量仍在10毫克／升以上。汽化1吨煤，需50～60立方米循环水，废水中含酚1000～3000毫克／升。炼油厂废水含酚量一般在100毫克／升。
如果人体摄入过量的酚，会产生慢性中毒，显示呕吐、腹泄、头疼头晕、精神不安等症状。水体中酚含量为（0.01～0.5）毫克／升时，能使鱼肉带有异味而影响食用。水中酚含量超过0.002～0.003毫克／升时，即使经消毒处理，仍带有酚臭味。
6.氰化物
氰化物是剧毒物质，人只要误服一滴0.5克左右的氰化钾或氰化钠便立即死亡。含氰废水对鱼类有很大毒性，当水中氰酸根（CN）含量达0.3～0.5毫克／升时，鱼即死亡。
氰化物进入人体后，迅速被吸收，与高级型细胞色素氧化酶结合，变成氰化高铁型细胞色素氧化酶，失去传递氧的作用，引起组织缺氧而中毒，麻痹中枢神经系统，使呼吸酶及血液中的血红蛋白中毒，因而使机体窒息。
水体中的氰化物主要来自化学、电镀、煤气、炼焦、冶金、金属加工、制革、塑料、农药等工业部门的含氰废水。
由于氰化物有剧毒，对它的控制也非常严格，世界卫生组织制订的鱼中毒限量为0.03毫克／升。我国地面水环境质量标准规定每升水不超过0.005毫克。
以上是水体中的污染物，那么含在污染物中的金属成分，被人通过饮水纳入到人体中会有什么危害呢？让我们试举几种：
1.汞（Hg）
汞又称水银，我们常见的温度计、体温表就是用汞作标记的。汞被人体吸收以后，通过血液和血脑屏障进入脑组织，然后在脑中被氧化成汞离子。汞离子难以再返回血液。逐渐蓄积在脑中，导致脑损伤。其他组织中的汞也可以被氧化成离子状态的汞，并转移到肾中蓄积。金属汞还能产生慢性毒作用，主要症状有：头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤和运动失调等。汞进入水体环境后，通过化学和生物化学过程转变成剧毒的甲基汞。在河湖港湾或海滨，一些厌氧微生物（一类在缺氧环境中繁殖的微生物）可把无机汞转化为甲基汞，它在人体肠道内极容易被吸收，随之分布到全身，尤其是肝、肾及脑组织，著名的日本水俣事件就是由甲基汞污染引起的。
汞和其他重金属还有一个污染特征，就是它们都存在生物浓集作用，即尽管水体中它们的含量很低，但通过食物链的富集，可以达到极高的浓度。所谓“食物链”是指生物群落中一种生物以另一种生物为食物的营养关系，平常我们说的大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃小虫，小虫吃水藻，水藻吃泥巴即是一条简单的食物链。在这一过程中，重金属逐级向高级生物富集。淡水鱼和淡水植物对汞的富集倍数为1000，淡水无脊椎动物为100 000倍，海洋植物为100倍，而动物可达200 000倍。
2.砷（As）
砷是非金属元素，但其中灰色晶体具有金属性，所以常称金属砷。砷是高蓄积性有毒物质，能通过多种途径侵入人体。砷的价数不同，不同的砷化合物其毒性也不一样。三价砷化合物的毒性比五价砷化合物的强。砷化合物与人体细胞中酶系统结合，使酶系统失去作用或受破坏，新陈代谢失调，引起神经系统、毛细血管以及其他器官一系列的功能与器质性病变。砷还能引起肝、肾、皮肤病变和癌变。
3.铅（Pb）
侵入人体内的铅有90％～95％形成不易溶解的磷酸铅，沉积于骨骼中。当遇上过度劳累、外伤、感染发烧、患传染病、缺钙或食入酸性药物使血液酸碱平衡改变时，磷酸铅就会变成可溶性磷酸氢铅进入血液，引起中毒。铅主要损害造血系统、神经系统和男性生殖腺，能引起贫血、头痛、头晕、疲乏、记忆力减退、失眠。铅对婴幼儿的影响更大，可造成婴幼儿智力低下、发育异常。
4.铬（Cr）
水体中的铬化合物有两种价态，即三价铬和六价铬，二者之间的相互转换随水体酸碱度及氧化还原条件而定。六价铬的毒性是三价铬的100倍。科学家们用动物实验表明，三价铬可以透过胎盘对胎儿的生长起抑制作用和致畸作用，六价铬是强烈的致突变物质。通常，铬先以六价铬离子的形式渗入细胞，然后在细胞内还原为三价铬与细胞内的大分子相结合，引起遗传密码的改变，从而导致细胞的突变和癌变。
5.镉（Cb）
是1817年被发现的，在地壳中的平均含量大约为千万分之一点五。镉的开采量每年为8000～10000吨，矿物燃烧每年排放镉约100吨，两者相加，超过自然循环量的一倍以上，在局部地方，造成镉污染。
