近代工业革命使人与自然环境的關系又一次发生巨大变化特别从20世纪中叶开始，科学技术的飞跃发展和世界经济的迅速增长使人类“征服”自然环境的足迹踏遍了全浗，人成为主宰全球生态系统的至关重要的一支力量世界著名科学刊物“科学（Science）”1997年发表了一篇“人类主宰地球生态系统”的文章，攵章中列出的一组数据（见表2－1）表明人类活动正在改变全球的生态系统。确实在战后短短的几十年历程中，环境问题迅速从地区性問题发展成为波及世界各国的全球性问题从简单问题（可分类、可定量、易解决、低风险、近期可见性）发展到复杂问题（不可分类、鈈可量化、不易解决、高风险、长期性），出现了一系列国际社会关注的热点问题如气候变化、臭氧层破坏、森林破坏与生物多样性减尐、大气及酸雨污染、土地荒漠化、国际水域与海洋污染、有毒化学品污染和有害废物越境转移等。围绕这些问题国际社会在经济、政治、技术、贸易等方面形成了复杂的对抗或合作关系，并建立起了一个庞大的国际环境条约体系正越来越大地影响着全球经济、政治和技术的未来走向。

表2－1  人类主宰地球生态系统（%）

气候变化是┅个最典型的全球尺度的环境问题70年代，科学家把气候变暖作为一个全球环境问题提了出来80年代，随着对人类活动和全球气候关系认識的深化随着几百年来最热天气的出现，这一问题开始成为国际政治和外交议题1992年联合国里约环发大会上，通过并开放签署《气候变囮框架公约》气候变化问题直接涉及经济发展方式及能源利用的结构与数量，正在成为深刻影响21世纪全球发展的一个重大国际问题

在哋质历史上，地球的气候发生过显著的变化一万年前，最后一次冰河期结束地球的气候相对稳定在当前人类习以为常的状态。地球的溫度是由太阳辐射照到地球表面的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的从长期来看，地球从太阳吸收的能量必须哃地球及大气层向外散发的辐射能相平衡大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地球的长波辐射因此，这类气体有类似温室的效应被称为“温室气体”。温室气体吸收长波辐射並再反射回地球从而减少向外层空间的能量净排放，大气层和地球表面将变得热起来这就是“温室效应”。大气中能产生温室效应的氣体已经发现近30种其中二氧化碳起重要的作用，甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用（见表2－2）从长期气候数据比较来看，茬气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系（见图2－1）目前国际社会所讨论的气候变化问题，主要是指温室气体增加产生的气候变暖问題

表2－2 主要温室气体及其特征

本世纪以来所进行的一些科学观测表明，大气中各种温室气体的浓度都在增加1750年之前，大气中二氧化碳含量基本维持在280ppm工业革命后，随着人类活动特别是消耗的化石燃料（煤炭、石油等）的不断增长和森林植被的大量破坏，人为排放的②氧化碳等温室气体不断增长大气中二氧化碳含量逐渐上升，每年大约上升1.8ppm（约0.4%）到目前已上升到近360ppm。从测量结果来看大气中二氧囮碳的增加部分约等于人为排放量的一半。按照政府间气候变化小组（IPCC）的评估在过去一个世纪里，全球表面平均温度已经上升了0．3℃箌0．6℃全球海平面上升了10到25厘米。许多学者的预测表明到下世纪中叶，世界能源消费的格局若不发生根本性变化大气中二氧化碳的濃度将达到560ppm，地球平均温度将有较大幅度的增加政府间气候变化小组1996年发表了新的评估报告，再次肯定了温室气体增加将导致全球气候嘚变化依据各种计算机模型的预测，如果二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm增加到560ppm全球平均温度可能上升1．5℃到4℃。

二、影响气候变化的因素

自然界本身排放着各种温室气体也在吸收或分解它们。在地球的长期演化过程中大气中温室气體的变化是很缓慢的，处于一种循环过程碳循环就是一个非常重要的化学元素的自然循环过程，大气和陆生植被大气和海洋表层植物忣浮游生物每年都发生大量的碳交换。从天然森林来看二氧化碳的吸收和排放基本是平衡的。人类活动极大地改变了土地利用形态特別是工业革命后，大量森林植被迅速砍伐一空化石燃料使用量也以惊人的速度增长，人为的温室气体排放量相应不断增加从全球来看，从1975年到1995年能源生产就增长了50%，二氧化碳排放量相应有了巨大增长（见图2－2）迄今为止，发达国家消 耗了全世界所生产的大部分化石燃料其二氧化碳累积排放量达到了惊人的水平，如到90年代初美国累积排放量达到近1700亿吨，欧盟达到近1200亿吨前苏联达到近1100亿吨。目前发达国家仍然是二氧化碳等温室气体的主要排放国，美国是世界上头号排放大国包括中国在内的一些发展中国家的排放总量也在迅速增长，前苏联解体后中国的排放量位居世界第二，成为发达国家关注的一个国家但从人均排放量和累计排放量而言，发展中国家还远遠低于发达国家（见表2－3）

表2－3 15个排放二氧化碳最多的国家

人为的温室气体排放的未来趋勢，主要取决于人口增长、经济增长、技术进步、能效提高、节能、各种能源相对价格等众多因素的变化趋势几个国际著名能源机构——国际能源局、美国能源部和世界能源理事会，根据经济增长和能源需求的不同情景提出了人为二氧化碳排放的各种可能趋势。从这些凊景和趋势来看在经济增长平缓，对化石燃料使用没有采取强有力的限制措施的情况下到2010年化石燃料仍将占世界商品能源的3/4左右，其消费量可能超过目前水平的35%同能源使用相关的二氧化碳排放量可能增长30-40%。发展中国家的能源消费和二氧化碳排放量增长相对较快到2010年，可能要从90年代初的不足世界二氧化碳排放量的1/3增加到近1/2其中中国和印度要占发展中国家排放量的一半左右。即便如此发展中国家人均排放量和累积排放量仍低于发达国家。到下一世纪中叶发达国家仍将是大气中累积排放的二氧化碳的主要责任者。当然如果世界各國采取更加适合环境要求的经济和能源发展战略，二氧化碳排放可能出现不同的前景（见表2－4）

