第九章人口、粮食、能源、持续发展与环境

第九章人口、粮食、能源、持续发展与环境本章共有四部分内容：一、人口与环境二、粮食问题与环境三、能源和环境四、持续发展与环境第一节人口与环境一、人口的增长（一）世界人口现状人类在地球上生存了几百万年，统计表明，近百年来世界人口的增长率速度达到了人类历史上的高峰。1830年总人口达到10亿；到1930年达到20亿，人口增加20亿；至1960年只用了30年，世界人口增长到30亿；1975年时世界人口达到40.3亿；自80年代以来世界人口增长率趋于下降，1995-2000年世界平均人口增长率为1.3%，2000-2005年进一步下降为1.2%。目前，世界人口已达65亿。世界发达国家与发展中国家人口增长情况相比，发展中国家的人口增长率更大。因此，当前世界人口状况的另一问题是人口分布极不均衡。亚洲人口是世界人口最集中的地区，占了世界人口的一半以上。但近些年来其所占世界人口的比重有所下降，从1800年占64.42%，不断下降一直到1950年的54.88%，，只是二次大战以后，大批独立国家出现，人口不断增加，其所占总人口的百分比才有所上升。欧洲人口的发展与亚洲正好相反。（二）中国人口现状1.人口基数大、总量增长迅速；2.增长率变化明显；3.年龄结构属年轻型，但已开始向成年型过渡，并已出现一定的老龄化趋势；4.农村人口比重大；5.人口分布不均衡；6.人口素质有所提高。二、未来一百年的世界人口（一）100年内世界人口的预测据目前估计，世界各地区人口出生率将先后降到简单的更替水平，到2070~2075年，当非洲人口达到简单更替水平后，世界人口数量仍将缓慢增长，直到22世纪初，世界人口才达到稳定值。（二）世界人口增长特点1.发达国家人口出生率下降2.年龄结构两极分化3.城市人口膨胀三、环境保护与人口控制（一）世界的人口环境容量通常人口容量并不是生物学上的最高人口数，而是指一定生活水平下能供养的最高人口数，它虽所规定的生活水平的标准而异。在70年代国外生态学家曾对地球生态系统的人口容量进行了估算，最乐观的估计是地球可养活1000亿人，但多数认为只能养活100亿人左右。（二）人口增长对环境的影响1.人口增长对土地资源的压力2.人口对森林资源的影响3.人口对能源的影响4.人口对城市环境的影响5.人口对工业发展的影响6.人口对气候的影响人口激增必然导致三种危机同时发生：（1）土地利用过度，因而不能继续加以使用，粮食产量下降；（2）自然资源因世界人口稠密而发生严重枯竭，工业产品也随之下降；（3）环境污染严重，破坏惊人，从而使粮食加速减产，人类大量死亡，人口增长停止。四、我国人口的控制问题（一）我国人口的现状和特点国家统计局测算数据表明，2005年1月6日，中国人口总数达到13亿（不包括香港、澳门特别行政区和台湾省），约占世界总人口的21％。现就我国人口的现状和特点分析：1.人口基数大；2.人口增长速度快；3.人口年龄构成轻；4.人口的地域分布和各省区人口密度差异大；5.人口构成主要为农业人口。（二）人口控制的意义我国人口多，人均资源少，人均国民经济生产总值低。因此，控制人口对于加速我国经济发展和保护环境都具有重大意义。1.可以减轻国家负担，增加积累；2.有利于提高科学文化水平，改善人民生活解决就业问题；3.有利于保护现有自然资源，防止生态环境进一步恶化。（三）解决人口问题主要对策1.广泛开展教育，使计划生育政策深入人心，成为人们自觉的行动；2.逐级落实人口计划指标，奖罚分明；3.积极发展医疗、保险、养老等一系列社会福利事业；4.实行优生优育，提高人口素质。（四）实行人口政策取得的成就目前中国的总生育率、出生率和人口自然增长率等几项指标均低于其他发展中国家平均水平；在减轻资源消耗和人口对环境压力方面，其效益也十分巨大。（五）我国今后人口发展趋势由于我国人口基数大，年龄结构轻，未来几十年内，中国人口仍呈增长趋势。我国人口政策的指导思想是：大力控制人口数量，积极提高人口质量，必须使人口发展与国土资源和国民经济发展互相适应，这时的人口数量，被科学家们称作“适度人口”。