前言
當你拿到本期的《Geek》時,法國導演雅克貝漢執(zhí)導的電影《海洋》已經(jīng)在內(nèi)地上映了。在雅克·貝漢的鏡頭之下,海洋,這一片占據(jù)了地球四分之三表面的藍色領土在我們眼前緩緩鋪開。對于整個人類而言,海洋的意義不僅僅在于它的遼闊與壯美。海洋更是生命的起源與搖籃,它以各種各樣的形式孕育和哺育著地球上的生靈。
海水吸收著太陽的熱量,并把熱量輻射到大氣中,調(diào)節(jié)著地球的溫度:海水蒸發(fā)造成了雨、霧、雷電、風的產(chǎn)生。人類從氣候、食物、工業(yè)、能源等多個方面享受著海洋帶來的恩惠,在攫取海洋中蘊含的財富同時又將生活的副產(chǎn)物“回饋”給海洋。然而,海洋這只搖籃在人類的影響下,日益變得殘破、臟污;在殘害海洋的行動中,每一個人都是“兇手”。
人類,海洋最大的威脅
在墨西哥灣和渤海灣漏油事故發(fā)生之后,我們可以清楚地看到石油鉆探行業(yè)對海洋環(huán)境的巨大威脅,而那些被原油覆蓋的海鳥和植物、黑黢黢的海面都直觀地向我們展示石油對海洋的污染。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,每年通過各種渠道泄入海洋的石油和石油產(chǎn)品,約占全世界石油總產(chǎn)量的0.5%!中國的海域也不太平,我國海上各種溢油事故每年約發(fā)生500起,沿海地區(qū)海水含油量已超過國家規(guī)定的海水水質(zhì)標準2倍~8倍。不過油輪和鉆井平臺似乎離我們的生活過于遙遠,以至于我們會覺得污染海洋的只是這些企業(yè)和它們所犯下的災難性的過失。海洋污染,似乎和我們這些普通人無關。然而事實并非如此。除了海邊的居民之外,離海洋數(shù)千公里之遙的我們,日常生活中的衣食住行,都在將各種各樣的污染物輸送給海洋。
就像大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品一樣,一顆大白菜從土地里走到我們的餐桌上的過程中,它始終離不開各種農(nóng)藥與化肥的“看護”。在20世紀40年代到60年代,最為普遍使用的農(nóng)藥為汞制劑農(nóng)藥。在施藥過程中,一部分汞揮發(fā)散逸進入大氣,隨著大氣中的空氣流動,以降水或者降塵的方式進入海洋。當降雨來臨,雨水又沖刷著植物和地面的汞制劑,將一部分帶入江河,最終匯入大海。
當人類發(fā)現(xiàn)汞制劑農(nóng)藥的巨大污染后,開始逐步禁用汞制劑農(nóng)藥。但汞依然被大量用于各種工業(yè)生產(chǎn)中,生產(chǎn)我們需要的玩具、衣服、家電……而大量含有汞及其化合物的污水,也源源不斷地排入海洋。不僅如此,在石油、天然氣等燃料中同樣含有汞的化合物,它們會隨著燃料的燃燒以汽車尾氣的方式進入大氣,再隨著降水和降雨進入海洋。
在汞制劑農(nóng)藥基本退出歷史舞臺后,人類開始使用氯制劑農(nóng)藥,其中以DDT的使用量最大。大約有三分之二的DDT隨著雨水的沖刷和飛機播撒時氣流的吹動進入了海洋。和DDT類似的氯制劑還有簡稱PCB的多氯聯(lián)苯。PCB被廣泛的用于電器中的絕緣體等,我們用來打游戲的電腦、降溫的空調(diào)、洗衣服的洗衣機中都有它的蹤影。它被合成用于制造生活用品,再通過廢水、廢渣和焚燒的形式通過河流和大氣的循環(huán)系統(tǒng)進入海洋。
