自然环境与健康维护

一、人类与其生存的环境之间维持着平衡

自然环境是人类赖以生存的物质基础。在自然界里，生物与环境之间维持着物质和能量循环，维持着某种生态平衡。由于生物与环境都在不断地改变着自己，生物与环境之间的平衡也在不断地改变着，因此，它们之间的这种平衡是相对的。生物与环境两者中，任何一方的改变都必然影响到另一方，引起另一方的适应或者对抗反应。当生物与环境之间的平衡关系遭到破坏的程度超过自我调节能力时，就会导致平衡失调，造成生态灾难。

引起生态平衡失调的原因分为自然因素和人为因素两大方面。自然因素是指人类现在还无力应对的冰川、洪水、地震、海啸、风暴等特大自然灾害。人为因素是指人类为了生存或者特殊利益对人类生存环境的破坏。

人类为了生存，必须改变一些自然生态系统，建立人工生态系统，如人们在开垦农田、兴修水利、建立牧场和兴建工业的过程中，损害原有的森林、草原、湿地、水土等自然生态环境和与人们密切相关的空气、水、食物、住所等生存环境，同时又运用人类的智慧和技术建立新的自然生态环境和人类的生存环境，使人类与环境之间能够继续维持物质和能量循环的平衡，维持生态系统良性循环。但是当生态系统的这种良性循环遭到破坏的时候，人类的生存就会出现危险。

自然界提供人类生存的资源可分为生物资源和非生物资源。生物资源包括动物、植物及微生物等，非生物资源包括太阳能、水资源、土壤资源和矿物资源。

（一）生物资源与人类健康

生物资源主要指动物、植物及微生物等，原则上属于可再生资源，如果加以科学管理、培育利用，可以使它的繁殖增多，满足人们的需要。人类在索取这些资源的同时，对这些资源进行再培养，做到使用与培养结合，可以取之不尽、用之不竭。

1．森林资源　森林是最重要的一个生态资源，是生物圈能量交换和物质循环的重要枢纽。森林是陆地生态系统中重要的组成部分，森林本身就是一个复杂的、相对稳定的、成熟而又平衡的生态系统，森林周围很大范围内的大气、水体、土壤等都依靠它来维持。

（1）森林净化大气的作用：由于森林的光合作用，产生O2而吸收CO2，减少CO2在大气中的浓度。森林能够吸附灰尘、防止风沙、防止噪声。森林通过蒸发作用提供空气湿度，保持空气中水分，调节气候。

（2）森林调节水体的作用：森林能够截留雨水，使水分缓缓渗入土壤，涵养水量。一片10万亩森林的蓄水量相当于一个200万m3的水库。河流上游有森林，可保持河水常流不涸、水量均匀、水质清澈，既减少了旱灾，又预防了水灾。

（3）森林保持土壤的作用：森林截留雨水，使水分缓缓渗入土壤，可保护土壤免受雨水的直接冲刷。凡是有森林植被覆盖的土壤，由于树根的固土作用，即使有雨水冲刷或流过，局部的土壤也很少被冲走。因此，森林植被显示出明显的防止土壤流失、固土的作用。同时，由于森林植被的自身循环，保持着土壤的肥沃，为农作物和牧草业生长提供天然的腐质土壤。

（4）森林的经济作用：森林是人类丰富的自然的经济资源。我们使用的木材、木炭都是由森林提供的，森林中的动物、药材、菌类等也是人类生存所必需的。由森林植被的自身循环保持着的肥沃土壤，能提供粮食和动物食物。

（5）森林调节气候的作用：森林植被的存在，阻止了太阳光的直接照射，调节森林内和周围大片区域的气温，给人类的生存提供优良的气候环境。

2．草原资源　草原是人类生存的另一种绿色资源，草原具有与森林相同或者相似的生态作用。草原同样具有净化大气、调节水体、防风固沙、保持土壤、调节气候的作用。草原的牧草使草原成为放牧饲养牛、羊等家畜的基地，为人类生存供应肉类、奶品和皮毛等。

3．动物、植物和微生物资源　动物、植物和微生物资源不但是人类生活所必需，这些资源存在于森林、草原、水体、土壤等各种生态环境中，尤其集中在森林、草原和湖泊等水域中，可供给人类生活所需蛋白质、脂肪和其他营养素。

