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生态环境与人体健康
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一个和谐的社会,必然是人人平等,分配公平,祥和民主,稳定安康的社会;必然是人与自然和谐,环境优美,生态平衡,人人健康,六畜兴旺的社会。

    社会的和谐离不开人与自然的协调,人类的健康生活离不开优美的生态环境。 预防疾病,科学生活,人人健康是和谐社会是一个目标,一个标志。

1. 什么叫生态环境?

自然界任何生活在一起的生物群落总是通过连续的能量-物质交换,与它们生存的自然环境互相联系和互相作用,形成一个统一的生态功能整体--生态系统。

生态系统可大可小。一座城市,一处分布有森林、灌木、农田、水库、村落和住宅的区域,或者一片森林,一泓湖泊,一座高山,甚至一滴水及其中的微生物,都可以成为一个生态系统。所以,简单地说,生态系统是由无机物质(无机环境)和生命物质(生物群落)组成的一个系统。

生态系统并不是被动地受环境的制约,在正常情况下的一定限度内,它会自动调节和修复外界造成的损伤,维持自己正常的结构和功能,达到生态平衡。一旦环境受到污染和破坏,甚或超过了生态系统的调整、修复能力,生态系统就要失衡;长期的失衡就积重难返了。

以森林生态系统为例。森林是重要的涵养水源:雨季分散洪水径流,旱季提供水源。每公顷林地比无林地能多蓄300立方米的水,一万公顷森林的蓄水量相当于一个库容量为300万立方米的中小型水库。森林能减缓大雨对地面的冲刷,减少水土流失。森林还能调节区域气候和净化局域空气。森林是高质量的“吸尘器”和“消毒柜”:一平方米的榆树叶面一昼夜能滞留3.39灰尘。林外一立方米的空气中的细菌数为三四万个,而林地内仅三四百个。林区的土壤是水的“过滤器”:吸收或滞留水中的溶解物质,使流经林区的水中溶解物由每立方千米16.9吨减少到6.4吨。流经松林的水中细菌数量仅原来的5%,流经杨桦林的1水可减少细菌9%森林是众多生物赖以生存之地:从蕨类、草本、木本到灌木和乔木,是各种动物的栖息之地;森林是名副其实的药材库和动植物标本库。

森林生态系统一旦遭到破坏,不但使动植物流离失所,而且使一个相当区域的水土保持、土地肥力甚至气候都受到灾难性的破坏;一些不知名的病毒会随之跑出潘多拉魔盒,向人类发起无情的攻击:近二三十年来人类和牲畜受到的埃勃拉病毒、爱滋病、莱姆病、军团病、汉塔病毒、疯牛病、非典和禽流感的袭击,为我们敲响了警钟。

2. 环境的污染:

有毒、有害元素在大气、水与土壤中大量积聚,改变了原来的元素含量与组合,使元素间的比率失调,超过了系统(特别是大气系统、土壤系统和地表水-地下水系统)的承载能力,就会造成这些系统污染。

以河流为例。河流本身有“自洁”作用:在正常的情况下,通过沉淀作用和河底淤泥的吸附,使河水得到自洁;一旦超过了自结洁能力,河水就会被污染,而即使在立即停止污染之后,还是要花很长的时间才能清除污染,更何况由于长期的污染造成的积重难返的情况了。

由于长期未能重视环境的保护和生态系统的平衡,经济的发展和人类的文明却使自己的愿望走向了反面。自然界的失衡愈演愈烈:空气污染、土地退化、水土流失、森林减少,导致气候异常、物种锐减、淡水短缺与资源不足,以致传染病死灰复燃,地质灾害、气候灾害与生物灾害等自然灾害频频袭来。人类面临着诸多的生态环境问题。

分别以水、土和空气的污染为例。

水受到污染后,含氧量减少,各种重金属(FeAlPbZnGrHgNiCu等)与各种盐类(碳酸盐、硫酸盐、氯酸盐、硫盐、高锰酸盐等等)增高;自上个世纪七八十年代以来,有机物(非离子氨、氨氮、石油类等)也成了这个污染大军中的一员。另一个污染趋势是地下水受到污染,并有逐年加重的趋势。水的污染扰乱了自然界地表水和地下水的循环。

过垦、过牧和水土流失,使土壤贫瘠化,失去肥力;矿山开采、尾砂堆积,造成某些有毒、有害元素的大量积聚,破坏了土壤中元素原有的平衡,造成污染。

化学元素在土壤、堆积物和沉积物中积累到一定程度,超过它们的承受能力时,或由于气候变化和土地开发方式的改变,化学物质就会活化:那些本来已经稳定的元素重新起来,制造出化学定时炸弹。这种“炸弹”的爆炸后果并不亚于火山和地震等灾难性事件:使植物枯萎死亡,危及动物和人体的健康,直接危害包括人类在内的所有生物的生存和发展。