為了保證我們的日常生活而產(chǎn)生的海洋污染物遠不止這些化工產(chǎn)品。許多人知道洗衣粉和洗滌劑會造成水體的富營養(yǎng)化,但造成水體富營養(yǎng)化的物質(zhì)不僅僅只有洗衣粉。它們更多地來源于為了滿足人類對肉、蛋、奶等食品的需要而飼養(yǎng)的各種家禽、家畜排放的大量糞便,以及拋灑的富含氮、磷的化肥。同樣的還有我們?nèi)祟愒谏钪挟a(chǎn)生的糞便、垃圾,這些糞便和垃圾通過城市的污水處理系統(tǒng)進入河流和海洋。這些有機物進入水體之后,大部分在細菌的作用下分解,在分解的過程中會消耗大量的氧,造成水中的溶解氧缺乏,從而導致魚蝦、貝類的死亡。在海水富營養(yǎng)化后,大量有益的生物不適應變化的環(huán)境而死亡,部分適應高營養(yǎng)化水體的藻類開始迅速滋生,導致滸苔和赤潮泛濫,它們會進一步掠奪海水中的氧氣,最終造成一個個極度缺乏氧氣、魚蝦無法生存的“死亡地帶”。
而那些生活在海邊的居民,除了在吃穿住用的過程中對海洋造成污染之外,更為直接的污染行為就是向海水中傾倒各種垃圾:塑料袋、礦泉水瓶、食品和飲料的外包裝、食物的殘渣……這些固體垃圾進入海洋,讓海水變臟發(fā)臭,并在海風的影響下匯集成綿延數(shù)公里的垃圾帶,東太平洋上甚至出現(xiàn)了一個面積達176萬平方公里的“垃圾漩渦”。這些垃圾不僅破壞海濱沙灘,并有可能纏繞住船舶的推進器,影響漁業(yè)生產(chǎn),更有可能被海鳥、魚類、抹香鯨等海洋生物在捕食過程中吞咽下去。無法消化的啤酒瓶蓋、易拉罐和塑料制品將停留在這些動物的腸胃中,造成腸道堵塞,危及生命。
因此,在海洋的污染問題上,沒有任何一個人是無辜者。每一個地球人都是污染海洋的兇手,也應該為之負起減輕海洋污染的責任。因為,這不僅僅是在拯救海洋,更是在拯救我們自己。
海洋石油泄漏污染
2011年6月,康菲公司在中國渤海灣的油田發(fā)生漏油,這次漏油事故將840平方公里的海水水質(zhì)降為劣等四類。這次漏油事故,讓人不由得聯(lián)想起去年美國墨西哥灣鉆井平臺的泄漏事故——2010年4月20日,墨西哥灣的“深水地平線”鉆井平臺發(fā)生爆炸并引發(fā)大火,在36小時后沉入墨西哥灣。從4月26日起,鉆井平臺底部的油井開始不斷漏油。僅僅四天,海上就出現(xiàn)高達9900平方公里的浮油帶。隨著事態(tài)的不斷擴大,油井每天泄漏出的石油從5000桶上升到12000~19000桶之間。直到7月,泄漏的油井才被封堵完畢。墨西哥灣漏出的原油隨著海水與海風擴散,擴散到美國至少五個州沿岸海域。這次事件成為人類歷史上最大的一次漏油事故,也是一次巨大的生態(tài)災難。
泄漏到海中的原油會形成巨大的油膜在海面上漂浮,這些原油能溶解海鳥羽毛上的油脂,讓平時充滿空氣的羽毛空間滲入海水,從而使羽毛失去保暖和隔水性能,降低浮力。油污也會黏住海洋哺乳動物的毛,使其喪失防水和保溫的功能。在墨西哥灣原油泄漏事件中,受污染嚴重的地區(qū)漂浮著濃厚的油帶,這些地區(qū)的海鳥、海豹、海龜?shù)壬锉挥臀壅麄€包裹。紅褐色的油污具有極大的粘著力,不僅黏住了它們的羽毛和肢體,導致海鳥無法飛翔,還會堵塞住海豚、海龜?shù)暮粑?,導致窒息性死亡。在油膜較薄的地方’鳥類在捕食的過程中吞食下破碎的油膜和油塊,這些物質(zhì)嚴重刺激腸胃,使海鳥厭食。
隨著海洋的流動和潮汐,海洋生物們在岸邊和海中的巢穴也難以幸免。油污隨著潮水被沖上沙灘和海邊的灌木,隨著洋流在海洋內(nèi)部移動,沾染在它們能碰到的一切物體上。它堵住海鳥蛋和海龜?shù)吧系臍饪祝尩爸械男∩舷⒍?;它裹在魚類生產(chǎn)的卵上,讓卵無法孵化,使孵化出的小魚變成畸形;泄漏的石油殺死了海鞘、海綿等生物,這些生物是魚類、海龜?shù)氖澄?;漂浮的大片油膜降低了表層海水中的日光輻射量,從而引起整個地區(qū)進行光合作用的浮游植物的減少,從而進一步引起食物鏈與其他更高環(huán)節(jié)上的生物數(shù)量的減少,導致整個海洋群落的衰退。從墨西哥灣石油泄漏事件發(fā)生以來,據(jù)科學家研究,該地區(qū)的部分物種可能已經(jīng)滅絕。