镉进入人体后，形成镉硫蛋白，通过血液到达全身并蓄积于肾赃和肝脏中。还能在脾、胰、甲状腺、睾丸和毛发中有一定蓄积。此外，镉能与人体内的部分蛋白质分子结合，使酶系统受到抑制，从而影响肝脏、肾脏的功能，导致病变。镉还会损伤肾小管，出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿，并使尿钙和尿酸的排出量增加。肾功能衰退又影响维生素D3的活性，使骨骼的生长代谢受阻，从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等。日本著名的环境公害——骨痛病就是镉慢性中毒而引起的。
（二）海水
以上主要说的是淡水，而一望无际的浩瀚海洋，也没有避开受污染的劫难。海水的污染主要有三个方面：
1.首先是石油污染，人们常称为“黑潮”。
石油污染是海洋污染中最普遍、最经常的事。海上运油、海底采油、陆地上炼油，甚至战争都是石油污染的主要来源或原因。随着世界石油消耗量逐年增加，平均每10年增加一倍，海洋受石油污染也一年比一年加重。
1991年“海湾战争”中，科威特油田被摧毁，伊拉克油田被摧毁，足够装满3艘大油轮，估计超过1100万桶的原油流向波斯海湾，形成一条长50多公里、宽13公里的油带。油带向南漂移，直逼沙特阿拉伯的海水淡化厂。漂油污染了大片海区，成为有史以来最大的一次海上油污染事件，污染区域至今未能完全消除。
屡屡发生的油舱泄漏事故，常使海洋蒙受大难。1989年美国油轮埃克森·瓦尔德兹号在阿拉斯加州的威廉王子湾触礁，3785万升原油泄漏，污染了1287公里长的海岸，油膜覆盖了1600平方公里的海面。同一年的3月2日，美国另一艘240多米长的大油轮在夏威夷遭风浪袭击，44万升原油泄入大海。
全世界每年有五六万艘船舶来往于海上运送石油，万吨级、10万吨级的不罕见，还有百万吨级的超级油轮。油船要在港口装卸，对港口污染最为严重，东京湾拥有川畸、东京、横滨、横须贺等港口城市，所以东京湾的油污染堪称世界之最。1972年东京湾发生污染事件335起，其中油污染324起。
油船卸油后要清洗油舱，有洗舱水，返程时为保持船体平衡往油槽中注入压舱水。洗舱水、压舱水都含有大量原油。尽管按规定要求洗舱水和压舱水进行处理才能排放，但仍有大量含油水哗哗入海。
海底石油蕴藏量估计占总储量的1／3或更多。现在人们直接在海上架设钻井平台来开采海底石油，因此漏油、喷油事故时有发生。一次油井事故就可能泄漏上百万吨原油。1993年墨西哥湾一处油井爆炸，泄漏原油100多万吨。
最近20多年来，由于油船事故或海上油井泄漏等原因造成的“黑潮”事件达20多起。
此外，陆地上的油田、炼油厂、石油化工厂排出的废水，通过河流也会进入大海，造成污染。估计每年流入海洋的石油达300万～400万吨。
海洋虽大，石油污染不能小看。
被石油污染的海面，一眼望去，黑糊糊的。礁石上、沙滩上，所有物体的表面上粘满了黑色油污，散发着难闻的气味，游人不要说观光、游泳，连呆都不愿多呆一分钟。
细加分析，油膜会遮挡阳光射向海水深部，减少进入水中的氧气，还会阻挡海水蒸发，影响大气正常循环，不利于调节气候。
再说黑潮对海洋生物无疑是一场大灾大难。海鸟会变成一只只“落油鸡”，拖着污黑黏重的身子，艰难地抖动着翅膀，想飞飞不起来。油污破坏了海鸟的羽毛组织，海水趁虚而入，钻入羽毛孔隙，羽毛浸透海水而身体变得沉重也无法飞行。它们或被淹死或被饿死、冻死，惨不忍睹。如果它们摄入油污，会引起肺炎、肠胃炎，影响肝脏，还可能导致神经失常。孕育在蛋壳中的小生命受到石油污染也难孵化出来。
海兽的命运也不比海鸟好多少。漏油会堵塞海豚的鼻子和鲸鱼的喷水孔，使它们呼吸受阻以至活活憋死。
即使是对油污有一定抵抗力的鱼儿，遇上黑潮泛滥，鱼腮堵塞，也常常窒息身亡，更不用说幼鱼和鱼卵了。幼鱼纷纷死亡，鱼卵不能孵化，就是孵化出来也多为畸形，生命力极弱，活不久也会死亡。
更厉害的是石油的毒杀作用。石油中含有多种有毒物质，包括某些致癌物。海洋生物遭受着慢性毒害，以致在石油污染严重的海域会变成无生物带。石油中的有毒物质还可能在鱼虾体内富集起来，通过食物链进入人体而危害人体健康。
清除海上漏油，常用物理的、化学的或生物学方法，或者几种方法配合应用。物理的方法如用橡胶制成敛油毯，在石油污染的海面上拖行以回收石油。化学方法是把除油化学物质喷洒在油膜上，让油污形成胶状薄片，再用拖网打捞回收。生物学方法是在海水中补充氮、磷营养物质，促进细菌大量生长繁殖，让细菌去清除回收后遗留的油污。
2.其次是核污染。
