認識環保

臭氧層酸雨溫室效應地球暖化沙漠化垃圾環保紙和再造紙有機耕種

臭氧層

  有大量的看不見的氣體包圍著地球,其中有由二個原子鍵結在一起形成的氧分子,還有極少量的臭氧,是由三個氧原子結合在一起所形成的。大部份大氣中的臭氧,不是集中在低氣層,而是集中在地球表面七至十五英哩高空的上氣層─稱之為同溫層或臭氧層。

   臭氧的來源是在臭氧層中,當紫外線把隻原子的氧分子分開成兩單原子,再分別和雙原子的氧分子結合成一個三個氧原子的臭氧。

   上氣層的臭氧大部份是在陽光最強的地方,也就是在赤道上空形成。然後隨著全球氣流循環,流向南北兩極。

   臭氧在自然的大氣化學反應裡生成及摧毀,維持在一個動態且穩定的平衡。單從幾個部分來看,平均說來:這少量的臭氧,幾百萬年來對陸地上的生命演化有著支持的作用。

   呼吸氧氣的生命體,譬如說我們人類,在上氣層中薄薄的臭層裡是無法生存的。然而,臭氧層對地球上生命維持系統來說卻是相當關鍵的。臭氧是大氣中唯一能濾除陽光裡許多有害波長的氣體,其中最具殺傷力的紫外輻射約90%會被臭氧層吸收,臭氧吸收這些電磁波,並把它轉化成熱和化學能量。臭氧層被比喻成是地球的保護膜、隱形的屏障像擴散的外膜,形成「地球的氣息」─功能上,好像是我們地球天然的濾光鏡。

  近年來因為人類長期且大量使用人工合成的化學物質,對於地球生物十分重要的臭氧層遭受到破壞,形成嚴重問題。

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酸雨

  酸雨是現代大氣污染後的一項副產品。地球上,即使在空氣沒有受到污染的地區,天空降下來的雨水,也具有弱酸性質。這是因為大氣中含有微量的二氧化碳,當大氣中的水遇到二氧化碳後,會產生弱酸之故。大氣中的弱酸,透過降雨作用,還會回到地球上來,我們稱這種過程為大氣的自淨作用。

   所謂酸雨是指煤炭、石油等化石燃料的燃燒所產生的硫氧化物和氮氧化物,飄散到大氣中,滲入雲層,經過複雜的化學反應,最後變成硫酸離子和硝酸離子,而導致的強酸性降雨成乾燥粒狀物質下降。

   酸雨的主要形成物質是硫氧化物和氮氧化物。硫氧化物是燃燒煤炭,石油等化石燃料中的硫黃所產生的,產量最多的地方包括工廠,火力發電廠等處。此外,山火噴煙的自然現象也會產生硫氧化物。氮氧化物則是空氣中的氮在高溫狀態下氧化的產物,或是燃料中的氮化物氧化而產生的,其固定性來源是鍋爐,燃燒爐等,而移動性來源是汽機車排放的廢氣。在大都市裡,人口集中,經濟活動密集,所以產生氮氧化物的來源,以移動性來源所佔的比率較大。

   這些硫氧化物和氮氧化物排放到大氣中後,隨著大氣流動,擴散,且與陽光、氧、水分等互相作用而氧化,結果硫酸離子和硝酸離子等酸性粒子轉變成為氣體。

   這些酸性粒子和氣體組成雲層核心而降雨,便成為強酸性雨。另外,不溶於雨水而以顆粒狀物質下降的情形也是常有的。前者叫做濕性沈降,而後者叫做乾性沈降。我們現在所說的酸雨就是包括這兩者這些物質因為氣流的因素,往往飄到離開原來的產地大約500~1000公里處始形成酸雨降下。尤其是北美洲和歐洲,大氣污染物質長距離移動而帶來酸雨,因而引起生態系破壞等嚴重問題。

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溫室效應

     十八世紀中葉工業革命以後,因為工業進步帶動了經濟繁榮。改善了人類生活水準,因而也加速了人口成長。由於人口成長得太快﹒地球資源有限人類為了繼續追求經濟發展,不得不過度開發地球的天然資源。於是大規模砍伐森林,以取得耕地,大量開採煤、石油和天然氣等化石燃料,以取得能源。這些人類活動會使大氣中的二氧化碳含量增加,促使大氣的溫室效應加強,導致全球的溫度上升。