在海邊從事捕魚、養(yǎng)殖和旅游行業(yè)的人也深受石油泄漏的危害。養(yǎng)殖和野生的魚蝦和貝類大量死亡,存活下來的也被油污污染,出現(xiàn)明顯的油臭味。這都大大地降低了它們的經(jīng)濟價值,使這些水產(chǎn)無法食用或只能低價出售。海水把油污沖到岸邊,污染了海岸的植物、礁石、沙灘。往日游人如織的海灘門可羅雀。墨西哥灣原油泄漏事件發(fā)生后,美國一名靠出租游艇為生的男子甚至因為生意一落千丈而開槍自殺。渤海灣的中國漁民因為捕撈作業(yè)受到浮油的影響,正在準備向中海油和康菲石油聯(lián)合索賠。
石油污染的5大特點
不完全可見:雖然數(shù)百平方公里的油污帶讓人觸目驚心,但你看到的污染只是原油泄漏中的一部分。海底原油泄漏是羽毛狀的,泄漏的原油可能完全在海平面下就被洋流包裹并帶往別處。這時候在海面上完全看不到污染。
影響氣候:大面積的油膜覆蓋在海面上,將影響海氣熱交換,改變海而反射和光線的輻射量,從而對氣候造成影響。
造成大量生物死亡:海水被石油污染后,海洋生物會因為逃避污染而向其他地區(qū)遷徙聚集。如果海域中突然聚集了大量的生物,很可能導致大面積的缺氧死亡。
誘發(fā)癌癥:石油中的烴類除具有毒性,還具有致突變和致癌作用。烴類可通過生物富集并通過食物鏈傳遞。人類食用富集烴類的魚蝦等食物后,會誘發(fā)癌癥和胎兒畸形。
不可逆和長效:原油泄漏對海洋生態(tài)造成的破壞是不可逆的,1968年美國圣巴巴拉灣發(fā)生的海底油井井噴造成的危害至今仍未完全消除。
海洋放射性污染
海洋的放射性污染來源比較廣泛,但可以肯定的是絕對都不是天災,而是如假包換的人禍。放射性污染盡管并不如我們所想的那樣常見,但其危害性之大、處理之復雜絕對位列最危險污染源排行前三,其對人體和海洋生物環(huán)境所產(chǎn)生的危害非常明顯的:一方面,海洋生物受到輻射將會產(chǎn)生一系列的病變,而人類若食用了受到污染的海產(chǎn)食物,也將會受到體內(nèi)輻射;另一方面,海水因為受到放射物質(zhì)的污染,也將對海面環(huán)境產(chǎn)生極大的污染破壞,在受污染環(huán)境中的海域作業(yè)和活動將遭遇影響。
核能給人類帶來的生產(chǎn)力日新月異,然而其放射性特征的超高危險性在近些年來也是深入人心,今年3月日本福島核電站放射性物質(zhì)泄漏事件便讓全球?qū)Ψ派湫晕镔|(zhì)所產(chǎn)生的海洋污染繃緊了弦。當時由于地震造成反應堆冷卻系統(tǒng)停止運作,核燃料有露出水面發(fā)生“堆芯熔化”的危險(2011年7期《Geek》雜志詳述了這次事故),日本當局不得不向反應堆注入海水,此舉將極有可能導致核反應堆內(nèi)產(chǎn)生放射性碘并泄漏到大氣和海洋中。這造成了當時周邊一些國家的“碘鹽荒”,雖然“碘鹽能防輻射”是毫無根據(jù)的說法。而近期的觀測則發(fā)現(xiàn):西太平洋部分海域放射性元素超我國海域300倍,這意味著日本福島核廢物或已進入中國海域。難道危機再一次降臨中國沿海地區(qū)了?
放射性海洋污染的破壞力實在是太大了,想要治理這種污染,除了提高一些國家和企業(yè)的環(huán)保意識之外,一般還是采取事先預防的方式:例如在沿海地區(qū)興建相關企業(yè)時加強前期的環(huán)境預評價,并嚴格控制排放物質(zhì)的放射標準和量。而在事故發(fā)生后的“亡羊補牢”,則需要科學技術的進一步發(fā)展了——簡單地說,現(xiàn)在沒轍!