（二）非生物资源与人类健康

1．太阳能　相对而言，太阳能是最恒定的生态资源，有广阔的利用前景。由于太阳给地球提供了光能和热能等，地球上的几乎所有生物才具有生存的条件，包括森林、草原、动物、植物、水体及其循环，人类才有了生存的必要条件。

2．水资源　水存在于海洋、陆地表面、土壤和岩层之中。咸水主要存在于海洋中，小部分在陆地的咸水湖泊和地层之间的盐矿泉中，咸水占地球水体的90%以上。地球上的淡水只占3%，大部分以冰的形式存在于南极和北极，人类能够利用的淡水还不到1%。淡水主要存在于陆地的淡水湖泊和江河、森林和土壤、地层之间的矿泉和矿石中。水对于生物个体的生存以致生物圈的维持都起着十分重要的作用。粮食、蔬菜、动物和人类以及其他生物的生存离不开水，工矿业生产也都离不开水。

3．土壤资源　土壤是陆地上森林、草原、动物及人类生存的基础，是水、肥的储备库，是人类重要资源之一。土壤处于岩石、水、大气和栖息其中的生物的交接地带，是固相、液相和气相共存的有机和无机的复合体，也是自然环境各组成部分之间进行能量流转和物质交换的场所。土壤是细菌、真菌、多种无脊椎动物和植物的根系等栖息和生活的场所。栖息和生活在土壤中的多种生物之间以及与非生物物质之间有着复杂的营养关系，形成一个大而完整的生态系统。

4．矿物资源　矿物资源主要指煤、石油、天然气、矿石及各种元素等。矿物资源在地层中储藏量虽然很大，但再生速度太慢，对人类来说应该是不能再生的资源。煤、石油、天然气是热能源，同样是化工能源。矿石对人类有更广泛的利用前景，从各个方面满足着人类的需求。存在于矿物资源中的各种元素，甚至微量元素是人体组织结构的成分，为人类所必需。

矿物资源中地球化学物质的含量在地球各部分差异很大，分布十分不均匀。人类是地壳物质演化的产物，在不断进行新陈代谢和物质交换中得以生存。人体内含有的化学元素，与地壳中岩石和海水的化学成分和各种元素十分吻合。人体元素与地质元素是密切相关的。

5．大气　大气是包围地球的空气，人类生活在地球大气的底部，一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍、人类的发展提供了理想的环境，大气的状态和变化时时处处影响到人类的活动与生存。大气的成分、结构、基本性质、运动、分布及其变化，使地球上海陆之间、南北之间、地面和高空之间的能量和物质不断交换，生成复杂的气象变化和气候变化。气候是在太阳辐射、下垫面强迫作用和大气环流的共同作用下，形成的天气的长期综合情况。大气污染主要是引起气候的异常变化，这种变化有时很明显，有时则以渐渐变化的形式发生，为一般人所难以觉察，但任其发展，后果有可能非常严重。控制大气污染、保护环境，已成为当代人类一项重要事业。

二、生态环境破坏、恢复对人类生存的影响

（一）绿色植被破坏对人类生存的影响

一个国家或一个地区的森林覆盖率达30%以上，而且分布均匀，有利于减少各种自然灾害。森林覆盖率最高的芬兰为73．4%，日本为68%，瑞典为53%，这些国家一般自然灾害较少。21世纪，由于乱砍滥伐，世界上森林面积毁灭严重，特别是原始森林的消失，给世界气候和人类生存带来严重影响。气候变暖、水土流失、土壤减少、土壤沙化、江河泛滥、缺水严重，正严重危害着人类生存。人类的过度利用，森林植被破坏、水土流失和沙漠化，破坏了植物资源和动物的栖息地，动物、植物资源减少，人类生存所必需的空气、能源、食物和水的供给缺乏，预示着人类生存危机的到来。

第四次全国森林资源清查（1989－1993年）显示，我国森林覆盖率为15．12%，本次清查结果表明，森林覆盖率净增1．43个百分点。两次清查间隔期内（以下简称间隔期内）我国森林面积净增1　370．3万公顷，其中人工林面积净增1　025．2万公顷。目前，我国森林面积居世界第5位，人工林面积居世界首位。间隔期内，全国活立木总蓄积量净增5．4亿m3，森林蓄积量净增6．0亿m3，用材林蓄积净增2．4亿m3；林木年均净生长量为45　752．5万m3，年均净消耗量为37　075．2万m3，林木蓄积生长量继续大于消耗量。我国森林蓄积量居世界第7位。目前全国森林资源现状是林业用地面积26　329．5万公顷，森林面积15　894．1万公顷，全国森林覆盖率为16．55%；活立木总蓄积量124．9亿m3，森林蓄积量112．7亿m3。