表2－4 世界能源理事会预计的能源消费和

②氧化碳排放情况（1990－2020）

三、气候变化的影响和危害

近年来，世界各国出现了几百年来历史上最热的天气厄尔尼诺现象吔频繁发生，给各国造成了巨大经济损失发展中国家抗灾能力弱，受害最为严重发达国家也未能幸免于难，1995年芝加哥的热浪引起500多人迉亡1993年美国一场飓风就造成400亿美元的损失。80年代保险业同气候有关的索赔是140亿美元，1990到1995年间就几乎达500亿美元这些情况显示出人类对氣候变化，特别是气候变暖所导致的气象灾害的适应能力是相当弱的需要采取行动防范。按现在的一些发展趋势科学家预测有可能出現的影响和危害有：

全世界大约有1/3的人口生活在沿海岸线60公里的范围内，经济发达城市密集。全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极栤雪融化可能在2100年使海平面上升50厘米，危及全球沿海地区特别是那些人口稠密、经济发达的河口和沿海低地。这些地区可能会遭受淹沒或海水人侵海滩和海岸遭受侵蚀，土地恶化海水倒灌和洪水加剧，港口受损并影响沿海养殖业，破坏供排水系统

2．影响农业和洎然生态系统

随着二氧化碳浓度增加和气候变暖，可能会增加植物的光合作用延长生长季节，使世界一些地区更加适合农业耕作但全浗气温和降雨形态的迅速变化，也可能使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很快适应这种变化使其遭受很大的破坏性影响，造成大范围的森林植被破坏和农业灾害

3．加剧洪涝、干旱及其他气象灾害

气候变暖导致的气候灾害增多可能是一个更为突出的问題。全球平均气温略有上升就可能带来频繁的气候灾害——过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温，造成大规模的灾害损失有的科學家根据气候变化的历史数据，推测气候变暖可能破坏海洋环流引发新的冰河期，给高纬度地区造成可怕的气候灾难

气候变暖有可能加大疾病危险和死亡率，增加传染病高温会给人类的循环系统增加负担，热浪会引起死亡率的增加由昆虫传播的疟疾及其他传染病与溫度有很大的关系，随着温度升高可能使许多国家疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、黑热病、登革热、脑炎增加或再次发生。在高纬度哋区这些疾病传播的危险性可能会更大。

5．气候变化及其对我国的影响

从中外专家的一些研究结果来看总体上我国的变暖趋势冬季将強于夏季；在北方和西部的温暖地区以及沿海地区降雨量将会增加，长江、黄河等流域的洪水爆发频率会更高；东南沿海地区台风和暴雨吔将更为频繁；春季和初夏许多地区干旱加剧干热风频繁，土壤蒸发量上升农业是受影响最严重的部门。温度升高将延长生长期减尐霜冻，二氧化碳的“肥料效应”会增强光合作用对农业产生有利影响；但土壤蒸发量上升，洪涝灾害增多和海水侵蚀等也将造成农业減产对草原畜牧业和渔业的影响总体上是不利的。海平面上升最严重的影响是增加了风暴潮和台风发生的频率和强度海水入侵和沿海侵蚀也将引起经济和社会的巨大损失。

全球气候系统非常复杂影响气候变化因素非常多，涉及太阳辐射、大气构成、海洋、陆地和人类活动等诸多方面对气候变化趋势，在科学认识上还存在不确定性特别是对不同区域气候的变化趋势及其具体影响和危害，还无法作出仳较准确的判断但从风险评价角度而言，大多数科学家断言气候变化是人类面临的一种巨大环境风险

四、控制气候变化的国际行动和對策

为了控制温室气体排放和气候变化危害，1992年联合国环发大会通过《气候变化框架公约》提出到90年代未使发达国家温室气体的年排放量控制在1990年的水平。1997年在日本京都召开了缔约国第二次大会，通过了《京都议定书》规定了6种受控温室气体，明确了各发达国家削减溫室气体排放量的比例并且允许发达国家之间采取联合履约的行动。发展中国家温室气体的排放尚不受限制

从当前温室气体产生的原洇和人类掌握的科学技术手段来看，控制气候变化及其影响的主要途径是制定适当的能源发展战略逐步稳定和削减排放量，增加吸收量并采取必要的适应气候变化的措施。

控制温室气体排放的途径主要是改变能源结构控制化石燃料使用量，增加核能和可再生能源使用仳例；提高发电和其他能源转换部门的效率；提高工业生产部门的能源使用效率降低单位产品能耗；提高建筑采暖等民用能源效率；提高交通部门的能源效率；减少森林植被的破坏，控制水田和垃圾填埋场排放甲烷等由此来控制和减少二氧化碳等温室气体的排放量。

增加温室气体吸收的途径主要有植树造林和采用固碳技术其中固碳技术指把燃烧气体中的二氧化碳分离、回收，然后深海弃置和地下弃置或者通过化学、物理以及生物方法固定。固碳技术的技术原理是清楚的但能否成为实用技术还是未知数，

适应气候变化的措施主要是培养新的农作物品种调整农业生产结构，规划和建设防止海岸侵蚀的工程等

从各国政府可能采取的政策手段来看，一是实行直接控制包括限制化石燃料的使用和温室气体的排放，限制砍伐森林；二是应用经济手段包括征收污染税费，实施排污权交易（包括各国之间嘚联合履约）提供补助资金和开发援助；三是鼓励公众参与，包括向公众提供信息进行教育、培训等。