放射性污染4大來源
1 核工廠向海洋排放的低水平放射性廢物:許多的原子能工廠、核燃料后期處理廠及核電站都建設在海邊,而這些單位的工業(yè)廢料生產(chǎn)量非常之大,根本無法完全處理,所以很多同類單位在生產(chǎn)過程中將低水平放射性廢液直接或間接排入海中;
2 一些國家向海底投放的放射性廢物:美、日及歐洲一些國家自上世紀40年代開始,長期向海底投放放射性廢物,盡管采用了不銹鋼桶包裝,但目前發(fā)現(xiàn)當中有相當一部分容器出現(xiàn)了滲漏,這成為海洋放射性污染的一個重大潛在污染源;
3 核動力潛艇的廢物排放:核潛艇在海上航行必須借助核動力,而一旦出現(xiàn)事故,其對海洋的污染是顯而易見的;
4 核武器產(chǎn)生的水下放射性核素:核武器在爆炸時所產(chǎn)生的裂變核素和誘生核素共有200多種,由于核爆炸注入海洋的放射性物質(zhì)使得整個海洋都受到了污染。
海洋升溫和酸化
海洋升溫,就是海水溫度的逐年增高,而海水酸化則是海水pH值的不斷下降。海洋升溫和海水酸化聽起來貌似是兩件令人不以為然的事,但兩者對海洋的影響之大已經(jīng)到了人類不得不面對、不得不處理的境地。
溫室氣體中的二氧化碳是海水酸性逐年加重的罪魁禍首。被釋放到大氣中的大量二氧化碳,植物并不能夠完全消化掉,人類活動釋放的二氧化碳最終有超過1/3被海洋吸收,使表層海水的氫離子濃度近200年間增加了三成,pH值下降了0.1,這是十分可怕的數(shù)字。
隨著溫室氣體的排放量逐年增加,不僅是大氣,海洋也受到了極大影響。二氧化碳、汽車尾氣中的氮氧化物、水蒸氣等部是溫室氣體的主力悍將,這些氣體導致了周邊溫度的急劇上升,“地球?qū)⒃絹碓綗帷辈⒉皇且粋€謠言和傳說。具體到海洋領域,由于水的比熱高于空氣(就像我們用水去給汽車發(fā)動機降溫比關閉發(fā)動機晾著效果好一樣),海洋作為占據(jù)地球表面71%面積的區(qū)域,則將大量的熱量融入其中,于是海水的溫度就不斷地升高。可以說,海洋溫度比大氣溫度更能夠反映全球暖化的程度。
海洋溫度升高及海水酸性的增加給人類所帶來的麻煩眾多。由于熱脹冷縮的原理,海洋溫度升高將使得海水平而不斷升高,而這將給許多沿海城市帶來極大危險:除此之外,海水溫度升高還會導致珊瑚白化,而這種情況正嚴重威脅著澳大利亞的大堡礁。海水酸化則威脅著海水化學的種種平衡,使依賴于化學環(huán)境穩(wěn)定性的多種海洋生物乃至生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅。以浮游植物為例:由于浮游植物是海洋食物網(wǎng)中最基礎和最初級的生產(chǎn)力,若它們被重新洗牌,則會影響到從小魚、小蝦到鯊魚、巨鯨的一系列生物的生存:酸性水域則使得營養(yǎng)鹽的餌料價值有所下降,而浮游植物吸收各種營養(yǎng)鹽的能力也會發(fā)生變化;酸性海水也在腐蝕著海洋生物的身體,珊瑚、鈣化藻、貝類和甲殼類的海洋動物的外殼和骨架強度已出現(xiàn)明顯的下降。
重金屬和有毒廢料
近日,云南曲靖的鉻污染事件登上了各大門戶網(wǎng)站的首頁。這些帶有毒性的鉻廢渣,就堆放在珠江上游南盤江的江邊,只需要一場大雨,廢渣中的鉻離子就可以經(jīng)雨水的沖刷而進入南盤江,再順流直下,進入珠江,最后注入大海。在污染地區(qū),被嚴重污染的水根本不能飲用,羊、馬這類的牲畜在飲用毒水后很快死去。而那些看上去暫時安全的水也具有很大的毒性,當?shù)赜?4人患上了各種癌癥,其中11人已經(jīng)死亡。導致了曲靖癌癥村的鉻渣只是重金屬污染的一個縮影。我國是鉻渣最多的國家,目前的鉻鹽生產(chǎn)企業(yè)每年產(chǎn)生約45萬噸的鉻渣,歷史堆積量已經(jīng)超過400萬噸。這些鉻渣大多露天放置,沒有防雨淋、放滲漏、放飛揚等防護措施。風天,鉻渣在風力的作用下進入空氣,再通過降雨或降塵的方式沉降到地面和水面;雨天,則通過雨水沖刷入河或是滲漏到土壤中,以地下水的形式進入水循環(huán),從而污染土壤和大氣,并最終危害海洋。