第二节粮食问题与环境一、粮食在人类生活中的作用（一）热量和食物量人体各种生命活动的动力是能量（热量），由于人类不能直接利用太阳能，故只能靠获取食物来解决，获取食物便成为人类赖以生存和繁衍的最基本条件。联合国粮农组织曾对各个国家和地区以及全世界人民，每天每人所需要的热量和蛋白质做过估计，由于每人的需要量因年龄、性别、体重和体力劳动等而异，故只能取平均值：人类平均每天需要的热量：2385千卡/人•日男性：3000千卡/人•日女性：2200千卡/人•日人类平均每天需要的蛋白质：38.7克/人•日男性：0.57克/公斤体重•日女性：0.51克/公斤体重•日（二）人类食物的来源人类的食物可分为两大类，即陆地食物和海洋食物；从生态学的观点来看则可分为植物性食物和动物性食物。1.海洋食物：在海洋中，对鱼类和其他食用水生生物的生存繁殖，能提供必要条件的只限于沿海一带；几乎占海洋面积90%的深海远洋区域，能生产的人类食物数量极低，可称为水生生物的荒漠地带。2.陆地食物：所谓陆地食物，主要是指粮食、肉类、蔬菜、油脂和水果等。其中，不论在过去、现在或可以预见的将来，粮食都直接或间接地起着主导的和决定性的作用。虽然今后我们的畜牧业、蔬菜和果品都将有相当大的发展，但对粮食的需要量还是要日益提高的。二、目前世界粮食的供应情况世界粮食生产总的来看还可以，只是由于生产和供应的分配不均，以致造成严重的问题。从整体上讲，粮食产量已超过需求，目前，南亚和非洲地区的粮食供应量最为缺乏。三、提高粮食产量带来的环境问题（一）开垦荒地对生态平衡的破坏耕地的增加是以牧地、湿地及其它生态系统特别是森林的减少为代价的，因而会破坏生态平衡而形成水旱灾害，并对粮食和其它农业生产带来极为不利的后果。另一方面，据统计，在地球上现有的480亿亩可耕地中，已开垦的只有总耕地的一半左右，剩下的近半数可耕地，由于水、肥、热等条件差，垦殖费用高，短期内难以充分利用，尤其是这些土地大多分布在经济欠发达的国家，更给其垦殖利用带来许多困难，世界人口的增长主要在亚洲，而那里的耕地面积又所余无几。因此，从整体上看，世界耕地面积的扩大是十分有限的，必须另找其他出路。（二）使用化肥对环境的影响化肥施用量的增加，虽然提高了农作物的产量，但由于施用量不当以及施用量不当以及施肥方法不合理，常使很多化肥被浪费掉；而且随水土流失进入水体，从而加剧了对环境的污染，导致生态系统多方面失调。化肥的主要环境问题是对水体的污染。氮肥的流失导致水中硝酸盐含量增加，磷肥引起水中镉离子升高。另一个严重后果是水体的富营养化。要控制化肥对环境的不良影响，既要控制其施用量，又要严格执行使用规程。（三）使用农药对环境的污染1.农药对环境和人体健康的影响：农药一旦进入环境，其毒性、高残留特性便会发生效应，造成严重的大气、水体及土壤的污染。农药主要是通过食物进入人体，在脂肪和肝脏中积累，从而影响正常的生理活动。它对人体的危害主要体现在：影响神经系统、致癌作用、影响肝脏、诱发突变和慢性中毒。农药污染食品的途径为：一是农药残留在作物上，使其直接受到污染；二是通过食物链的富集作用间接地污染食物。在使用农药时，有一部分农药会散发到空气中，引起空气的污染，还有一部分农药会随农田的灌溉水排入江河，引起水域的污染，如在水域中直接使用农药灭蚊，则危害更大。2.农药对除虫害带来的问题：a.对害虫的天敌和其他益虫、益鸟有杀伤作用；b.使害虫产生抗药性，因而增加用药的次数和数量，更加重了对环境的污染和危害。四、农药污染的防治和发展方向（一）防止农药污染的途径1.采取综合防治方法，研究新的杀虫除害途径，联合或交替使用化学、物理、生物和其它有效方法，克服单纯依赖化学农药的做法；2.搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作；3.安全合理地使用现有的农药；4.发展高效、低毒、低残毒的化学农药来代替剧毒和残留性高的农药。