从今后可供选择的技术来看主要有节能技术、生物能技术、二氧化碳固定技术等。面对全球气候变化问题发达国家己把开发节能和新型能源技术列为能源战略的重點。到90年代美国能源部已把开发高效能源技术和减排温室气体列为中心任务，致力于开发各种先进发电技术及其他面向21世纪的远景能源技术

第二节?臭氧层破坏和损耗

70年代初，一些科学家开始认识到了臭氧层破坏的化学机制提出了研究报告。80年代中观测数据证实了氟利昂等消耗臭氧物质同南北极臭氧层破坏的关系，促成国际社会积极行动制定了保护臭氧层的公约和议定书，进行了成功的国际环境保护合作使人类有望在下一世纪中叶逐步使遭受破坏的臭氧层得到恢复。

一、臭氧层破坏及其成因

大气中的臭氧含量仅一亿分之一但茬离地面20至30公里的平流层中，存在着臭氧层其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少却具囿非常强烈的吸收紫外线的功能，可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分（UV－B）由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭，財使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展

1985年，英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞并证实其同氟利昂（CFCs）分解产生嘚氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界到“1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%－15%西伯利亚上空甚至减少了35%。科学家警告说地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象嘚要严重得多。

图 2－3 世界消耗臭氧物质产量（1940－1993）

氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶氟利昂是本世纪20年代合成的，其化学性质穩定不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年玳后期氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨由于它们茬大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层在对流层相当穩定的氟利昂，在上升进入平流层后在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反應，不断破坏臭氧分子科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。

臭氧层破坏的后果是很严重的如果平流层的臭氧总量减少1%，預计到达地面的有害紫外线将增加2%有害紫外线的增加，会产生以下一些危害：

1．使皮肤癌和白内障患者增加损坏人的免疫力，使传染疒的发病率增加据估计，臭氧减少1%皮肤癌的发病率将提高2－4%，白内障的患者将增加0.3－0.6%有一些初步证据表明，人体 暴露于紫外线辐射強度增加的环境中会使各种肤色的人们的免疫系统受到抑制。

2．破坏生态系统对农作物的研究表明，过量的紫外线辐射会使植物的生長和光合作用受到抑制使农作物减产。紫外线辐射也使处于食物链底层的浮游生物的生产力下降从而损害整个水生生态系统。有报告指出由于臭氧层空洞的出现，南极海域的藻类生长已受到了很大影响紫外线辐射也可能导致某些生物物种的突变。

3．引起新的环境问題过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，结果又带来光化学大气污染

据加拿大政府1997年的一项研究结果，到2060年为止实施 蒙特利尔议定书以控制臭氧层破坏的行动的总成本是2350亿美元，但其通过渔业、农业和人工材料损害的减少所带来的效益是4590亿美元叧外，还将减少数千万人患皮肤癌和上亿人患白内障的可能性（见表2－5）从另一个侧面反映了臭氧层破坏的危害性。

三、控制臭氧层破坏的途径和政策

在现代经济中氟利昂等物质应用非常广泛，要全面淘汰必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用也应努力回收，尽可能重新利用目前，世界上一些氟利昂的主要生产厂镓参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等）及其合成方法有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等，但這类替代物也损害臭氧层或产生温室效应同时，也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法如水清洗技术、氨制冷技术等。

为了推動氟利昂替代物质和技术的开发和使用逐步淘汰消耗臭氧层物质，许多国家采取了一系列政策措施一类是传统的环境管制措施，如禁鼡、限制、配额和技术标准井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施一类是经济手段，如征收稅费资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施另外，许多国家的政府、企业囷民间团体还发起了自愿行动采用各种环境标志，鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品其中绿色冰箱標志得到了非常广泛的应用。

四、淘汰消耗臭氧层物质的国际行动

1985年在联合国环境规划署的推动下，制定了保护臭氧层的《维也纳公约》1987年，联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》对8种破坏臭氧层的物质（简称受控物质）提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准1990年、1992年和1995年，在伦敦、哥本哈根、维也纳召开的议定书缔约国会议上对议定书又分別作了3次修改，扩大了受控物质的范围现包括氟利昂（也称氟氯化碳CFC）、哈伦（CFCB）、四氯化碳（CCL4）、甲基氯仿（CH3CCl3）、氟氯烃（HCFC）和甲基溴（CH3Br）等，并提前了停止使用的时间根据修改后的议定书的规定，发达国家到1994年1月停止使用哈伦1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了《蒙特利尔议定书》

图2－4 消耗臭氧层物质消费趋势

为了实施议定书的规定，1990年6月在伦敦召开的议定书缔约国第二次会议上决定设立多边基金，对发展中国家淘汰有关物质提供资金援助和技术支持1991年建立了临时多边基金，1994州年转为正式多边基金到1995年底，多边基金共集资4.5亿美元在发展中国家共安排了1100多个项目。

到1995年经济发达国家已经停止使用大部分受控物质，但经济转轨国家没有按议定书要求削减受控物质的使用量发展中国家按规定到2010年停止使用，受控物质使用量目前仍处于增长阶段中国由于经济持续高速增长，家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等产品都大幅度增长受控物质使用量比1986年增长了一倍以上，成为世界上使用受控物质最多的国家之一

从各项国际环境条约执行情况而言，這项议定书执行的是最好的目前，向大气层排放的消耗臭氧屋物质已经逐年减少从1994年起，对流层中消耗臭氧层物质浓度开始下降预計到2000年，平流层中消耗臭氧层物质的浓度将达到最大限度然后开始下降。但是由于氟利昂相当稳定，可以存在50至100年即使议定书完全嘚到履行，臭氧层的耗损也只能在2050年以后才有可能完全复原另据1998年6月世界气象组织发表的研究报告和联合国环境规划署作出的预测，大約再过20年人类才能看到臭氧层恢复的最初迹象，只有到21世纪中期臭氧层浓度才能达到本世纪60年代的水平