海洋重金屬和有毒物質(zhì)的污染,可以通過在水中投放化學藥劑,使其中溶解性的重金屬等有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不溶性物質(zhì)沉降,或是用離子交換法、反滲透法進行濃縮等。不論哪一種,都面臨著成本高昂、見效緩慢和可能造成藥劑二次污染的問題。因此,為了避免把大海變成一個充滿毒素的水盆,最直接的辦法是減少和控制有毒物質(zhì)的排放,在廢渣和廢水的處理環(huán)節(jié)進行控制,以避免各種有毒物質(zhì)通過水循環(huán)和大氣循環(huán)進入海洋。對于個人而言,可能對于某些魚類要謹慎食用。例如美國食品和藥物管理局與環(huán)境保護署在2004年就發(fā)出警告,提醒準孕婦和幼兒忌食汞含量較高的魚類,其中包括箭魚、鯊魚、方頭魚、鯖魚和罐頭金槍魚,因為其中的高汞含量會損害嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。
食物鏈中的有毒物質(zhì)
污染物的富集隨著食物鏈越往高端提升而增大,體積較大的肉食性魚類處在食物鏈較高階段,體內(nèi)富集的污染物較食用浮游生物和藻類的體型較小的魚類多。污染物一般蓄積在動物的肝、腎、肺等內(nèi)臟組織,肌肉中含量則較低。如鎘在魚類中的富集能力表現(xiàn)為內(nèi)臟>骨骼>鰓>肌肉。
海洋富營養(yǎng)化
這個夏天,在青島去看草原成為了青島人的一句戲謔之語——青島的海邊,無論是農(nóng)民養(yǎng)殖貝類和魚類的灘涂和淺海,還是青島人消夏游樂的海濱浴場,都被綠色的滸苔所覆蓋。這是青島歷史上第五次滸苔大規(guī)模爆發(fā),爆發(fā)的原因正是來源于海水的富營養(yǎng)化。在大自然的條件下,海水是高鹽分、低營養(yǎng)化的水體,水體中的氮、磷等營養(yǎng)元素含量較低——而這兩種元素常被用作于農(nóng)作物施肥的化肥,它們對于許多作物而言,是促進生長的肥料。而人類自身的生活污水,包括糞便和用于洗滌的洗滌劑等,都會產(chǎn)生大量的氮和磷。同有毒物質(zhì)一樣,大面積施用的肥料也會隨著地面徑流和地下水循環(huán)進入大海,從而使整個海洋的水體變得富營養(yǎng)化。
海水的富營養(yǎng)化會降低整個水體的透明度和溶解氧含量,催生對氮和磷有高需求的植物繁殖,例如剛才提到的滸苔,以及由多種藻類組合而成的赤潮(在河流和湖泊內(nèi)發(fā)生的叫水華)。水中溶解氧含量的降低將導致大量的水生物因缺氧而死亡,而死亡的尸體在水底經(jīng)過微生物的降解,將進一步降低水中溶解氧的含量,并使水體富營養(yǎng)化進一步加劇。沿海的漁場和灘涂被赤潮襲擊之后,養(yǎng)殖的漁民可能血本無歸。
赤潮和滸苔災害往往表現(xiàn)為突然爆發(fā),而海水富營養(yǎng)化的危害比爆發(fā)性的赤潮影響更為深遠——在海水富營養(yǎng)化最為明顯的河口和近海水域,水體內(nèi)含氧量大幅下降,水體內(nèi)生物的死亡又使海水上渾濁,上層形成大量的漂浮物阻擋陽光的射入。多個條件反復作用,最后完全摧毀了水域的生態(tài)環(huán)境,形成沒有或只有少量生物的“死亡地帶”(Deod zones)。目前,全球已經(jīng)有多達375個地區(qū)發(fā)現(xiàn)了類似的死亡地帶,這些死亡地帶還在不斷地擴大。還有一些區(qū)域雖然還未變成生物遠離的死亡地帶,但生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)開始失衡和退化——海水中氮含量越高,海草和珊瑚礁就越少。而海草場和珊瑚礁是許多魚類棲息和產(chǎn)卵的地方。當海草場和珊瑚礁因為水體的富營養(yǎng)化而逐步減少、消失,海洋生物也失去了生活和繁衍的家園。除此之外,富營養(yǎng)的海水對水母等生物是有利的,而浮游生物和幼魚是水母的食物。水母的大量繁殖將導致幼魚被大量捕殺,從而降低了整個種群的數(shù)量。這種復合作用將導致海域內(nèi)整個生態(tài)結(jié)構(gòu)日趨簡單化,影響人類的漁業(yè)收入,甚至造成一些物種的滅絕。
所幸相對于重金屬和有毒物質(zhì)而言,海水的富營養(yǎng)化可以采用養(yǎng)殖喜好氮、磷等營養(yǎng)的大型海藻來進行環(huán)保綠色型的治理。這種改進方法不僅比使用化學制劑安全,更在治理的過程中可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。但珊瑚礁和海草場是復雜生態(tài)系統(tǒng),大型海藻的種植雖然能減輕水體的富營養(yǎng)化,卻無法快速地復原這些已經(jīng)退化的生態(tài)系統(tǒng),更別提那些死氣沉沉的死亡區(qū)域。同控制重金屬的污染一樣,減少對海水和河流的氮、磷排放,依然是最有效的控制方法之一。