无节制地向天空排放大量的二氧化碳、二氧化硫和氯氟烃类,使大气受到污染。温室气体二氧化碳使气温升高。在过去一百年中,由于二氧化碳的增高,地球气温已平均升高0.6℃,其中11个最暖的年份中有7个发生在最近的十年。地球升温使南北极的冰雪溶化,海平面升高,气候异常,雨量不均,极端气候事件和旱涝灾害频发。大气中氯氟烃类(包括氟利昂、助泡剂、四氯化碳和甲基溴等)的污染,耗损了平流层中的臭氧,使地球臭氧层消失,在南极、北极、西伯利亚、西欧和日本北海道上空都相继出现了臭氧空洞。臭氧空洞使太阳的紫外线长驱直入,直接危害人体健康和生物的发育。

现代城市的生产垃圾和生活垃圾(如建筑的粉尘、风沙的扬尘和汽车的废气)已经造成垃圾包围城市之势的,既污染了空气和土壤,又是传染病的病源。

3. 生态环境与人体健康

人类生活的环境从大到小分为地球环境、地质环境和人居环境。

地球环境是指地球在太阳系中的位置,以及所受到的太阳系的影响。地质环境又分为第一环境和第二环境。前者是指原始的地质环境;第二环境即经过改造了的生活环境。人居环境即为人们居住的小环境。

地球在太阳系空间受到宇宙射线的照射,受到磁场的影响。太阳活动是太阳氢核聚变能量的释放,大约11年一个周期的太阳活动会产生黑子、色球层的光斑、耀斑和日冕层的膨胀。严重扰乱地球的磁场(磁暴),引起地球上无线电通讯中断,发电厂变压器受损和罗盘磁针剧烈颤动,危害地球上的通讯、生活、军事活动和宇宙空间的科学活动。地球还可能受到宇宙空间陨石的撞击,虽说“微撞天天有,小撞三六九,大的撞击并不多”,巨型的撞击几率也不过十万分之一,但这种撞击终究是一种巨大的威胁。

地球上空的臭氧空洞,近年来虽已有所“收敛”,但象南极上空那样的空洞,最后要缝补上,还需五十年的时间。臭氧空洞会引发人类罹患皮肤癌、白内障等疾病。

地质环境中常常出现某些元素的地方性富集或匮缺,或者各种元素之间的比率失调。如果是有用的金属和非金属元素集中,便形成了矿床。如果是对人体有害有毒元素的集中,就会使居民罹患某些地方病。氟斑病、氟骨症、乌脚病、地方性甲状腺囊肿和地方性克汀病等地方病,直接危害人体的健康,影响人口的质量,危害民族的体质。

第一环境是原生环境。原生环境自身可能会有问题:有毒有害元素过于富集,或有益元素缺失,都会造成对人体健康的危害。譬如,我国从东北至西南存在一条缺硒-钼地带;这条带正好与克山病和大骨节病高发区相重叠。不难看出,这两种病与这两种元素的匮缺密切有关。第一环境由于人类的生活和经济活动(如开采矿石和冶炼金属)而受到扰乱,使原生环境中的元素失去平衡,也产生了新的污染。第一环境成为第二环境。第二环境中各种元素和污染物的积累,打破了旧的平衡,有毒有害元素活化,在一定的条件下形成化学定时炸弹。自然条件变化(如气候、洪水、干旱),或开发方式的改变(如林地的破坏,开荒造田等等)会引发化学定时炸弹的爆炸,造成对人体健康的莫大威胁。20世纪80年代,中欧、东德、波兰、捷克边界大片森林的死亡,就是当地土壤中酸性物质积累过多,Al元素活化所致。日本的水俣病是无机汞的排放,经过鱼类加工成甲基汞,人吃了富含甲基汞的鱼就会发病。贵州兴仁的地方性铊中毒是误将铊矿物作为“汞矿”开采,破坏了铊在地壳中的平衡,人吃了富铊的蔬菜、粮食而罹患铊中毒。

不论是第一环境还是第二环境,由于元素地球化学行为造成对人体健康的危害,都称为地球化学灾害。

人居环境中除了与绿化、油烟、卫生、噪音、个人生活方式(如养宠物与否)、卫生习惯与人体健康有关外,目前主要关注住房装修时留下的问题:放射性和与甲醛为代表的各种化学物质。

住房的放射性主要来自建筑地基、地板砖、煤渣砖、花岗岩饰板与瓷砖中的放射性,是罹患白血病的罪魁祸首。此外,现代家庭中的众多家用电器发出的电磁波也是一大“杀手”。

装修用的水泥、石灰、油漆、涂料和三合板等材料中的甲醛、苯、聚乙烯和三氯乙烯等通过皮肤、呼吸进入血液,影响免疫功能,诱发各种疼痛和致癌。新居综合症的症状:头晕、流泪、失眠、乏力、关节痛与饮食不振。应该采取科学的方法消除这些有毒有害的化学成分,保证人体的健康。

人体健康是一个大课题,既有人种、基因和遗传的先天问题,也有生活习惯、生活环境、卫生条件、地域特点、营养、食品安全和心理学等后天的潜在因素,以及许多社会的因素。

人体健康是和谐社会的重要构件之一。我们从生态的角度分析,只是一种探讨。但有一点可以供大家借鉴:保护环境和保持生态平衡,依靠你、我、他,依靠科学,依靠文明,依靠公民的素质;人们的日常行为与生态环境和健康都有着密切的联系,因此也与构筑和谐社会是密不可分的。

  中国科学院地球化学研究所2007年公众科学活动日科普宣传资料,倪集众研究员提供。

 

 

     

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