浩瀚无比的蓝色海洋其表面积约占地球表面的2／3。海洋中蕴藏着无穷的宝藏，是一个巨大的聚宝盆。然而近几十年来，人类搞核试验、造核武器、建核电站……人为的放射性物质从太空掉下来的，从空中沉降下来的，经河流进入的，直接倾倒的，使海洋成了聚核盆。大量放射性物质污染了海洋环境。
1996年11月16日，莫斯科时间23点48分52.08秒俄罗斯“火星96”探测飞船在哈萨克斯坦境内拜科努尔空间发射场由“质子－K”号太空火箭发射升空。它是探测火星的第二位使者，预定1997年9月12日抵近火星轨道，计划沿轨道飞行至少1年，负责收集火星表面及其大气层的资料。“火星96”总重量超过6.7吨，其中包括它携带的1.1吨的科学仪器。它的总价值在10亿美元以上。
不料，由于火箭发生故障，“火星96”号探测飞船在发射不久就偏离设计飞行轨道，坠入智利以西1300公里的太平洋。这枚航天器的多数部分已在重返大气层的过程中焚毁，但有4节内含放射性钚的火箭电池很可能就藏身在太平洋洋底了。这些微型电池大小跟一个胶卷差不多，而洋底深3公里，要想打捞，那真是大海捞针了。小电池虽然经过特别设计能承受碰撞时产生的巨大热量和压力，但是在那么深的海底，任何人造物都难以承受那么巨大的水压。所以电池难免要破损，放出放射性钚。更让人担忧的是，“火星96”残骸坠落的海区，就位于智利复活节岛东南1000多公里的公海，这里生活着大量的金枪鱼、鲭鱼等鱼类，世界各地的鱼船都到这里来捕鱼。放射性物质会不会直接威胁鱼类乃至人类呢？
这样的事件可不是头一回。1991年，俄罗斯的“礼炮－7号”轨道站脱轨，39吨重的太空实验室大部分坠入了大西洋。1968年美国的“雨云B－1”航天器发射失败，坠入太平洋，但从太平洋找回了两个钚电池，已把它们重新用于以后的飞行计划中去了，这算是不幸中的万幸。1970年“阿波罗13号”扔下一辆登月车，登月车上装有的钚电池很可能也坠入太平洋，反正一直没有找回来。
1963年美国核潜艇“鞭尾鱼”号沉没于大西洋底，致使那里出现10居里的裂变产物。
1986年10月，前苏联核潜艇K－219在百慕大以东960公里的大西洋北部沉没。艇上4名工作人员和32枚核弹头，统统葬身海底。一枚核弹头由于潜艇爆炸而炸毁，其他全部随艇沉入深水区。这些核弹头总共拥有90千克放射性钚。后来俄罗斯的一个秘密调查小组在海上找到漂流的核潜艇碎片，发现上面真有钚的痕迹，这证明沉入海底的核弹头因受到强大的水压破损开裂。潜艇的残骸沉人大西洋北部最深处达5500米。估计海洋上层生物已经吸收了放射性钚。
过去30年间，某大国一直在北极海域，主要是巴伦支海和喀拉海，大量倾倒核废料。仅1964－1968年就有17 000箱约数千吨核废料被抛到海里，使北极海域安上定时炸弹，成为世界上最危险的区域。密封金属集装箱大约10年后会破损，混凝土罐30年后也会产生裂缝。
放射性废水被直接排入海洋或排入河流再流入海洋。1958年美国向哥伦比亚河排放大量放射性废水，不仅污染了流域，而且流入海洋。
放射性尘埃会落入海洋，或者通过雨水溶解而进入海洋。据测试，停止核试验两年后，某些地区的降水中所含氯比一般情况下高20～25倍。
现在，全世界有数百艘核动力船行驶在海洋中。即使不发生爆炸或沉没等事故，由于经常排放放射性废水，已使100米深的表层海水的放射性达每升10微居里，这比1954年前大西洋表层海水的放射性水平高出1000倍。
目前，海洋中已有放射性同位素大约60多种。共有27艘核潜艇沉没，约有48枚核弹、11个核反应堆被遗弃在海底。海洋真正成了聚核盆。
3.最后是垃圾污染。
在相当长时期内陆地上人口不多，生活生产较简单，废弃物也少，对海洋影响不大。产业革命以来，尤其是到了20世纪，科技大发展，各种新产业部门层出不穷，人口暴涨，人类生产，生活活动对大自然环境的影响空前突出，各种工业，生活等垃圾源源不断倾泻到大自然中，污染了大气，土壤，水体等等，海洋污染就是水污染的重要组成部分。
生活在陆地上的人类，为了缓解周围环境污染的困扰，几乎很快地就把海洋当成了倾泄各种废弃物的场所。据报道，靠近工业发达国家的海域，尤其是波罗的海，地中海北部，美国的东北部沿岸，日本赖户内海几乎成了这些国家的垃圾桶。仅每年倾入地中海的各种工业废水就达30亿立方米，固体垃圾一亿吨，权威机构预测，到2000年时，上述数字还要翻一番。除此，地中海沿岸18个国家共拥有58个石油港口，60家炼油厂及巨型油轮往返穿行，构成了地中海严重的石油污染，近岸80％海滩上生物种群几近绝迹。沿岸上百家的燃油热电厂也是油污染兼海洋热污染的祸根；还有沿岸国每年倾入地中海90万吨工业粘着废物，100吨汞，3800吨铅，1.2万吨酚类物质，3600吨磷酸盐，160吨可氧化物，这些物质对水生生态，鱼类生存等受到严重破坏。这个世界最大的内海正在由生机勃勃的海洋变成肮脏，有毒，有害物的垃圾箱，变成失去生机的海洋。