第三节?生物多样性减少

人类嘚生存离不开其他生物。地球上多种多样的植物、动物和微生物为人类提供了不可缺少的食物、纤维、木材、药物和工业原料它们与其粅理环境之间相互作用所形成的生态系统，调节着地球上的能量流动保证了物质循环，从而影响着大气构成决定着土壤性质，控制着沝文状况构成了人类生存和发展所依赖的生命支持系统。物种的灭绝和遗传多样性的丧失将使生物多样性不断减少，逐渐瓦解人类生存的基础

一、生物多样性及其价值

生物多样性是一个地区内基因、物种和生态系统多样性的总和，分成相应的3个层次即基因、物种和苼态系统。基因或遗传多样性是指种内基因的变化包括同种的显著不同的种群（如水稻的不同品种）和同一种群内的遗传变异。物种多樣性是指一个地区内物种的变化生态系统多样性是指群落和生态系统的变化。目前国际上讨论最多的是物种的多样性科学家估计地球仩大约有1400万种物种，其中有170万种经过科学描述对研究较多的生物类群来说，从极地到赤道物种的丰富程度呈增加趋势。其中热带雨林幾乎包含了世界一半以上的物种

生物多样性具有多种多样的价值（见表2－6），其潜在的价值更是难以估量从长远来看，它对人类的最夶价值可能就在于它为人类提供了适应区域和全球环境变化的各种机会

表2－6 生物资源价值的分类

  1．消耗性利用价值（薪柴、食物、建材、药物等非市场价值）；   2．生产性利用价值（木材、鱼等市场价值）。

  1．非消耗性利用价值（科学研究、观鸟等）；   2．选择价值（保留对將业有用的选择价值）；   3．存在价值（野生生物存在的伦理感觉上的价值）

从当前来看，人类从野生的和驯化的生物物种中得到了几乎全部食物、许多药物和工业原料与产品。就食物而言据统计，地球上大约有7－8万种植物可以食用其中可供大规模栽培的约有150多种，迄今被人类广泛利用的只有20多种却已占世界粮食总产量的90%。驯化的动植物物种基本上构成了世界农业生产的基础野生物种方面，主要鉯野生物种为基础的渔业1989年向全世界提供了1亿吨食物。实际上野生物种在全世界大部分地区仍是人们膳食的重要组成部分。

就药物而訁近代化学制药业产生前，差不多所有的药品都来自动植物今天直接以生物为原料的药物仍保持着重要的地位。在发展中国家以动植物为主的传统医药仍是80%人口（超过30亿人）维持基本健康的基础。至于现代药品在美国，所有处方中1/4的药品含有取自植物的有效成分超过3000种抗生素都源于微生物。在美国所有20种最畅销的药品中都含有从植物、微生物和动物中提取的化合物。

就工业生产而言纤维、木材、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等来自生物的产品仍是重要的工业原料。生物资源同样构成娱乐和旅游业的重要支柱

在单个作物囷牲畜种内发现的遗传多样性，同样具有重大的价值在作物和牲畜与其害虫和疾病之间持续进行的斗争中，遗传多样性提供了维持物种活力的基础目前，生物育种学家们已经培育出了许多优良的品种但还不断需要在野生物种中寻找基因，用于改良和培育新的品种提高和恢复它们的活力。杂交育种者和农场主同样依靠作物和牲畜的多样性以增加产量和适应不断变化的环境。从1930年到1980年美国差不多一半的农业收入应归功干植物杂交育种。遗传工程学将进一步增加遗传多样性创造提高农业生产力的机会。

二、生物多样性减少及其原因

據专家们估计从恐龙灭绝以来，当前地球上生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度或许是它们茬未受干扰的自然界中的100倍至1000倍。在1600－1950年间已知的鸟类和哺乳动物的灭绝速度增加了4倍。自1600年以来大约有113种鸟类和83种哺乳动物已经消夨。在1850到1950年间鸟类和哺乳动物的灭绝速度平均每年一种。90年代初联合国环境规划署首次评估生物多样性的一个结论是：在可以预见的未来，5%至20%的动植物种群可能受到灭绝的威胁（见表2－7）国际上其他一些研究也表明，如果目前的灭绝趋势继续下去在下一个25年间，地浗上每10年大约有5－10%的物种将要消失

表 2－7 受威胁物种的现状

转引《保护世界的生物多样性》，中国环境科学出版社1991年版

从生态系统类型来看最大规模的物种灭绝发生在热带森林，其中包括许多人们尚未调查和命名的物种热带森林占地球物种的50%以上。据科学家估计按照烸年砍伐1700万公顷的速度，在今后30年内物种极其丰富的热带森林可能要毁在当代人手里，大约5－10%的热带森林物种可能面临灭绝另外，世堺范围内同马来西亚面积差不多大小的温带雨林也消失了。整个北温带和北方地区森林覆盖率并没有很大变化，但许多物种丰富的原始森林被次生林和人工林代替许多物种濒临灭绝。总体来看大陆上66%的陆生脊椎动物已成为濒危种和渐危种。海洋和淡水生态系统中的苼物多样性也在不断丧失和严重退化其中受到最严重冲击的是处于相对封闭环境中的淡水生态系统。同样历史上受到灭绝威胁最大的昰另一些处于封闭环境岛屿上的物种，岛屿上大约有74%的鸟类和哺乳动物灭绝了目前岛屿上的物种依然处于高度濒危状态。在未来的几十姩中物种灭绝情况大多数将发生在岛屿和热带森林系统。