（二）现有农药的合理使用安全合理的使用农药：首先，必须调查研究各种病虫害的起因和发生的条件，做到能预测预报，对症下药，并防止由于措手不及而加大农药的浓度和用量，造成大面积作物的严重污染事件；其次，混合和交替地使用不同的农药，以防止产生抗药性并保护害虫的天敌；此外，国家应该订立法规，对剧毒和长效农药严格控制其使用范围，以保证这类农药得到安全和合理的使用。（三）加强生物防治并推广无公害的农药利用害虫的天敌以虫治虫，是生物防治的一种行之有效的方法。寻找能分解长效性农药的土壤微生物，使大部分落在土壤内的农药很快被分解，这对免除环境污染极为有利。微生物农药师生物防治的重要组成部分，通常是利用微生物本身或其产物制成的农药。此外，生物防治还包括昆虫农药、动物农药和植物农药等。五、利用生态学原理提高粮食的产量（一）植树造林、保护森林、减少水旱灾害森林具有蓄水保土的功能，破坏森林，就可能导致水旱灾害，使作物减产。（二）充分利用太阳能，增加初级净产量在时间和空间上增加太阳能利用率，加强光合作用，是增加植物初级净产量即增加人类食物来源的另一重要途径。（三）充分发挥初级净产量转变为食物的作用把废弃物和杂草，经过加工制成饲料，首先喂养牲畜或家禽，生产肉食品，然后这些动物的粪便再用于生产沼气供作能源，而沼气池底渣用作肥料还田，使土壤的养分得以循环恢复。（四）遵循物流平衡规律，保护土地肥力任何植物在其生长过程中，都要根据它自身的需要从土壤中摄取一定种类和数量的营养分。在自然生态系统中，植物通过其枯枝落叶在分解者的作用下，使等质等量的营养分回到土壤中，形成输入输出和平衡关系，土壤的肥力也得以保持。但在人工的农田生态系统中，作物收获后便被移离土地，同时，在一块土地上长期只种单一作物，结果某种养分长期被提取，形成输出大于输入，以致严重短缺，破坏了原来的平衡，引起作物减产。（五）合理捕捞，保护海产资源近20年来，海洋捕捞强度一再增加，这样，一个时期的海产品产量可以有较大增加，但随后由于资源的恢复速度赶不上捕捞强度，结果反而造成海产品产量的下降。因此，必须根据生态学规律，按照不同鱼类的生长成熟周期以及资源量，在有利于资源恢复的前提下，规划我们的捕捞活动，才能持续稳定地获得最大的海产品产量。第三节能源和环境能源是指可能为人类利用以获取有用能量的各种资源，象太阳能、风力、水力、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等等均可称为能源。能源人们从不同角度对能源进行了多种多样的分类，如一次能源和二次能源，常规能源和新能源，可再生能源和不可再生能源等等。一次能源常规能源新能源可再生能源：水力不可再生能源：煤炭、石油、天然气可再生能源：太阳能、生物能、风能、地热能、海洋能不可再生能源：核燃料二次能源：电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽、汽油、柴油、重油、氢、激光一、当前世界能源的消耗情况自20世纪50年代以来，随着工农业的迅速发展和交通工具数量的增加，世界能源消耗速度急剧增加，说明世界能源生产和消耗增长都很快；尤其是发达国家个人能源消耗水平越来越高，造成发达国家能耗很大，因此世界能源生产的增长率远大于人口的增长率。目前世界上消耗最多的能源是石油；天然气使用方便，对环境污染较小，其所占比例在不断增加；当前世界能源是以化石燃料为主，消耗核能和水力能的比例，在发达国家也不高。二、能源利用对环境的影响（一）化石燃料的影响1.开采过程的环境影响：最典型的是采煤过程中的环境影响，包括两方面内容，即开采工人的事故与职业性伤亡，以及地面或i地面生态系统破坏。前者以井下采煤最为严重，后者则以露天采矿最为明显。2.运输过程的环境影响：煤炭运输过程不仅需要消耗大量能源，而且在堆存和装卸过程中还会发生自燃或扬尘污染大气环境，并由于浸出水的流失而污染周围水系。其中，石油运输对环境影响更为严重，随着石油海运量的增加，因油船事故和油船外排洗舱水而进入海洋的石油量已显著增加，并对海洋造成严重污染。3.加工过程中的环境影响：煤在加工过程中对环境的影响很大，不仅在洗选时排出大量洗煤水和干燥时产生灰尘、NOX和SOX，特别是在