纵观海洋污染还正在发展，进入海洋的污染物多种多样，从人的生活污水，生产废水（其中1／3为有毒有害废水），农药化肥及农业废弃物，放射性物质，有毒有害的各种化学物，重金属，石油污染，矿渣，废渣，泥沙甚至废热等热污染等等。现在人类每年向海洋倾倒约近千万吨石油，近万吨汞，400万吨锌，近700万吨的塑料垃圾等等。海洋尽管辽阔，但它的容积是有限的，如此源源不断，层层加码的填塞，如此放射，油污，各种剧毒有害物的倾泻，就算大海再深广，也难消化吞噬，大海中的生态系统，各种海洋生态正在临近灾难。
海洋，在一定意义上说，它承受的是人类一切生活，生产活动的废物。
陆地上农药化肥，各种污水废渣等都会受经过土壤，或蒸发变气体，雨水等最终流入海洋，所以海洋污染源最广；同时，进入海洋的放射性污染，重金属污染等都很长时间不变化，在海中积累，直接威胁水生生物，或被水生生物吸收，或曲径进入人体，对人类健康的损害还远没弄清；另外，很多污染物会随海水迁移到各地，这就是为什么远离大陆及人群的南极企鹅也受到农药DDT污染的原因。
（三）水资源告急
我们所说的水资源是指可供生产和生活利用的淡水，它们总共才占地球总水量的3％，而占97％的海水，因为含有3％的盐分，又苦又涩，既不能饮用，也不能用它灌溉农田，所以海水只能在广义上算作水资源。
而且，在这有限的淡水资源中，南北极冰冠和高山冰雪占去大约70％，这部分水的总量约有2400万立方公里，是全世界江、河、湖、库总水量的100多倍，假如地球上的冰山积雪全都融化，海平面一下子就会升高66.3米。可惜，这部分水现在还无法利用，成为巨大的固体水库，有待人们去开发利用。其次，在地底下蕴藏的大量水也因为太深无法开采而不能利用。剩下真正可利用的淡水唯有河流、湖泊和浅层地下水，加起来也不到全部淡水总量的0.3％，不足地球总水分的千分之一。即使如此，全世界平均每人每年能分到淡水8000立方米左右，算起来，数字还不小。而现在，实际人均年用水量不过1000多立方米。一是因为老天不“公平”，陆地上的水分布不均匀。例如在我国，耕地面积占全国1／3的长江流域和江南地区，拥有全国70％的水资源，而淮河以北的2／3的国土，水资源却严重不足。再如，巴西亚马孙河每秒注入大西洋淡水最少3.5万立方米，最多达12万立方米，而大西洋彼岸的撒哈拉沙漠却干旱无比，滴水如金。二是一年内降水不均。世界上大部分地区降水都集中在雨季，大量的水降到地面来不及用就流跑了，最终流到大海里去。而到了旱季，水又不够用，例如北京市，全年降水的80％集中在七八月份，这个时候，河流、湖泊、水库常常容纳不下那么多水，只好放它们顺河而下流到大海。
怎样合理地利用有限的水资源，是值得重视的大问题。我国计划中的南水北调工程，即将长江富足的水资源引入黄河，缓解中西部水源不足的困难，将分别从长江上、中、下游调水，年调水量达700亿立方米，还能起到防洪、排涝、发展航运、保护生态等多种作用。再如北京周围修建的官厅水库、密云水库、怀柔水库等可将夏季丰富的雨水存留下来，调节枯水期用水紧张的矛盾，也具有防洪、排涝、保护生态的功能。近年来，干旱少雨的大西北甘肃省发展了一种蓄水方法，在每户人家院子里挖一水泥窖，下雨时把雨水存入窖中，一部分水经过简单净化之后供一家人饮用和生活用水，剩余的还能挑到田里浇灌渴透了的禾苗。实践证明，这一着还真能解决点问题。
四、土地在泣说
（一）耕地
土地是人类及万物之母。人类的衣食住行在很大程度上都仰仗土地，特别重要的是耕地，它是人类食物来源的主要基地，也可以说是人类的面包篮。可惜，这个面包篮面临着掉底儿的危险。地球上的耕地后备资源已十分有限，大量优良的农田又年复一年地减少，不能不令人担忧。
地球的总面积是5.1亿平方公里，其中71％被水覆盖，陆地面积才1.49亿平方公里。如果1.49亿平方公里的土地都能种田，那就美了，可惜远不是这样。
地球陆地上1／4是高原山地，面积约0.37亿平方公里。这里山大岭高，只有极少一部分能种一点青稞之类的庄稼，产量很低，而绝大部分是人迹罕至的冰峰雪岭。
地球上还有1／3的陆地是酷热干旱的沙漠、荒原，除极少数边缘或绿洲可以开垦少量农田外，其余大多是所谓“生命禁区”。