海洋垃圾
也許是海洋一貫的溫柔造成了人類更加肆無忌憚地對它進行著傷害。如果說許多對海洋環(huán)境的破壞是自然災害或迫不得已的話,那么塑料碎塊及其他固體廢棄物的人海則完全是人類自身劣根性的體現(xiàn)。
人類向海洋傾倒廢棄物已有上百年的歷史。早在1875年,在美國的南卡羅來納州就開始出現(xiàn)海洋傾廢,而隨著人類對這種“徹底”處理廢物的方式的青睞不斷增加,人類便開始了長期的“科學傾廢”?,F(xiàn)如今,美國環(huán)保局已在海上劃出131個傾廢區(qū),用來處理垃圾、污泥、化學藥品、軍工廢物、放射性廢棄物等,海洋傾廢已然成為人類的“合理合法”舉動。這種風氣遍布全世界,日本、英國、法國、荷蘭、意大利、新西蘭、韓國等沿海國家也都在馬不停蹄地向海洋傾廢,當然,中國也未能免俗。
在所有向海洋傾倒的固體廢物中,塑料廢棄物最為值得我們關注。塑料是一種合成的高分子化合物,其無法自然降解的特性導致它已成為人類環(huán)保領域的頭號敵人,而過高的處理成本則使得許多利欲熏心的“臨時工”將塑料直接傾倒在海洋之中。在國內(nèi)的很多海濱浴場,走近一看便會發(fā)現(xiàn)海灘上和海灣中布滿了各種無法被海洋所容納的塑料垃圾,而這些垃圾甚至來自于內(nèi)陸河流各個流域的拋灑。
塑料廢棄物等過量海洋傾廢對海洋環(huán)境的影響是顯而易見的。它們會造成海洋環(huán)境和水產(chǎn)資源的重大損失,而且也會危及人們的健康。很多海洋動物因誤食塑料而無法消化最終痛苦地死去。小的塑料碎塊從海水和沉積物中吸收集中多氯雙酚、多氯聯(lián)苯以及殺蟲劑(DDT),而多氯聯(lián)苯等許多污染物會造成許多慢性疾病,像是內(nèi)分泌失調(diào)、基因突變和致癌等疾病問題。此外,海水質(zhì)量的不斷下降和海濱環(huán)境的破壞無疑也是人們治理海洋環(huán)境所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
目前,對塑料污染和海洋傾廢的處理大多停留在事先防范階段,人類已產(chǎn)生整治和預防的意識,但是后期處理的高難度依然讓當今的科技水平望而不及。因此,一些國家和國際組織紛紛開始要求采取簽訂國際公約的方式彼此加強海洋傾廢的控制和管理:1972年在倫敦通過的《防止傾倒廢物及其他物質(zhì)污染海洋的公約》為控制傾廢提供了全球范圍的準則,此后1982年的《聯(lián)合國海洋法公約》也對海洋傾廢作了規(guī)定,要求各國制定國內(nèi)法律,以防止、減少和控制傾倒廢物對海洋環(huán)境的污染。與此同時,各國內(nèi)部的傾廢法指定之路也已慢慢開展,人們的思維意識正在從早期的隨意性和盲目性向有意識的防范進步著。
海洋漁業(yè)危機
自古以來,海洋為人類提供了大量的食物,然而養(yǎng)活了人類數(shù)千年的魚類資源,卻在海水污染和過度捕撈的雙重夾擊下開始逐漸枯竭。在2009年世界自然基金會(WWF)公布了一項調(diào)查結(jié)果,因味道鮮美而被嚴重濫捕的大西洋藍鰭金槍魚中,東大西洋和地中海地區(qū)的濫捕現(xiàn)象極其嚴重,過去5年內(nèi)上述兩海域有產(chǎn)卵能力的成年金槍魚數(shù)量驟減,預計到2012年數(shù)量將幾乎降至零,當?shù)貪O業(yè)將難以維持。在中國,沿海人民喜食的大黃魚和小黃魚,數(shù)量已經(jīng)減少到難以形成漁汛。而早在1992年,加拿大紐芬蘭島的漁業(yè)突然完全中斷,漁民們無法在捕魚季捕到原本豐產(chǎn)的鱈魚,漁汛的消失在當年就造成了大約4萬人失業(yè)。過度捕撈不僅破壞了魚類的生存,也毀壞了整個海洋的生態(tài)系統(tǒng)。人們以前買來喂魚的物種在漸漸消失,那些以魚為食的物種也在漸漸改變習性,比如貓。這意味著漁場復蘇的可能性微乎其微,即使停止捕撈,它們生存的世界也已經(jīng)消失了。
過度捕撈對魚類資源的掠奪不僅僅體現(xiàn)在捕殺大量的魚類,在捕魚過程中,由于復合型拖網(wǎng)的使用,在捕撈的過程中大量小魚和幼魚被拖網(wǎng)一網(wǎng)打盡。這種拖網(wǎng)式作業(yè),不僅僅打斷了魚類的生長過程,還會造成誤捕。有數(shù)據(jù)顯示,每捕獲1噸蝦,就會誤捕5噸其他的生物。