   這種氣候變化會對人類造成何種影響?據預測,兩極氣溫的增高,會導致格陵蘭與南極冰帽融化,海平面可能上升0.2到1.4公尺,陸地將變成茫茫大海,許多城市將被淹沒,居住在海岸線60公里以內的居民,占世界1/3的人口,將蒙受其害。另外,中緯度地區會面臨乾旱的威脅,許多農業地區將變成不毛之地的沙漠。

   可能有人認為這些現象不過是誇大其詞,但自20世紀70年代以來,世界各國普遍發生氣候異常,天災頻仍的現象。1980年夏季廣闊的亞洲大陸洪水泛濫;印度北方大水淹沒2/3的土地;非洲西部的長期乾旱,使若干地區飢荒遍野;1991年中國大陸華東地區空前水患,更引起國人莫大的關注。造成這些異常氣候的原因,雖未完全了解,但大多數氣象學家認為,人類活動的影響是不可忽視的因素。而從歷年氣溫的變化,化石燃料的消耗量及大氣中CO2的濃度,三者之間的關係來看,大氣中CO2的含量實為人類環境中的隱憂。

地球的大氣是由氮、氧及一些微量氣體組成。太陽輻射進入地球時,大氣層幾乎可以讓它穿透過去;地球也放出長波輻射,但地球的長波輻射卻會遭到大氣層中某些微量氣體的選擇吸收。這些微量氣體選擇吸收了地球的輻射能後,有都分會再反射回到地球,因而使得大氣保存了部分輻射能,於是造成地球的溫度比其輻射平衡時的溫度高,大氣中因為有這些微量氣體選擇吸收了地球的長波輻射,並能夠保存部分輻射能,因而可以使地球溫度升高,我們稱這種作用為大氣的溫室效應(atmospheric greenhouse effecct);會吸收地球長波輻射的氣體則稱為溫室效應氣體。大氣中最重要的溫室效應氣體有水汽、一氧化碳、臭氧、甲烷、氮氧化物及氟氡碳化物等。大氣中若溫室效應氣體含量增加,則大氣的溫室效應即會增強,當然大氣保存的能量也隨著增加,因而會造成溫度上升。

   地球增溫將造成全球海平面的上升,海水上升又會淹沒沿海低窪地區,破壞農地、港灣及交通設施。沿海低地沈沒海中,將使原來居住其地的居民流離失所,變成難民,因而可能導致社會、經濟及政治的動盪不安。

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地球暖化

     地球暖化將導致階梯式的氣候變化在最近出版的《科學》(Science) 期刊的一篇文章中,科學家表示地球暖化與極地冰被的部分溶解,不僅會影響海平面而且會影響地球的氣候變化。上次地球的冰期 (ice age) 約發生在14600年前,那次冰期提供一些顯著的線索,讓我們瞭解地球可能在未來數十年或數百年,將經歷甚麼樣的現象。此項研究成果,是由來自美國的維多利亞大學、奧勒岡州立大學及加拿大多倫多大學的科學家們共同完成的。

    他們的研究結果顯示地球暖化、海平面及海流等的變化,可能正在〝驚人的〞快速發生。來自於奧勒岡州立大學的教授Peter Clark與他的研究夥伴,大約在一年多以前,即在《自然》(Nature) 期刊文章中指出:地球暖化所產生不可預期的結果,可能使得北大西洋海流中的斜溫層對流 ("thermohaline circulation") 型態瓦解,造成歐洲溫暖的洋流效應被襲奪,而產生廣泛的冷卻作用。因為Peter Clark等人發現,約在 14600年前的冰期,快要結束時的一個南極大陸冰川溶解事件 ("Meltwater Pulse 1A") ,使得地球海平面在五百年內升高約 21公尺,並使得北大西洋海流開始循環,造成北半球普遍地暖化。溶解事件之後,緊接著地球發生溫度、海平面及二氧化碳的增加,及一些與目前地球現狀相似或不同的重要現象。Peter Clark認為,過去發生的溶解事件,應該可以提供一些重要線索,讓我們瞭解地球暖化可能會如何造成氣候系統的變化。
(轉載自:台北天文館,資料來源:http://www.spacedaily.com/news/climate-03h.html)

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沙漠化

  