地球上的永久冻土，对农业来说也是无法利用的土地。像神奇美丽的南极洲，面积有1400万平方公里，差不多占地球陆地面积的1／10，那里冰层有1800米厚，有的地方甚至厚达4000米，北极圈里的陆地冰层没那么厚，但也冻得结结实实，永远也化不开。
此外，地球上还有不少陆地是盐碱地、沼泽地，要种田，就得花很大力气去改造。
地球上真正适合耕作的土地只占陆地面积的1／10，大体上是1400万平方公里。
现在，地球上的耕地面积是1400万平方公里，这就是说，适合农耕的土地已经被开垦得所剩无几了。
据科学家测算，如果再挖一挖潜力，把那些勉强可以种田的土地也开垦成农田，最多也只有1400万平方公里的潜力可挖。可惜，这些地不会有多少好地，远不如现在的农田那样能打粮食，如果把它们都开垦出来，费力多少且不说，说不定还会带来破坏生态平衡的恶果，甚至招来祸患。
中国有960万平方公里的陆地国土，耕地面积约100万平方公里，要挖掘后备资源，大约也只有30多万平方公里的潜力。令人忧虑的是，地球上的耕地每年都要减少40万平方公里。这么多农田哪里去了？有的是被沙漠吞噬了，有的是变成盐碱地了，更多是被人侵占了。城市发展、交通建设、工业用地、住宅建设等各种非农用地，每年都要侵占许多良田。中国有些地方因为给死人或活人修坟也占去了不少良田。科学家警告说，如果农田丧失的情况愈演愈烈而不去扭转，后果将不堪设想。
耕地在泣说。保护耕地已刻不容缓，地球上的每一个人都应为此而出力。
这里还是让我们具体来看一看来自多方的对土地的破坏。
（一）来自生物性的污染
土壤是人类赖以生存的重要资源。然而，人类历来就把土壤当作处理废弃物的场所，无论何种污物都向土壤倾弃和埋放。即使空气和水中的污物，最终也将进入土壤。这样一来，土壤成了微生物最大的贮藏所。
土壤中的微生物大部分都是自然存在的。这些微生物的存在，对物质的分解、代谢与转化起着极其重要的作用。当土壤中有害物质含量过多超过土壤自身的净化能力时，土壤理化性状就会发生变化，微生物活动也会发生改变。
土壤的生物性污染是指因各种原因造成土壤中致病菌、病毒、寄生卵等病原微生物增多。其原因多为：用未经彻底无害化处理的人畜粪便施肥；用未经处理的生活污水、医院污水和含有病原体工业废水进行农田灌溉或利用其污泥施肥；病畜尸体处理不当等。
当病原体进入土壤后，土壤中缺乏致病微生物需要的足够营养物质。水分和适宜的温度，还有土壤微生物的拮抗作用和阳光照射的影响，大部分致病微生物都会死亡，但有一部分逐渐适应外界环境，较长期地生活下去。例如伤寒杆菌可以在土壤中存活近100天，霍乱弧菌可以存活8～60天，有些芽胞的致病菌在土壤中存活的时间更长，如炭疽杆菌在土壤中可以存活15～60年。一般他说，土壤表层由于阳光照射，缺乏水分，致病菌易于死亡，因此含菌数不多，但在10～20厘米深的土壤中含菌量最多，因为这一层面的土壤较适宜致病菌的生存。
这些生物污染土壤之后，以不同的方式或途径对人类的健康构成了威胁。
（二）有机物污染
人类为了杀灭害虫，发明出了农药，积累起来达1400多种。实际应用的有500多种。
对于这些农药的使用，起初是小范围的，然而，从方式上的手动到空中喷洒的改变，范围不断扩大，严重威胁人类的安全。
至今，化学农药一直保持增长的趋势，到下个世纪，化学农药的使用量还将增加一倍，发展中国家将增加3倍。
这样，随着土壤被污染，鸡、鸭、牛、羊等家禽家畜吃了农药污染的粮草，有的被毒死，有的致病。人吃了农药污染的水果、蔬菜和粮食，莫名其妙的疾病接踵而来，甚至影响后代。天空中的飞鸟，河流中的鱼虾都受到化学农药的危害，或者成为化学农药的刀下之鬼。总之，农药这把毒剑，不能不引起人类的高度重视。
除了有机农药对土地构成严重污染之外。土壤盐碱化、酸化的问题也比较严重。
所谓盐碱化，是一种由于水浇地不注意排水而造成的地下盐碱。
土壤本应是中性的最好，可自然界中，有的土壤偏碱性，有的土壤偏酸性。偏酸性的土壤最典型的就是南方的红壤、黄壤。酸性土壤加上一些石灰，本来是可以使它变好一点，但是，人类的活动却常常使它酸上加酸。长期施用硫酸铵、硝酸铵之类的可溶性盐已经使土壤酸度加大，最近几十年，又出来个空中魔鬼——酸雨助纣为虐，使不少地方的土壤变成难以治愈的酸化贫瘠土地。
土壤贫瘠化、土壤盐碱化、土壤酸化已使土地不堪重创，土壤污染的普遍加剧，更是雪上加霜。