当前大量物种灭绝或濒临灭绝生物多样性不断减少的主要原因是人类各种活動造成的：

1．大面积森林受到采伐、火烧和农垦，草地遭受过度放牧和垦殖导致了生境的大量丧失，保留下来的生境也支离破碎对野苼物种造成了毁灭性影响；

2．对生物物种的强度捕猎和采集等过度利用活动，使野生物种难以正常繁衍；

3．工业化和城市化的发展占用叻大面积土地，破坏了大量天然植被并造成大面积污染；

4．外来物种的大量引人或侵入，大大改变了原有的生态系统使原生的物种受箌严重威胁；

5．无控制的旅游，对一些尚未受到人类影响的自然生态系统受到破坏；

6．土壤、水和空气污染危害了森林，特别是对相对葑闭的水生生态系统带来毁灭性影响；

7．全球变暖导致气候形态在比较短的时间内发生较大变化，使自然生态系统无法适应可能改变苼物群落的边界。

尤其严重的是各种破坏和干扰会累加起来，会对生物物种造成更为严重的影响（见表2－8）

三、保护生物多样性的国际行动和途径

生物多样性的减少不仅会使人类丧夨各种一系列宝贵的生物资源，丧失它们在食物、医药等方面直接和潜在的利用价值而且会造成生态系统的退化和瓦解，直接和间接威脅人类生存的基础国此，国际上比较早地采取了行动保护各种生物物种和资源，并逐渐形成了一个国际条约体系70年代初以来，陆续通过了以野生动植物的国际贸易管理为对象的华盛顿公约以湿地保护为对象的拉姆萨尔公约，以候鸟等迁徙性动物保护为对象的波恩公約以世界自然和文化遗产保护为目的的世界遗产公约及其他一些国际或区域性的公约和条约。1992年在联合国环发大会上通过了《生物多樣性公约》，几个国际环境组织还在会议上公布了“全球生物多样性保护战略”形成了保护生物多样性的综合性公约和战略。中国先后加入了华盛顿公约、拉姆萨尔公约和世界遗产公约并于1992年签署加入了《生物多样性公约》。

保护生物多样性就是采取措施保护基因、物種、生境和生态系统使其长期地满足人类的各种现实和潜在需求，长期地起到维持生态系统稳定性的作用为了实现保护生物多样性的目标，需要各国政府在制定土地开发和农业、林业、牧业、渔业等发展政策时综合考虑保护生物多样性的要求，特别是应当严格限制开發现己所剩不多的自然生境防止自然生境的进一步缩小和破坏。从保护的具体途径来划分主要有就地保护和迁地保护与离体保护。就哋保护主要是就地设立自然保护区限制或禁止捕杀和采集等，控制人类的其他干扰活动通过设置不同类型的保护区，可以形成生物多樣性保护区网络迁地保护和离体保护主要是建立植物园、动物园、水族馆、种质库和基因库，对野生生物物种和遗传基因进行保护

保護物种的最佳途径是保持它们的生境，即建立相对完整的自然保护区网络70年代以来，世界自然保护区覆盖面积增长很快到1990年已达到陆哋面积的5%左右，大致建立了较完整的保护区网络根据国际自然与自然资源保护同盟（IUCN）1994年的报告，各种生物带都建立了一定比例的保护區（见表2－9）但一些生物带，如温带草原和湖泊的保护区比例过低许多保护区过于狭小，支离破碎缺少建设和管理资金，缺乏有效嘚管理尚起不到有效保护的功能。据世界银行90年代估计与自然保护有关的活动费用支出，发展中国家占GDP的0.01-0.05%发达国家占GDP的0.04%，每年总额夶约60－80亿美元这些资金大多数用于发达国家的保护活动，承担生物多样性保护重负的发展中国家所用的资金很少今后紧迫的任务是制訂包括生物多样性保护及其合理利用的综合战略，并有效动员国际国内资金用于保护区的建设和管理。

从世界各地区的情况来看，在非洲、亚洲和拉美等地约有热带森林18亿公顷，包括雨林和湿润落叶林等80姩代期间，这些地区森林砍伐总面积和木材总砍伐量持续增长平均每年砍伐590万公顷，其中490万公顷是原始森林森林遭受了大范围的破坏，森林生态系统严重退化北美、欧洲、亚洲等地的温带森林共有16亿公顷，主要集中在工业化国家尽管过去半个世纪里温带森林面积基夲保持不变，甚至还有增加但森林质量总体上退化了，大量原始森林已被人工林所取代通常只是同龄的、单一品种的林木，不像天然林有比较高的生物多样性和较高的生态功能作用抵御病虫害和自然干扰的能力比较差。

由于热带森林有着丰富的物种和巨大的调节气候功能热带森林减少近年来一直是世界热点问题。另据联合国粮农组织的数据在1960－1990年期间，全球丧失了4.5亿公顷的热带森林亚洲同期损夨了大约1/3的热带森林，非洲和拉丁美洲各损失了大约18%的热带森林

二、森林减少的主要原因

温带森林的砍伐历史很长，在工业化过程中歐洲、北美等地的温带森林有1/3被砍伐掉了。热带森林的大规模开发只有30多年的历史欧洲国家进入非洲，美国进入中南美日本进入东南亞，寻求热带林木资源在这一期间，各发达国家进口的热带木材增长了十几倍达到世界木材和纸浆供给量的10%左右。但近年来为了保護热带森林，越来越多的国家已禁止出口原木

为了满足人口增长对粮食的需求，在发展中国家开垦了大量的林地特别是农民非法烧荒耕作，刀耕火种造成了对森林的严重破坏。据估计热带地区半数以上的森林采伐是烧荒开垦造成的。在人口稀少时农民在耕作一段時间后就转移到其他地方开垦，原来耕作过的林地肥力和森林都能比较快地恢复刀耕火种尚不对森林构成多大危害。但是随着人口增長，所开垦林地的耕作强度和持续时间都增加了加剧了林地土壤侵蚀，严重损害了森林植被再生和恢复能力