  目前地球很多地區都面臨逐漸沙漠化的困境,其中雖然不乏大自然的力量所致,但人類不當使用土地亦是禍首之一。

   因為人口的急速增加,導致糧食作物的不足,因此人們只好大量開墾耕地,在牧地減少的狀況下,使得放牧的面積又加大。在這種惡性循環之下,土地的地力一直沒有足夠的時間恢復,甚至因而遭到破壞。這種旱地遭到濫用,使得土地將來不能再恢復農作用途的現象,我們稱為沙漠化現象。

   在非洲的沙漠外圍邊緣,赤貧而且人口不斷增加的游牧民族,放牧他們瘦骨嶙峋的牛羊在貧瘠的土地上,土地的裸露使得沙漠範圍逐漸擴大,在雨水不足的年頭尤其如此。

   另外一種狀況是當土地使用模式大幅改變時,也有可能導致沙漠化的悲劇。例如當森林毀壞時,雨量會減少,諷刺的是當森林毀壞後,豪雨還會在原本有森林的地方持續一段時間,把不再有樹蔭保護或樹根鞏固住的表土,沖刷個一乾二淨。以衣索匹亞為例,過去四十年內,衣索匹亞的植被面積從40%減至1%,同時降雨量的驟減也使得土地急速變成廢地。漫長的乾旱,使得饑荒已是最平常的事,內戰和經濟的動亂更毀掉這個擁有光榮歷史的國家。

   現在聯合國相關單位都已投入研究,歐盟更曾撥款八十八億美元,要來對抗沙漠化的擴張,畢竟這已經成為世界的共同問題了!

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垃圾問題

   大批的垃圾不但是資源的浪費,也是製造髒亂的罪魁,更是多項污染的禍首。今日我們若不正視垃圾問題,明日我們將淹沒在垃圾堆中。

   目前世界各國的廢棄物已多到驚人的程度。在1971年美國都市垃圾量約為1.8億公噸,其中廢汽車超過1千萬輛,比10年前多20倍以上。日本在1976年全國垃圾量約為3700萬公噸,比10年前增加了1倍。

   單以都市垃圾量的份量來看,台灣地區在民國78年日產垃圾16800公噸,年產量達600萬公噸,比稻米的產量多一倍以上,而且每年以8%的速度繼續成長。如此垃圾量每年須耗費的清運費在3億元新台幣。且台灣地區地狹人稠,要尋找合適的垃圾掩埋場越來越困難。為了垃圾堆置地點問題,時有抗爭事件發生;垃圾除了與人爭地之外,也能夠造成水體、空氣、土壤等多方面的污染。

   當垃圾直接傾入水體中或在陸地上被雨水沖刷進入水中,會污染地表水,垃圾堆滲出的水則污染地下水;垃圾發出的惡臭,隨著風飄散,污染空氣;垃圾中的病原體會進入土壤中,污染地面種植的蔬菜爪果,大量的有機廢棄物還會因發酵產生易燃的甲烷,而造成火災。

   隨著化學工業的發展,垃圾中不易分解的有機物所佔的比重增加,另外冰箱、洗衣機、電視機、汽車等不斷汰舊換新,出現了許多大型垃圾。由數量來看,垃圾年產量,美國為1.8億噸,日本為3700萬噸,台灣則為600萬噸,平均每人每天1~2公斤。已開發國家垃圾量的增加已趨於緩慢,但我國則以8%的量年年增加。

   另外一些特定的廢棄物常會造成意外事故,例如醫院、診所等醫院機構丟棄的針頭、針管、藥瓶等廢棄物,往往造成清潔人員受傷或感染;還有農家噴撒農藥後廢棄的農藥罐若棄於水邊,常毒死無數水中生物。大量製造實在是多重罪惡,在人口眾多,空間有限、資源貧乏的現實環境中,一方面是浪費寶貴資源,增加處理的麻煩和佔去可利用的空間,更產生污染,破壞生態的平衡。如果我們再不設法減少垃圾的份量,恐怕有一天我們都不得不與垃圾為鄰了。

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環保紙和再造紙的分別

  紙張本是相當環保的產品,因為:

  ﹝一﹞ 製造紙張的最主要原料──木材,是可以重生。

  ﹝二﹞ 經過使用的紙張可以在回收後循環再造,充份利用資源,
  減少廢物。

  ﹝三﹞ 紙張是天然的物料,容易被生物分解,不會危害環境。
  為了更進一步保護環境,現今社會正極力推廣環保紙及再造紙。

何謂環保紙 (ENVIRONMENTALLY FRIENDLY PAPER)?