另外，我国首都北京周围土地的含盐量在逐渐增高，其原因是冬季下雪后，为了缓解市内交通，在重要的交通路上洒盐，这些盐随着水流入了城外，结果造成了土壤中盐的含量增长。
单纯的化肥使用使土壤板结，不加处理的污水灌溉使土壤被迫接纳许多有毒有害的化学元素，到处喷洒的化学农药又使土壤无处没有农药。所有这些污染，不但使农作物产量下降，而且质量也受到严重影响，污染严重的土地上长出的粮食、蔬菜，由于有害物质超过卫生标准而根本无法食用，这种农产品，有比没有更坏。
土地质量的下降和土地数量的减少一样，都是对人类面包篮的重大威胁。然而，说到底，这种威胁是人类自己制造的。解铃还需系铃人。但是，系铃容易解铃难。我们最好还是不要再去系这种铃。
（三）土地在悄悄地走失
古人说：“黄水一石，其泥六斗。”就是说黄河水的60％是泥沙。泥沙就来自黄河流域的宝贵沃土。黄河每年从上中游下泄的泥沙有16亿吨，最高的年份有21.6亿吨。这是多少泥沙呢？如果把这些泥沙堆成宽、高各1米的堤坝，可绕地球23圈半！
黄河流域的水土流失，把黄土高原上的土壤夺走，同时也夺走了肥料。
黄河流域的水土流失，使黄河变成一匹很不听话的野马，有时它竟由着性子乱冲乱闯。在中华人民共和国建立以后的近50年中，由于人民对它管得紧，还好一点。在此立前的2500多年中，黄河决口2500多次，平均一年一次，较大的改道有26次，因此它曾经有过很多入海口，从河北入过海，也曾夺过淮河河道，从江苏入过海。现在是从山东入海。黄河的决溢改道，使黄河下游的许多丘陵被埋没，湖泊被淤平。古代商朝的首都如今深睡9米多深的地下，《水浒》中描写的水泊梁山八百里蓼儿洼基本上已被淤平。
我国水土流失的面积已有150万平方公里，占国土总面积的1／6。原先水土流失的重灾区在北方。现在，南方也逐渐赶了上来，四川、湖南、福建、江西等省已日趋严重。长江三峡每年下泄的泥沙已有6亿吨之多，流域20％受水土流失之害。由于泥沙淤积等原因，长江的大水囊洞庭湖已缩小了1600多平方公里。南北合计，全国有1／3的农田深受水土流失影响，每年被水冲走的泥沙有50亿吨，相当于把全国所有的农田刮掉一层1厘米厚的沃土。
水土流失是一种世界性的流行病。印度每年流失的沃土有60亿吨，美国有30亿吨，全球总计每年被水冲掉的土壤有240亿吨，损失的氮、磷、钾肥多达数千万吨。
风也是破坏土壤的罪魁祸首。
20世纪30年代，美国出现了一个开发西部干旱草原的热潮。许多鸿商巨贾到西部买下大片土地，开垦之后，种上小麦、玉米，指望着秋后大获丰收。1934年5月，一场大风，把裸露的开垦土地的表层刮起来，送到千里之外的东海岸纽约、华盛顿。至此，拓荒者才知道发财的梦想全部落空。
无独有偶。在20世纪50年代，前苏联也在中亚细亚、西伯利亚的干旱土地上垦荒，到60年代，黑风暴吹走了新垦土地上的沃土。
刮风、下雨，这是自然现象，如果地面上植被良好，水蚀和风蚀的速度是很小的。但是，土地一旦被开垦，那就不同了，特别在那些干旱的地方，上层失去植被的保护，疏松的土壤很容易被水冲走或被风刮跑。所以，世界性的土壤损失加剧，归根到底，还是因为植被的破坏，草原的过度放牧，干旱地区的盲目开荒，也就是说，都是人类生产活动在帮助水和风破坏沃土层。
土壤的流失，使土地面积日渐缩小的同时，人口增长造成城市膨胀，建筑物增加，这也要损失大量土地。显然，对破坏土地的行为如不加以有效制止，按人口计算的农田面积将大幅度减少，这是对人类食物来源的巨大威胁。
为了解决人口与土地的矛盾，人类采用了种种方法增加粮食产量，如开发处女地，积极改善排灌系统，大量使用化学肥料和化学农药，这些都收到了显著效果，但却打破了传统的封闭循环生态系统，并使这个系统愈来愈失去其自然性，变得不稳定和脆弱起来，使许多地方的土地资源都发生严重的退化现象，生物生产量不断下降，甚至完全丧失了生产能力。估计，全世界每年被迫弃耕的农田有5万～7万平方公里。
在这弃耕的农田中，沙漠化是一大主要原因。据联合国环境规划署统计，全世界受沙漠化影响和危害的土地已达3600万平方公里，即全球陆地总面积的1／4，而且还存在不断蔓延的趋势。迄今受沙漠化影响和危害的人数，已经占到世界总人口的1／6左右。沙漠化加剧了旱灾的灾情，尤以非洲最为严重，并且加剧了人口的贫穷化。由此可见，在全球范围内沙漠化是一个直接影响环境与发展的严重问题。
绿色植物起着涵养水源、调节气候、净化空气的作用。因此，一旦这些绿色“长城”被毁，造成的后果将是十分严重的。