我国原有广泛的森林覆盖，我国西北的黄土高原，原来是森林和草原，有平衡的生态系统，有丰富的资源和清澈的河流。自秦汉、隋唐以来，历朝在那里建国都，由于人口集中，盲目地过度砍伐、滥垦，超过了生态系统修复再生的能力，森林植被消失，水土流失，沟壑遍布，已经成为荒山秃岭和不能耕种的不毛之地。黄土高原的水土流失，使黄河真正成为我国河水中泥沙含量最大的“黄河”，河床加高，泛滥成灾。

2003年统计，全世界有永久性草原面积约31．58亿公顷，人均占有草原0．64公顷。我国是草原资源大国，天然草原面积3．93亿公顷，约占国土总面积的41．7%，仅次于澳大利亚，居世界第2位；但人均占有草原只有0．33公顷，仅为世界平均水平的50%。草原面积超过1亿公顷的国家有7个，分别是澳大利亚、中国、俄罗斯、美国、巴西、阿根廷和蒙古。我国草原有33亿亩可以放牧，但21世纪以来，由于过度放牧、盲目开荒、动植物过度利用，加上水源缺乏、野生动植物平衡失调等，可用草场面积越来越少，牧草质量严重下降，沙漠化范围越来越大，沙尘暴的发生率和严重程度逐年增加，严重危害着畜牧业的发展和我国北方地区人们的生产和生活。《人民日报》2008年7月7日报道，尽管人们在竭力挽留草原退化的脚步，但从20世纪初到现在，中国北方草原已向北退缩约200km、向西退缩约100km。

绿色植被的破坏对人类生存的不良影响，同样也发生在森林植被被严重砍伐的其他地区，如1981年四川近万平方公里范围内的两次暴雨洪灾的发生与盆地森林植被的严重砍伐不无关系。

生物既依赖土壤而生存，它们的生命活动又是土壤形成的因素。绿色植被的破坏，造成肥土减少、土壤流失和沙化，土壤的含水能力下降，能够为人类提供动植物、粮食的能力不足，不少人因此而处于贫困和饥饿环境当中。

（二）水资源破坏对人类生存的影响

人类可以利用的水本来就不多，加上人类自己的破坏，人类面临着世界范围内的水荒。世界上干旱和半干旱地区、荒漠、沙漠和盐碱地所占面积越来越大，处于干旱和半干旱的地区主要集中在澳洲、非洲和亚洲。缺水的主要原因如下。

1．人口增加和生活水平提高，使生活用水的量和浪费都不断增加。

2．工农业的发展都需要大量的水。为满足用水的要求，在利用地面水的同时，大量抽取地下水，使许多工业和人口集中的大、中城市水位普遍下降，甚至在一些地区的农村的地下水位也下降，为找水而打的井越来越深。地下水位的下降带来的另一问题是地面下沉和地质灾害的发生，最终受害的还是人类自己。

3．由于绿色植被的破坏，能够涵养水的植物、土壤越来越少，从大气中降下的雨水白白流失，不能成为可用水源。

4．水质污染使人类可用水资源减少。生活废弃物、化工原料、矿渣、废水等进入水源或者江河，造成水污染，原本清洁的水源变成为人类不能利用的污染水源。

5．由于水资源破坏，依靠水生长繁殖的水生生物减少，可为人类食用的水产品也越来越少。在遭到破坏的水中的生物，由于生存环境的改变，要么死亡，要么发生遗传变异，带来生态灾难。

（三）湿地破坏对人类生存的影响

贵州威宁的草海湖，位于海拔2　170m处，面积45平方公里，是一个很大的天然湖。草海湖是多种候鸟和国家保护的珍禽栖息之地，也是多种野生动物的驯养场所，并且有许多水草为农副业利用。草海的存在，除能为人类生存提供水产品以外，对调节气候、维持大气湿度、调节雨量、维持周围几个县大面积地下水位特别重要。30多年前，草海湖的水被排干，生态平衡被破坏，引起该地区雨量减少，气温偏低，水源短缺，地下暗河断流，周围县缺水，农作物受损，民用水缺少，卫生条件下降，传染病和一些疾病发病情况比以前严重，威胁人民健康。