  紙張在生產過程中,若能減低對環境造成不良的影響,並且達到認可的標準,可稱為環保紙。

   環保紙的製造過程和一般紙張的沒有大分別。主要區別在於木材的來源、漂白的方法及廢料的處理。

   傳統造紙的木材是來自熱帶雨林,缺乏管理,破壞自然生態。然而環保紙的木材則來自管理妥善,不斷再植的人工樹林。因此,樹林不但不會被破壞,反而許多不毛之地可以成為茂盛的樹林,以提供環保紙的原料。

   紙張傳統是用氯氣漂白的,嚴重污染環境。環保紙則採用氧氣漂白,大幅減低對環境的傷害。

   環保紙的廠商更投資大量金錢裝置先進設備去處理污水,及嚴格控制廢物的排放,盡量達到保護環境的目標。

何謂再造紙 (RECYCLED PAPER)?

  廢紙經過回收,然後循環再造,這類紙張稱之為「再造紙」。然而,根據英美標準,紙張含有百份之五十或以上的還原纖維,才可被稱為「再造紙」。

為甚麼不鼓勵用「化學肥料」和「化學殺蟲劑」?

  這兩種近代的發明,原來目的是提高農業生產的產量,雖然產量是增加了,但遺害亦不輕,故此,已深受原先採用的國家的放棄,紛紛轉回有機耕種的方向,還立法例訂出有機農業的標準呢。以下舉出一些為甚麼不鼓勵用「化學肥料」和「化學殺蟲劑」的原因:

「化學肥料」:

  1)化學肥料太易溶於水,下雨後大量流走入河溪,造成污染。
  2)有機肥料通常是「廢物利用」的,如花生麩是生產花生油後剩下的廢渣,骨廢物研磨而成的。化學肥料的製造則要耗用額外的資源和能源。
  3)化學肥料的生產價錢較高,貧窮國家和小農戶不易負擔。

「化學殺蟲劑」:

  1) 會將所有昆蟲都殺死,不論是「益蟲」或「害蟲」,連帶吃昆蟲的動物和雀鳥亦受牽連,破壞動物界的食物鏈。
  2) 就算如此,殺蟲劑仍不能徹底殺絕「害蟲」,時間一長,反而間接製造出一批更頑強的新一代「害蟲」,牠們甚至不怕農藥。
  3) 因工作關係,農夫無法避免會誤吸收有毒農藥,變成慢性謀殺,易患上各種疾病,甚至癌症,並誕下畸形兒女!
  4) 蔬菜上殘留的農藥無法完全洗去,被我們吃下,日積月累,影響健康。另一方面,農藥透過食物鏈的途徑,累積在其他動物身上,到頭來人類仍會吃下肚,例如曾經在牛奶中驗出有禁用農藥的物質。

減少使用 (Reduce)

   即善用資源,如節省用水、節約用電。另外,盡量減少使用即用即棄的
物品,自然減少製造垃圾的機會。

廢物利用 (Reuse)

   即把廢物重新利用。掉棄垃圾之前,試想想可否拿來作其他用途,花點心思將廢物變成有用的物件。

循環再用 (Recycle)

   又叫循環再造,把棄置的垃圾分類,將紙張、膠樽、玻璃樽、鋁罐分開,方便收集,回收再造。

替代使用 (Replace)

    避免使用「即用即棄」的物品,選擇一些可以再用的產
  品代替不環保的產品,例如用環保購物袋代替膠袋,
  手帕和毛巾代替紙巾,水壺取代膠樽,耐用餐具代替
  紙碟等。

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甚麼是「有機耕種」?

  所謂有機耕種是順應自然的方式進行種植蔬菜,採用天然或有機的肥料,種出營養價值高且對人體安全的糧食。絕不使用人工合成的化學物質,如:化學殺蟲農藥、化學肥料和生長激素等。

   有機耕種著重與自然合作,對大自然生態環境的破壞是最小的,不會功利於提高生產量而污染自然資源和環境,符合「可持續發展」的環保原則,免除環境的污染和過度開發,以維持一個平衡,具生產力的生態系統。

  有機耕種在英國、紐西蘭、美國、東南亞和歐洲等先進國家已推行多年,受到各國政府的重視和提倡。

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