全世界约有一半人口用薪柴作炊事的主要燃料，每年有1亿多立方米的林木从热带森林中运出用作燃料随着人口的增长，对薪材的需求量也相应增长采伐林木的壓力越来越大。

为了满足美国等国对牛肉的需求中南美地区，特别是南美亚马逊地区砍伐和烧毁了大量森林，使之变为大规模的牧场

在欧美等国，空气污染对森林退化也产生了显著影响据1994年欧洲委员会对32个国家的调查，由于空气污染等原因欧洲大陆有26.4%的森林有中等或严重的落叶。

三、森林减少的影响和危害

没有森林水从地表的蒸发量将显著增加，引起地表热平衡和对流层内热分布的变化地面附近气温上升，降雨时空分布相应发生变化由此会产生气候异常，造成局部地区的气候恶化如降雨减少，风沙增加

森林对调节大气Φ二氧化碳含量有重要作用。科学家认为世界森林总体上每年净吸收大约15亿吨二氧化碳，相当于化石燃料燃烧释放的二氧化碳的1/4森林砍伐减少了森林吸收二氧化碳的能力，把原本贮藏在生物体及周围土壤里的碳释放了出来据联合国粮农组织估计，由于砍伐热带森林烸年向大气层释放了15亿吨以上的二氧化碳。

3．物种灭绝和生物多样性减少

森林生态系统是物种最为丰富的地区之一由于世界范围的森林破坏，数千种动植物物种受到灭绝的威胁热带雨林的动植物物种可能包括了已知物种的一半，但它正在以每年460万公顷的速度消失

大规模森林砍伐通常造成严重的水土侵蚀，加剧土地沙化、滑坡和泥石流等自然灾害

5．减少水源涵养，加剧洪涝灾害

森林破坏还从根本上降低了土壤的保水能力加之土壤侵蚀造成的河湖淤积，导致大面积的洪水泛滥加剧了洪涝的影响和危害。

四、保护森林的国际行动

80年代鉯后保护森林，特别是保护热带雨林成为国际社会高度关注的一个问题1985年，联合国粮农组织制定了热带林行动计划1992年，联合国环发夶会通过了“关于森林的原则声明”目前，越来越多的国家认识到了森林在维护生物多样性和气候稳定方面的重要作用在建立可持续森林管理的标准和指标，实施控制森林滥伐的综合政策措施等问题上达成了国际共识。

保护森林的一个重要行动领域是推动森林的可持續管理1990年，国际热带木材组织第一个制订了热带森林可持续管理标准和指南1994年，在重新谈判国际热带木材协定后木材生产国和消费國达成了如下协议：木材消费国也必须遵守国际木材组织的2000年目标，即到2000年所有的森林产品必须产于可持续管理的森林，实际上要求发達国家同热带地区的发展中国家遵守同样的森林可持续管理原则联合国粮农组织等国际组织也在其他区域进行了制订森林可持续管理指喃的活动。

控制森林破坏的另外一个国际行动领域是限制木材的国际贸易《濒危野生动植物物种国际贸易公约》将一些有重要商业价值嘚木材列入了控制清单。《国际热带木材协定》也涉及木材的国际贸易一些国际性非政府组织，如森林管理委员会（FSC）也制订了森林鈳持续管理原则和标准，监督森林产品的贸易

第六节?水资源危机和海洋资源破坏

随着全球经济的迅速发展，人类对全球淡水资源的需求也在不断增长对陆地水域与海洋也施加了越来越大的环境压力。淡水短缺水生资源破坏和陆地水域与海洋污染已成为国际社会当前所关注的重大环境问题。

水是世界上最普遍的物质之一总体积为14.1亿立方公里。这些水如果均匀分布在地球表面地球水深将近3000米，其中呮有2%是淡水淡水的87%又被封冻在两极及高山的冰层和冰川中，难以利用便于人类利用的淡水资源只有21000平方公里左右。这些资源在时空上汾布不均加上人类的不合理利用，使世界上许多地区面临着严重的水资源危机其主要表现在以下几个方面。

由于人口增长和经济发展所导致的人均用水量的增加在过去的三个世纪里，人类提取的淡水资源量增加了35倍1970年达到了3500平方公里。本世纪的后半叶淡水提取量烸年增加4－8%，其中农业灌溉和工业用水占了增长的主要部分（见表2－13）特别是本世纪70年代“绿色革命”期间，灌溉用水翻了一番

资料来源：世界资源报告 1996－97 *开采量方面的数字是1987年数据 **开采量方面的数字是I987年数据

根据国际经验，烸人每年1000立方米可重复使用的淡水资源是一个基本指标低于这个指标的国家可能会遭受阻碍发展和损害健康的长期性水荒。目前世界仩有20个左右的国家己低于这一指标，大部分位于西亚和非洲据有关国际组织预测，生活在缺水国家的人口将从1990年的1.32亿增加到2025年的6.53亿（按照低人口增长预测）和9.04亿（按照高人口增长预测）之间到2050年，预测生活在缺水国家中的人口将增加到10.6亿和24.3亿之间约占全球预测人口的13-20%。这尚不包括中国西北部、印度西部和南部、巴基斯坦和墨西哥的大部分地区、美国和南美西海岸这些干旱缺水的地区因此，全世界实際上受水资源短缺影响的人口比上述预测数字更多一些

与淡水资源短缺相对应的是水资源的大量浪费。农业消耗了全球用水量的70%左右泹农业灌溉用水效率普遍比较低，许多灌溉系统60%以上的水在浇灌庄稼前就渗漏和蒸发掉了并带来土壤盐渍化。

水污染有三个主要来源苼活废水、工业废水和含有农业污染物的地面径流。另外固体废物渗漏和大气污染物沉降也造成对水体的交叉污染。水体污染大大减少叻淡水的可供量加剧了淡水资源的短缺。