号称“千湖之省”的湖北江汉湖群，由于“围湖造田”，水面明显减少，储洪能力下降，成为洪灾的原因。昆明滇池的围湖造田，给渔业、农业、水利、气象和生物资源等造成很大危害。

东北的所渭“北大荒”地区，幅员广阔，是我国东北部的重要湿地，开垦“北大荒”的结果，使那里的湿地面积明显减少，粮食是增产了，但生态环境破坏严重，几年前的东北地区的大面积洪灾显示出东北湿地破坏的恶果。

（四）环境污染对人类生存的影响

在工业革命以前，世界上地广人稀，生产力较低，人类生产生活产生的少量废物能够通过生态系统的自净作用，得到恢复并保持平衡。

但是，自工业革命以后，特别是20世纪以后，工业、农业、交通运输迅速发展，人民生活水平明显提高，产生的各种废物不经科学处理就注入自然环境，造成环境污染，其累积之大超过了生态系统自净能力。各种污染物分布于大气、水域、土壤和食物中，通过食物链、空气链或者直接与人体接触，进入体内，损害着人类机体。这些废物污染了整个生物圈，影响到生态平衡，也影响到人类生存、生活和健康。

1．“三废”污染　工业“三废”是指工业和交通运输所产生的废气、废水和废渣，生活“三废”是人类生活产生的废气、废水和生活垃圾。“三废”中最主要是二氧化碳、二氧化硫和氮的氧化物，在工业较集中的地区和城市、生活烧煤较多的地区的浓度很高，形成严重的酸雨。工业废水和生活污水都含有大量有害化学物质，流入小河大江，严重污染水质，一些江河已成为“黑河”“死河”“无生命之河”。水质污染涉及人类生存所必需的生活用水、农田灌溉用水和工业用水。而且，污染水流入地下，污染地下水源，产生长远恶果。工业垃圾和生活垃圾等固体废弃物无计划地随处乱倒，也同样破坏空气、水源、农田和人生存的环境。

2．杀虫药物污染　杀虫药物包含农业用杀虫药物、医疗用消毒药物和生活用杀虫药物。农药的广泛应用，通过土壤进入农作物或者通过喷撒直接进入农作物，通过污染的水体进入水生动物、植物体内，在食物链中轮转，直接进入人体或者间接地通过食用动物而进入人体，损害人的健康。用杀虫药物杀死蚊、蝇、虱、蚤、蜱、螨等，在控制了由它们所传播的疟疾、鼠疫、鼠型斑疹伤寒、森林脑炎、恙虫病等疾病的同时，也对人类造成了伤害。农药和其他杀虫药物，特别是有机氯和有机磷类，不易分解，残留环境中进入食物链后逐级富集，可达几千几万倍，污染严重，最终受害的是人类自身。

3．地球化学成分改变　地球化学成分与人类健康密切相关。如铁是人体红细胞中的组分，碘是组成甲状腺素的主要成分，氟和锶是形成骨骼和牙齿所必需的元素，锌和锰是机体生长发育、性成熟及生殖过程所需的微量元素等。地壳中的各种元素在漫长的地球演化史中，其分布是不均匀的，重的沉在深层，轻的浮在地表，更轻的浮在天空。生命是出现在地表和大气临界处，所以生物在这个环境中已经适应，并保持着密切的物质交换关系。

各种元素，包括微量元素在环境中的缺乏或过剩，都会影响人的健康，以致发生疾病。在生态环境处于平衡状态的条件下，人类从地表的动植物、水和空气中吸取适量的地球化学成分，以满足人体健康需要。由于自然灾害和人类对地球化学成分的开采利用，人们从地壳深层发掘出原来地表所没有的元素及化合物，使地球表面化学组成变化，形成了污染，而地表、水和空气中原有的地球化学成分则会流失或深埋于地下，破坏地表的元素平衡，人类会因此而出现引入不足或者吸取过多，动摇生命存在的物质基础，产生严重后果。如氮和磷在生物地球化学循环中聚积过多，可造成水体中氮和磷的富氧化，影响水质和生物的生长及人的健康。当人们开采、冶炼、燃烧汽油时，大量的铅、汞、镉、砷等污染空气、水体和土壤，通过食物、饮水和呼吸进入人体，对人类造成伤害。