同時,在捕魚行業(yè)中,捕撈者往往傾向于捕撈金槍魚等大體型、經(jīng)濟價值高的魚類。這些魚類以及其他頂級捕食者的數(shù)量因為人類的捕撈呈直線下降。與此同時,一些小型魚類的數(shù)量,例如沙丁魚和風尾魚,卻暴漲了130%。雖然沙丁魚和鳳尾魚同樣是經(jīng)濟魚種,但大型捕食性魚類的數(shù)量的下降,卻在影響整個海洋的生物種群之間的平衡。當頂級食肉動物的隊伍被人類消化時,這些小型魚類的種群將更加趨于興盛和暴發(fā),而這將使生態(tài)系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。此外,深海魚類一直以其高營養(yǎng)、低污染、肉味鮮美而受到人類的親睞。但深海魚類生長緩慢,成熟晚、壽命長、繁殖慢的特點導致深海魚類種群的恢復速度極慢,容易因為過度捕撈而導致瀕危甚至滅絕。
撈現(xiàn)象,到了2009年,幾乎90%的歐洲漁場都處在過度捕撈的狀態(tài),而且根本就沒有任何限制捕撈的措施。目前全世界只有不到0.1%的海域被建成海洋自然保護區(qū),并且禁止在那里進行漁業(yè)捕撈,但全球性的過度捕撈仍然是難以控制的問題。相比之下,誤捕問題通過一些廉價易用的設備倒是能得到很好的解決。如在漁網(wǎng)上加裝阻止海龜通過的金屬格柵或探測鼠海豚的聲波發(fā)射器,以及使用“弱鉤”——當上鉤的獵物體重超過原定目標時,魚鉤就會被拉直,讓誤上鉤的獵物能夠逃走。
海洋環(huán)境監(jiān)測技術
面對人類對大海肆無忌憚的侵害,海洋已用其特有的方式向人類抗議著。而目前看來人類也已經(jīng)有所覺悟,包括中國在內(nèi)的世界上許多國家也將海洋監(jiān)測技術作為控制和保護海洋最為重要的前置手段之一。而這項技術則可從多個角度加以闡述,《Geek》就從設備和系統(tǒng)兩方面簡單地介紹一下。
常用的海洋環(huán)境監(jiān)測設備有以下幾種:聲相關海流剖面測量儀,可用于深水流場測量和潛艇深水遠程導航;高頻地波雷達,這是獲取海表面動力要素及低速移動目標的儀器;溫鹽深剖面儀能夠在海洋調(diào)查船上定點測量海水的溫度、鹽度和深度;而合成孔徑聲納則是海洋監(jiān)測設備中的明星,它可以用于海洋生物追蹤、海底沉積物打撈、海難救援、海底礦產(chǎn)勘探、地貌測繪等,這是世界上最熱門和難度最大的技術之一。
除了常見的幾種設備之外,配合多個區(qū)域和階段的設備、人員組合,對海洋環(huán)境的監(jiān)測存在不同的系統(tǒng)方式,這其中常見的有:自動監(jiān)測站系統(tǒng),這套系統(tǒng)包括近海平臺、燈塔、岸站、大型導航浮標、錨系浮標等等,主要是用來測量參數(shù)包括風速、風向、氣溫、氣壓、表層水溫、鹽度等海洋物理參數(shù);浮標系統(tǒng),這是一種很重要的水面或水下多參數(shù)測量儀器設備;船基自動監(jiān)測系統(tǒng),用多艘海洋考察船作為觀測平臺;用于監(jiān)控大范圍海域的風向、海浪、洋流等海況信息的高頻地波雷達監(jiān)測系統(tǒng);此外還有可用于確定海洋中的哺乳動物的聲納系統(tǒng),以及由傳感器陣列和海底電纜構(gòu)成的海基自動監(jiān)測系統(tǒng),這張海底網(wǎng)絡可以監(jiān)控海洋溫度、酸度和其他指標的實時變化,未來它將能夠探測太平洋和大西洋。
除了上述特定的設備和技術,無人機和衛(wèi)星遙感技術也在海洋環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮著極大的作用,如NASA的Terra等資源衛(wèi)星就在墨西哥灣原油泄漏事件中全程監(jiān)視并拍攝了油污的擴散狀況,為清理和防范工作提供了極大的幫助。專業(yè)的海洋衛(wèi)星還能尋找魚群,測量大面積海域表面的溫度、鹽度等參數(shù),繪制海底地形圖等等。不過,以NASA為代表的西方國家的海洋環(huán)境監(jiān)測技術雖然高超,但面對已然開始惡化的海洋環(huán)境,依然僅僅是起到監(jiān)視和預測的作用——當然,監(jiān)測和后期處理都成為海洋環(huán)境改善的希望。
海洋保護之路