科学家告诉我们，植物能够蓄积雨水，保护水土。因此在植物繁茂的地方，即使下瓢泼大雨，山间流淌的仍是清泉。而在植被遭到破坏的地方，情况就大不相同了。大雨过后，泥沙俱下，大量肥沃泥土被冲走。久而久之，剩下的只能是裸岩和碎石。
地球上过去曾到处长满了森林，森林面积最大时达到过80亿公顷，现在的一些大沙漠甚至南极洲都曾有过茂密的森林。可现在，只剩下一半，而原始森林还不到30亿公顷。
森林破坏的原因无非是天灾人祸。天灾固然是一个原因，但最主要的还是人祸，其中以毁林开荒、乱采滥伐和森林火灾对森林的危害最大。
亚马孙河流域拥有世界最大的热带森林，总面积630万平方公里，相当于2／3个中国那么大，而且大部分是人迹罕至的原始热带雨林。由于那里的树木种类多，有许多珍贵名木，再加上土地肥沃、雨量充沛，亚马孙森林就成了有钱的开发商、木材商馋涎欲滴的目标，他们把最现代化的机械开到大森林中，残酷无情地把原始森林大片大片地毁掉。每年有200万～300万公顷森林被毁，再加上水淹、森林火灾等原因，亚马孙森林正在迅速缩小，巴西的森林覆盖率已由80％下降到40％。有人警告说，如果对破坏亚马孙森林的行为不加制止，再过30年，亚马孙地区将成为世界上最大的沙漠。
非洲的热带雨林仅次于南美洲，原先有400万平方公里，到80年代已不到一半，现在还以每年3万多平方公里的速度在消失。
东南亚的热带森林也是全球仅有的几大块热带森林之一，现在也以每年两万平方公里的速度在减少。1997年夏季印尼发生的森林大火，不仅烧掉了大片森林，而且大火产生的浓烟笼罩了东南亚许多国家，连飞机都得停飞。
（二）矿产资源日渐减少
地球给我们人类提供了它所蕴藏着的种类繁多的矿产资源，人类正是依赖于这些大自然的赐予才能在地球上休养生息。
狭义而言，矿产资源是指开发自然界的矿藏所直接获得的产品，它专指有经济价值或工业价值的矿产和岩石，主要呈固态，少数呈液态和气态。从这个意义上说，矿产资源是指天然矿产，而不包括利用天然原料所生产出来的“人造矿产”，这些资源是在地壳元素运动过程中，由地质作用所形成的天然单质和化合物，它们具有相对固定的化学成分。其中，单质是由一种元素组成的，如自然金、自然银、金刚石、石墨等，这一类矿物在地壳里分布稀少；化合物是由两种或两种以上的元素组成，如石英、长石、黄铁矿、黄铜矿、黑钨矿等，这一类矿物在地壳里分布广泛。而岩石则是在一定的地质作用下由一种或多种矿物按一定比例或规律组成的天然矿物集合体，依其形成原因可以分为火成岩、沉积岩和变质岩三类。这就是说，矿物是由元素组成的，岩石是由矿物组成的，“元素组成矿物，矿物组成岩石”，这是地质学家对元素、矿物、岩石三者之间的密切关系的科学说明。
人们在日常生活中，经常可以听到铁矿、铜矿、金矿、银矿、石墨、大理石等说法，其实这都是一些矿种名称。当今世界上已发现的独立矿种达200种，从大的方面可以分为金属矿产、非金属矿产、能源和水资源四大类。
地球上一切矿产的形成和分布都有它自身的内在规律，既不是处处都有矿，更不是任何人随时随地都可以找到矿。矿产只生存在它自己的“家”里，即“矿藏”，开发矿业的人们找寻、勘探和开采的基本对象都是矿藏。
矿藏是在一定的自然环境或地质作用下形成的，它是可以开采利用的有用矿产堆积体或富集体。自然界中的元素及其化合物在漫长的地球历史进程中，是在不断地运动着的，其中表现突出的有分化作用和富集作用。如果某些元素及其化合物富集的程度超过它们在地壳里的平均含量，就可以说矿藏形成了。矿藏是多种多样的，它们的形成过程也是复杂的。
矿产资源的现状如何？
矿产资源是人类进行现代化生产和提高生活水平的重要物质基础，随着科学技术的发展，人类对各种矿产资源的需要量将不断增长。
自从第二次世界大战以来，全世界各种矿产资源的开采量和消费量平均每年以5％左右的速度增长，每隔15年就要翻一番。从20世纪60年代以来，矿产资源的消费量增长更快。据统计，从1961年－1980年的20年间，全世界共采出铁矿石150亿吨，采出煤炭600亿吨，分别占在此之前的100年中，人类从地壳内采出铁矿石和煤炭的50％和60％。
人类为了满足各种需求，在古代只需要18种化学元素，到17世纪增加到25种，19世纪为47种，至20世纪中期，人类就需要80种元素了。如今，全世界每年要从地下采出各种矿产约几千亿吨。我们在绘制大多数金属资源的消费量与时间的关系曲线时，这个曲线差不多都成了直线，而且接近于垂直线。