4．放射性地球化学物质对环境的污染　地球上自然环境中有固有的天然辐射源。没有经人为活动而改变的辐射水平（天然放射本底），其量不会对人类造成伤害。由于科学技术的进步、含放射性核素的矿产资源被开发、核工业不断发展和原子能的广泛应用，各种放射性物质对环境的污染已成较严重的公害。凡开发、堆放或使用放射性地球化学物质之处，都能造成放射性危害，危害人类健康。

5．噪声污染　噪声污染能引起耳聋、高血压、冠心病和神经官能症。噪声影响大脑信息功能传递，特别是对青少年的智力发育带来不良影响。声音的强度用分贝（dB）表示，每增加10dB，响度大约增强一倍。最适声强为15～35dB，一般住宅中为50dB。40～70dB的噪声使人厌烦，感到不安，注意力分散，影响工作，妨碍休息。80～90dB是听力防护极限，超过此值则可引起噪声性耳聋。

6．电磁辐射　电磁辐射污染源来自各类电器设备、射频装置、无线电发射装置等。这种环境污染能使工人和居民发生头痛、昏晕、失眠、多梦、记忆力衰退、心悸、脱发等临床症状。

7．热污染　热污染主要来自工业和电厂高温废水流入水系，引起河水溶解O2的能力降低、水自净能力下降，鱼类因缺氧和水体温度变化而死亡或迁移。工业区和城市的热量散入大气中，使这些地区的温度高于周围的农村和野外，产生“热岛”现象。人类在这种高温环境中生活，势必影响其身心健康。

8．生物污染　生物污染包括病原体、媒介生物、保存宿主和它们的直接受害者。这些生物原来都存在于自然界，彼此之间的关系基本是平衡的。由于人类的生产活动、生活活动、人口的聚集和原始环境开发，动摇了原来的平衡，对人、家禽和家畜造成危害。致病的微生物、原虫和蠕虫等污染水域、土壤、大气和食物，引起人类和家禽家畜疾病。如钉螺为血吸虫中间宿主，按蚊传播疟疾。多种兽类、食虫类或部分鸟类，可保存多种人畜共患病的病原体，如啮齿动物保存鼠疫杆菌和流行性出血热等。病原体、传染媒介和保存者（储存宿主）三者在自然界里互相适应，达到平衡。当人类开发土地、新能源、狩猎或驯化野生动物时，人类就有机会进入这些自然疫源地而受到感染或者造成人间流行。

9．大气污染　通常所说的大气污染是指温室气体急剧增加的现象。由于工业发展、人口增加、森林砍伐等原因，大气成分发生了变化。这种变化主要表现为二氧化碳、甲烷、氯氟烃等温室气体的含量上升。据测定，20世纪80年代温室气体的增长率，二氧化碳0．5%、甲烷0．9%、氯氟烃4．5%。全球大气污染产生的严重后果包括气候变暖、平流层臭氧层变薄、陆地和海洋生物受到污染、产生酸雨等。

（1）气候变暖：大气中少量温室气体的存在和恰到好处的温室效应，对人类是有益的。如果没有温室气体，近地层平均气温要比现在下降33℃，地球会变成一个寒冷的星球。温室气体能让阳光通过，但强烈吸收地面发出的长波辐射，从而使气温上升，起到温室的作用。21世纪以来全球平均气温升高了0．5℃，如果温室气体按目前的速度增加，到2030年，全球平均气温将再提高2～3℃，灾害性天气和异常天气将更加频繁。

（2）平流层臭氧层变薄：距地面20～30km的平流层中存在一个臭氧层，它能强烈吸收阳光中的紫外线，从而保护地球生物免遭伤害。但工业生产中释放的氯氟烃气体会强烈地破坏臭氧层，使之减少变薄，甚至出现南极臭氧空洞。

（3）产生酸雨：工业生产中释放的二氧化硫和氧化氮进入大气层，使降水中酸性成分增加，形成酸雨。酸雨可使湖泊酸化而造成鱼类死亡，酸雨遏制森林生长甚至导致森林死亡。

（4）城市雾害：城市化的发展，使城市空气中的悬浮颗粒增多，气溶胶粒子等增加，水汽的浓度加大，形成大雾的天气条件增多。大雾给城市交通、航空运输、供电线路等带来直接影响，同时雾天微弱物不易扩散，对人体健康也会造成不利影响。

（何红晨）