海洋受到侵害對人類所帶來的“反饋”已然明顯,海洋中的“死亡地帶”正在逐年增多,而海洋環(huán)境的惡化將成為人類所面臨的最為棘手的環(huán)境問題之一,可以說,在全球范圍內(nèi)展開行動保護海洋生態(tài)系統(tǒng)刻不容緩。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(United NationsEnvironment Programme,UNEP),一個成立于1972年的聯(lián)合國業(yè)務性輔助機構(gòu),從成立伊始就致力于保護海洋環(huán)境的各種活動當中。UNEP曾多次發(fā)布聲明和通告,意圖告知全世界的人們,海洋環(huán)境正在遭受來自各方面的威脅,并一次次不厭其煩地向人們解釋海洋環(huán)境遭受破壞后對人類的危害。而在諸多保護海洋所做的努力中,1995年UNEP在美國華盛頓召開的政府間會議上倡導的“保護海洋環(huán)境免受陸源污染全球行動計劃”(GPA)則堪稱為UNEP為海洋環(huán)保事業(yè)做出的最大貢獻之一。
GPA的主旨首先是呼吁人類對自身所進行陸地活動所引起的對海洋及沿海環(huán)境的健康、繁殖及生物多樣性的各種威脅的注意力,因為意識問題是許多海洋環(huán)保問題的最本源的問題。而具體到保護措施,GPA提出在由地方、國家、區(qū)域到全球各級參與的基礎上采取統(tǒng)一的跨領域的行動舉措,包括但不限于處理淡水、沿海及海洋水環(huán)境相互間問題。要知道,UNEP是全球唯一明確提出這些措施的機構(gòu),所以說GPA的提出是UNEP的創(chuàng)舉,在人類對海洋環(huán)境保護的努力中做出了卓越的貢獻。
1 時下的海洋環(huán)保技術,已經(jīng)有了突飛猛進的發(fā)展,但面對已然造成的環(huán)境破壞還是力不從心,海洋環(huán)保科技的發(fā)展已是刻不容緩,而加大投入的力度將使得世界范圍內(nèi)會涌現(xiàn)出許多全新的治理海洋理念。近些年來,世界各國亦開始了在科學技術領域開啟技術上的突破活動,世界各國都加強了對海洋環(huán)保技術的投入力度。在全球一致的努力下,許多全新的技術不斷涌現(xiàn):海洋環(huán)境污染預防和控制技術、海洋環(huán)境污染的生物修復技術、人海污染物處置工程技術等方面的技術均取得了大幅度的進步;而人類在治理海洋的經(jīng)驗方面也得到了提高,建立海洋環(huán)境保護與生態(tài)環(huán)境修復示范區(qū),建立海洋生態(tài)環(huán)境基礎信息系統(tǒng)、物種資源信息系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)健康標準體系等多個措施使得人類在面對海洋環(huán)境問題時更加得心應手。
2 硬件技術的提高自然不可或缺,而軟件方面的構(gòu)建自然也非常重要,法律、政策的豐富和完善是保障海洋治理有條不紊進行的重要支持。GPA計劃推出之后,世界上很多的國家都開始建立相應的海洋環(huán)保制度,將海洋環(huán)保列入國家及區(qū)域性的法律保護之內(nèi),如雨后春筍般冒出的檢查立法框架和環(huán)境政策得以保護海洋和沿海地區(qū)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。而各國在法律和政策上對海洋環(huán)保的支持還得到了非常好的良性循環(huán),2001年,全球100多個國家參加了在加拿大蒙特利爾召開的第一次全球行動計劃實施情況政府間審查會議(IGR-1),這次會議主要是審查在GPA執(zhí)行時期間各國的進展情況,并提出新的工作目標和措施。會議通過了《蒙特利爾宣言》,這被公認是推動海岸、海洋和島嶼的生態(tài)系統(tǒng)管理的有效途徑,無疑對全球范圍內(nèi)GPA計劃的發(fā)展起到了強有利的作用。2006年,第二次全球行動計劃實施情況政府間審查會議(IGR-2)在我國的北京召開,這也成為了全球積極參與解決海洋環(huán)保問題的又一例證。
3 為了提高人類治理海洋效率,開展海洋環(huán)境保護的國際合作是最佳途徑。各國各盡其能,通過彼此間的合作揚長避短,共同打造完美的海洋環(huán)境,這不僅惠于合作的國家,對全人類更是有著非凡的意義。目前國際海洋保護的合作發(fā)展很快,很多國家之間開啟了互簽海洋環(huán)保的國際公約。以中國為例,現(xiàn)已同俄羅斯、美國、印度、韓國等多個國家簽署了合作協(xié)議或諒解備忘錄。多個雙邊協(xié)議的簽訂將促使參與國在海洋環(huán)境保護等領域存在共同的利益和合作潛力,為今后雙方開展海洋環(huán)境保護及其他海洋科技領域的合作奠定堅實的基礎。相信在越來越多的國際合作啟動之后,海洋治理的效果將會更進一步得到提升。