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人类对元素循环的破坏作用
蒋高明
人类活动创造出新的物理化学条件,使地球化学循环具有新的特点。据20世纪80年代初的资料,人工合成的化合物迄今已达 500万种,每年的生产量也在6000万吨以上。人类活动释放到环境中的化学物质的数量,相当于火山活动和岩石风化过程释放的 10~100倍。所有这些物质都进入地球化学循环,从而改变着原有的元素迁移平衡,加速化学循环,形成新的地球化学过程。
翻耕土地也使土壤中容纳的一部分CO2释放出来,腐殖质氧化产生的CO2更多。燃烧煤炭和石油等燃料也能产生CO2,特别是工业化以后,以这种方式产生的CO2量逐渐增大,甚至超过来自其他途径的CO2量。大气中的CO2一方面因植物的减少而降低了消耗,另一方面又因上述燃料使用量的增加而增多了补充,所以浓度有增加的趋势。
20世纪发展起来的氮肥工业,以越来越大的规模将空气中的氮固定为氨和硝酸盐。现在全球范围的固氮速度可能已超过反硝化作用释放氮的速度。
人类最关心的环境污染都是人类破坏元素自然循环发生的。人类技术过程每年提炼数亿吨纯金属,如铁、铝、锡、铅、锌等;人类生产和生活的废弃物排放也不断增加,仅美国一个国家每年排放废弃物约 19440吨,其中各种化学物质达60万种以上。人类活动造成的离子流失量每年约12~18亿吨。
为了生存与发展,人类不断用人为的农业生态系统代替自然生态系统,用人为的物质循环渠道代替自然的物质循环渠道。例如在农田中,一年生作物的单种栽培代替了自然植被,消灭了大量肉食动物,只保留少数役用和肉用植食动物。人工灌溉系统减轻了缺水地区和缺水季节的供水问题,稻秆喂饲家畜和粪肥施田形成了局部循环,但不恰当的耕作方法却造成水土流失。特别是工业化以后,大量生产矿质肥料和人造氮肥,极大地改变了自然界原有的元素循环。
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GMT+8, 2024-9-20 07:03
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