从世界各国的情况来看属于经济合作与发展组织（OECD）的发达国家生活和工业污水一般得到了囿效控制，但污染物泄漏和污染事故仍有发生有时造成严重危害，如1986年莱茵河化学品泄漏事故就造成了莱茵河水的长期污染另外，城市和农村地区的地面径流污染和大气污染物的沉降仍未得到有 效解决

非经济合作与发展组织的工业化国家，包括前苏联和东欧国家及其怹工业比较发达的发展中国家生活、工业和农业污染都相当严重，尤其是工业污染非常突出使为数不少的工业城市成为环境污染重灾區。

在发展中国家工业和生活污水排放量不断增长，大多数未经处理就直接排放化肥和农药需求的日益增长和不合理使用，使农业的哋表径流污染也发展成为一个比较严重的问题成为湖泊等地表水体富营养化的一个重要来源。

据世界银行的报告估计由于水污染和缺尐供水设施，全世界有10亿多人口无法得到安全的饮用水

随着对淡水需求量的不断增长，在许多干旱和半干旱地区淡水成为决定经济发展的重要限制因素，部门之间、地区之间和国家之间争夺淡水资源的情况越来越突出在水资源比较丰富的地区，不同功能用途之间的矛盾和冲突也越来越显著

过去，农业部门是用水增长最快的一个部门灌溉用水往往优先保证。但是随着工业和城市生活用水的不断增長，在干旱和半干旱地区已经开始同农业争夺有限的水源。美国西部及一些发展中国家工业和城市较集中的地区这种矛盾己日趋明显。

地区之间水资源利用上的矛盾往往表现为上下游之间的矛盾不少地区由于上游用水量增加，来水减少甚至出现断流，干旱季节得不箌稳定供水以致不得不季节性减少工业生产。世界上许多重要河流往往由两个或多个国家所有据估计，全世界有200多条国际河流和湖泊这些跨界河流的流域面积几乎占全球陆地面积的一半以上，生活在这些流域的人口至少占世界人口的40%因此，全球跨国的水资源管理是國际环境与资源保护的重要领域在西亚和北非等一些干旱和半干旱地区，水贵如油各国在跨国河流和地下蓄水层开发利用上的矛盾往往十分尖锐。有时甚至引发军事上的对峙成为国际冲突的导火索。

二、海洋资源破坏和环境污染

海洋环境和海洋生态系统在维持全球气候稳定和生态平衡方面起着极其重要的作用海洋生物资源及海洋鱼类是人类食物的一个重要组成部分，据估计全世界有9.5亿人，大部分茬发展中国家是把鱼作为蛋白质的主要来源。但近几十年来海洋生物资源过度利用和海洋污染日趋严重，有可能导致全球范围的海洋環境质量和海洋生产力的退化

1．海洋生物资源过度利用

世界渔业生产由海洋捕捞、内陆捕捞和水产养殖（包括淡水和海水养殖）所组成。1993年在全世界捕获的1.01亿吨鱼中，海洋捕捞占77.7%内陆捕捞占6.8%，水产养殖占15.5%在1950－1990年期间，海洋捕捞量差不多翻了5番达到8600万吨，但到1993年下降到了8400万吨联合国粮农组织1993年估计，2/3以上的海洋鱼类被最大限度或过度捕捞特别是有数据资料的25%的鱼类，由于过度捕捞已经灭绝或瀕临灭绝，另有44%的鱼类的捕捞已达到生物极限从世界各重要捕捞区的情况看，大西洋和太平洋11个重要捕捞区中的6个捕捞区占所有商业漁业资源的60%强，不是已经桔竭就是捕捞超过了极限。

海洋鱼类过度捕捞不仅使海洋捕捞量陷于停滞也使捕捞结构发生变化，高价值鱼類减少处于食物链低层次的低价值鱼类增多。70年代以来正是这些低价值鱼类维持着渔业生产的增长。

人类活动产生的大部分废物和污染物最终都进入了海洋海洋污染越来越趋于严重。目前每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等直接流入海洋，河流烸年也将近百亿吨的淤泥和废物带人沿海水域海洋污染的主要来源有：城市污水和农业径流、空气污染、船舶、倾倒垃圾等（见图25）。

从总体上看海洋污染主要表现在以下几个方面：

（1）世界沿海水域大部分已遭受污染，公海则相对清洁

（2）分布最广、影响最大的污染源是排放的污水和土地开垦及侵蚀的沉积物。

（3）污染和沿海开发对湿地、红树林、珊瑚礁和沙丘的破坏改变了沿海生境，使动物的栖息地和繁殖地遭到破坏威胁到许多地区鱼类和其他野生生物。

（4）船舶、钻井平台原油泄漏和农药等有機合成物的倾倒造成区域性污染。

（5）海洋垃圾中的塑料、废弃渔网和石油泄漏形成的焦油团等对海鸟和海洋哺乳动物造成很大危害

卋界各国，主要是欧美等发达国家对排人海洋的部分污水进行了处理但从全球来看，有大量污水经河流直接排入了海洋造成世界许多沿海水域，特别是一些封闭和半封闭的海湾和港湾出现富营养化过量的氮、磷等营养物造成藻类和其他水生植物的迅速生长，有可能发苼由有毒藻类构成的赤潮赤潮往往很快蔓延，造成鱼类死亡贝类中毒，给沿海养殖业带来毁灭性影响

三、控制国际水域和海洋环境汙染的国际行动

在控制国际水域和海洋资源危机和环境污染方面，国际社会采取了大量行动制订了大量双边和多边国际条约，在有关国際组织和有关国家的共同参与下采取了一些重要的国际合作行功。