由于全世界的地质勘探工作规模不断扩大，各国用于勘探的人力和物力不断增加，地质勘探的科研水平有了根本改变。所以，人类虽然已从地壳中采出了数量极大的矿产资源，但一些最重要的矿产资源的勘探储量都在不断增加。不过，在地球的一定深度内，矿产资源的埋藏量毕竟有限，而且全世界各地的分布状况又很不均衡，矿产资源的供需矛盾正日趋严重。
世界矿产资源的地理分布很不均衡，少数工业发达国家消费的矿产原料很大，但本国的资源却有限。例如，美国、日本，德国、英国和法国这五个工业发达国家，它们所需要的各种矿产原料约占全世界所需资源的80％，但没有一个能完全保证满足自己对矿产资源的需要。据统计，全世界已知矿藏储量的地理分布为：西方工业化国家44％，东方国家占23％，第三世界国家占33％。
一般而言，美国的矿产资源还是比较丰富的，但美国消费量很大。虽然它的人口只占世界总人口的6％左右，但所消耗的原料和能源却占世界总耗量的1／3，有许多重要原料要依赖进口。
由于很多矿产资源的地理分布不均衡，尤其是一些重要有色金属资源集中在少数国家和地区，所以保证正常供应和贸易关系便成为各个国家极为关心的问题，也往往因此而引起国际局势动荡不安。许多国家对四类品种所谓的战略矿产品尤为关注，这就是贵金属（金、银、钯、铂）；铁和铁合金（铬、铁、锰、铂、镍、钒、钨）；非铁金属和稀有金属（铅、铝、铍、锗、镉、铜、镁、钽、钛、锌、锆）；核燃料（铣、铀）。这些金属对于一个国家的经济和尖端技术发展，对一系列新兴工业如高分子合成工业、原子能、电子、宇航、激光工业以及国防建设，具有举足轻重的作用。
矿产资源取之不尽，用之不竭吗？
人类空前的繁荣，使许多头脑清醒者担忧：地球上的矿产资源究竟能维持多久？这种担忧并非杞人忧天。
随着人口的剧增、生产的发展，露出地表或埋藏于地壳浅层的矿产资源已日益减少。因此，人们常说的“地大物博，矿产丰富”这句话是有时间性的，随着岁月推移，地质历史上形成的各种矿产资源也有开采尽的一天，至于这一天什么时候到来，要看矿产资源和社会发展的具体情况而定。例如日本，它早就是世界上矿产资源极为缺乏的国家之一，有些矿产早已成为缺口，其工业发展所需要的矿源大部分依赖进口。不过，这种进口也是有限度的，地球上不会存在永远的矿产资源出口国，因此依赖进口矿也不一定靠得住。
人们有时也以种种理由来论证自然界的矿产资源是“取之不尽，用之不竭”的。如有人说，随着科学技术的不断发展，会有新的矿产资源发现。的确，在人类历史长河中，新的矿种和矿产资源曾是陆续发现的，今后还会如此。但“新”的矿种或矿产资源也有变旧之时，更何况它们也是“非再生资源”。加之地球本身是一个早已形成的星球，虽然它时刻都在同其他天体进行物质交换，但它本身的基本物质组成却是固定不变的。无论是老矿种还是新矿种，只要它们是非再生资源，总有采完用尽之时。也有人说，自然界的成矿作用至今仍在进行，有许多新的矿藏正在形成。这种说法有一定道理，但一个矿藏的形成所需的时间是漫长的，少则几千年至几万年，多则十几万年至几十万年，这对当今人类文明事业的发展来说，恐怕是等不及的，特别应该注意的是，今天人类生产的发展对矿产资源消耗的速度已经大大超过自然界新矿形成和增加的速度，当地质历史上形成的矿产消耗殆尽之时，即使有新矿藏补充，恐怕也只是杯水车薪。
矿产资源终究是有限的。当我们考虑开采矿产资源时，应该认真研究合理开发矿产，节约使用资源，提高资源利用率。做到了这一点，就有可能使有限的资源既满足当前生产发展的需要，又能保证今后人类发展的需要。
五、掺毒的食物
水污染和空气污染都属于环境污染，然而食物污染也是一大类污染。我们日常食用的粮食、蔬菜、水果、肉类、乳品、蛋品等，如果含有对人体有害的物质，并超过了规定的标准，这样的食物便是被污染的食物。
食物污染与水污染和空气污染有着密切的关系，但是，它比水污染和空气污染复杂得多，它是通过生物作用引起的，不单是由一种生物造成的，而是由多种生物的连锁反应造成的，即形成所谓的“食物链”。
农业上广泛施用的有毒农药，是引起食物污染的重要原因。当有毒农药施在粮食作物、蔬菜和果树上时，粮食、蔬菜和水果就会有这种农药的残留。如果用这些粮食、蔬菜、秸秆作为动物饲料，这些残留的农药又会转移到肉类、乳品和蛋品中，造成食物污染。
在施用农药时，部分农药会散发到空气中，引起空气污染。部分农药随着灌溉水排至江河湖海中，引起水域污染。农药到了水域以后，会经过复杂的生物循环，最后在鱼类、鸟类和水禽中富集。
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