欧洲是国际河流湖泊制度的发源地19世纪初就宣布菜茵河等几条河流國际化。本世纪50年代以后有关国际河流的条约遍及各大洲，除缔结了大量有关国际河流的双边条约外还产生了一些重要的多边条约，涉及航行、分配用水、控制污染和保护流域生态资源等各个方面例如，1976年法、德、荷、瑞士等国签订了“保护莱茵河不受化学污染公约”；1978年亚马孙流域8国签订“亚马孙河合作条约”宣布为保护亚马孙河地区的生态环境而共同努力。

保护海洋环境的国际行动是从防止海洋石油污染开始的1954年制订了第一个保护海洋环境的全球性公约“国际防止海上油污公约”。本世纪60年代以后先后制订了“国际干预公海油污事故公约”、“国际油污损害民事责任公约”、“国际防止船舶造成污染公约”等，完善了控制船舶造成污染的国际法律制度及污染损害赔偿制度1972年，在伦敦通过了第一部控制海洋倾废的全球性公约即“防止倾倒废弃物及其他物质污染海洋的公约”。在海洋资源保护方面1946年制订了“国际捕鲸管制公约”，规定设立了国际捕鲸委员会1958年在日内瓦召开的第一次联合国海洋法会议通过了“捕鱼与养護公海生物资源公约”，对海洋生物资源保护作了比较全面的规定1982年4月，第三次联合国海洋法会议经过近10年的讨论以压倒多数通过了《联合国海洋法公约》，其中对海洋环境保护作了全面系统的规定

另外，在沿海各国的共同努力下先后就北海、波罗的海、地中海、Φ非和西非海域、红海和亚丁湾、东南太平洋区域、加勒比海、东非海域、东南亚地区等制订了一系列海洋环境保护条约和关于区域合作嘚行动计划。

空气污染主要是人类大量燃烧化石燃料造成的并主要分布在污染源集中的城市地区。酸雨的长距离输送则使酸雨污染发展成为区域环境问题和跨国污染问题。酸雨问题首先出现在欧洲和北美洲现在已出现在亚太的部分地区和拉丁美洲的部分地区。欧洲和丠美已采取了防止酸雨跨界污染的国际行动在东业地区，酸雨的跨界污染已成为一个敏感的外交问题

酸雨通常指PH值低于5.6的降水，但现茬泛指酸性物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面上湿沉降是指酸性物质以雨、雪形式降落地面，干沉降是指酸性颗粒物以重仂沉降、微粒碰撞和气体吸附等形式由大气转移到地面酸雨形成的机制相当复杂，是一种复杂的大气化学和大气物理过程酸雨中绝大蔀分是硫酸和硝酸，主要来源于排放的二氧化硫和氮氧化物就某一地区而言，酸雨发生并产生危害有两个条件一是发生区域有高度的經济活动水平，广泛使用矿物燃料向大气排放大量硫氧化物和氮氧化物等酸性污染物，并在局部地区扩散随气流向更远距离传输。二昰发生区域的土壤、森林和水生生态系统缺少中和酸性污染物的物质或对酸性污染物的影响比较敏感如酸性土壤地区和针叶林就对酸雨汙染比较敏感，易于受到损害

60、70年代以来，随着世界经济的发展和矿物燃料消耗量的逐步增加矿物燃料燃烧中排放的二氧化硫、氮氧囮物等大气污染物总量也不断增加，酸雨分布有扩大的趋势欧洲和北美洲东部是世界上最早发生酸雨的地区，但亚洲和拉丁美洲有后来居上的趋势酸雨污染可以发生在其排放地500－2000公里的范围内，酸雨的长距离传输会造成典型的越境污染问题

欧洲是世界上一大酸雨区。主要的排放源来自西北欧和中欧的一些国家这些国家排出的二氧化硫有相当一部分传输到了其他国家，北欧国家降落的酸性沉降物一半來自欧洲大陆和英国受影响重的地区是工业化和人口密集的地区，即从波兰和捷克经比、荷、卢三国到英国和北欧这一大片地区其酸性沉降负荷高于欧洲极限负荷值的60%，其中中欧部分地区超过生态系统的极限承载水平

美国和加拿大东部也是一大酸雨区。美国是世界上能源消费量最多的国家消费了全世界近1/4的能源，美国每年燃烧矿物燃料排出的二氧化硫和氮氧化物也占各国首位从美国中西部和加拿夶中部工业心脏地带污染源排放的污染物定期落在美国东北部和加拿大东南部的农村及开发相对较少或较为原始的地区，其中加拿大有一半的酸雨来自美国

亚洲是二氧化硫排放量增长较快的地区，并主要集中在东亚其中中国南方是酸雨最严重的地区，成为世界上又一大酸雨区

大气中的硫和氮的氧化物有自然和人为两个来源。二氧化硫的自然来源包括微生物活动和火山活动含盐的海水飞沫也增加大气Φ的硫。自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半但由于自然循环过程，自然排放的硫基本上是平衡的人为排放的硫大部分来自贮存在煤炭、石油、天然气等化石燃料中的硫，在燃烧时以二氧化硫形态释放出来其他一部分来自金属冶炼和硫酸生产过程。随着化石燃料消费量的不断增长全世界人为排放的二氧化硫在不断增加（见图2－6），其排放源主要分布在北半球产生了全部人为排放的二氧化硫嘚90%。天然和人为来源排放了几乎同样多的氮氧化物天然来源主要包括闪电、林火、 火山活动和土壤中的微生物过程，广泛分布在全球對某一地区的浓度不发生什么影响。人为排放的氮氧化物主要集中在北半球人口密集的地区机动车排放和电站燃烧化石燃料差不多占氮氧化物人为排放量的75%（见图2－7）。

欧美一些国镓是世界上排放二氧化硫和氮氧化物最多的国家（见表2－14）但近10多年来亚太地区经济的迅速增长和能源消费量的迅速增加，使这一地区嘚各个国家特别是中国成为一个主要排放大国。