44.節水科技
1推廣農業節水技術
農業用水占我國總用水量的80%,但農業用水中的浪費現象也最嚴重,灌溉用水占農業用水量的70%,灌溉過程中半數以上在中途滲漏,采用漫灌又要浪費30~35%。今後應大力發展節水灌溉技術,從傳統的粗放型灌溉農業和旱地雨養農業轉變為節水高效的現代灌溉農業和現代旱地農業。對灌溉農業區,節水灌溉技術應以改進地麵灌溉為主,推廣適合我國國情的地麵灌溉節水技術(如平地、溝灌、間歇灌等)。在北方渠灌區推行並渠結合的灌溉方式,有條件的地區可發展噴灌和滴灌。應使水利工程和農業技術相配合,進行節水的輪作製度,推廣耕作栽培、培肥施肥和抗旱高產優質品種。對旱地農業區,應按照水旱互補的方針,充分利用雨水集蓄節灌等現代旱地農業技術,進行以坡改梯為重點的基本農田建設,並通過各種措施,降低無效蒸發,提高土壤有機質,建設土壤水庫,增加貯水。同時,根據不同作物的需水特征和當地水資源條件,調整作物布局,優化種植結構,選育優良品種。
2推廣工業節水技術
工業生產也是用水大戶。目前我國工業萬元產值用水量是發達國家5~10倍,壓縮工業用水量還有很大的潛力可挖。降低工業用水量可以從以下三個方麵入手:(1)改革生產用水工藝,爭取少用水。如我國煉鋼等生產過程的單位耗水量比國外先進水平高幾倍甚至幾十倍,若用氧氣轉爐代替老式平爐,不但可提高鋼的產量,而且可降低用水量86~90%。(2)提高水資源的重複利用率。國外先進工業企業的水重複利用率高達90%以上,而我國企業的用水絕大部分都在一次利用後作為廢水排放。雖然我國一些缺水大城市的工業用水重複利用率較高,但地區差別很大,進一步挖潛可節約大量用水。(3)探討利用海水、微鹹水的技術。由於淡水資源的缺乏,沿海城市可利用海水作工業冷卻水和生活衝廁水,華北和西北地區可開發微鹹水資源。
3推廣城市生活用水節水技術
城市生活用水是水資源消耗的一個重要方麵,也是水汙染的又一重要來源。據建設部城市水資源中心的資料表明,我國城市生活用水的1/3由於水資供給和使用過程中跑、冒、滴、漏現象而白白損失了。由於許多城市自來水管道老化和質量低劣,每年我國由於管道漏損的水量就占自來水管網供水的20%以上,達到60億立方米。麵對這種情況,我國城市應通過節水技術改造供水管網,開發推廣節水器具,宣傳並鼓勵節水,創建節水型城市。
4開發、引進和吸收先進的治汙技術
除了在農業、工業和生活用水中節水外,開發、引進先進的治汙技術,提高汙水處理率和再利用率也是節水的一個重要途徑。麵對水環境汙染日益嚴重的問題,我國首先應從戰略上變“末端治理”為“源頭控製”。積極開發和引進吸收國外先進的治汙技術,提高城市汙水的處理深度,將城市汙水開辟為“第二水源”。這種再生水可用作城市用水、工業冷卻水、環境用水、地麵衝洗水和農田灌溉水。這是保護供水水質和改善水環境的必然要求,也是實現城市水資源與水環境協調發展的根本出路。
45.植樹造林消減噪聲
在人口集中,交通、工礦企業發展很快的城鎮,噪聲對人類的危害越來越嚴重。據資料記載,噪聲在50分貝以下,對人沒有什麼影響,當噪聲達到70分貝,對人會有明顯危害,如果噪聲超過90分貝,人就無法持久工作了。目前在我國很多城市,噪聲超過70分貝的環境很多,因此,噪聲作為一種公害,已引起人類普遍重視,采取了各種減少噪聲的措施,而綠化造林就是一舉多得的好辦法。
從科學試驗中得知:公園成片林木可降低噪聲5—40分貝,比離聲源同距離的空曠地自然衰減量要多降低5—25分貝;汽車高音喇叭在穿過40米寬的草坪、灌木、喬木組成的多層次林帶,噪聲可以消減10—15分貝,比空曠地自然衰減量要多消減4分貝以上;在城市街道上種樹,也可消減噪聲7—10分貝,實踐證明,在城市街道、空曠地以及房屋庭院種上綠樹花草,能減輕噪聲汙染。
從林木防止噪聲的效果來看,林帶越寬越密越好。科學研究認為,在城市裏,最少要有寬6米、高10米的林帶,消減噪聲效果比較明顯,而且要求林帶不宜離聲源太遠,一般在6—15米之間為好。
為了提高綠化消減噪聲的常年效果,應盡量選用四季常綠樹種,以喬木為主,灌木、花草相結合,構成多層次的消聲林帶,效果會更佳。
46.熊貓糞便裏有“寶貝”
熊貓以硬邦邦的竹子為主食,卻不會出現消化不良。日本北裏大學田口文章等人猜測,是不是它們的腸道裏有一些能高效地分解植物的微生物。
這有必要通過實驗來找尋答案。他們從東京上野動物園要來了滿滿一桶熊貓糞便。分析發現,其中含有一些能高效分解廚房垃圾的細菌。麥麩、豆腐渣等現有處理設備難以分解的食品廢棄物,若用這些細菌處理,分解率也能達95%以上。
據日本《朝日新聞》日前報道,田口文章等從熊貓糞便中分離出約270種微生物。按照這些微生物對油、蛋白質、糖的不同分解能力,挑選出40種相對高效的。再從中挑出反應速度快並且在70攝氏度以上也能增殖的5種細菌。
他們將這些細菌放入目前市場上出售的普通廚房垃圾處理機,讓其增殖。17周後,再向處理機中投入70-100公斤爛菜葉等廚房垃圾。一段時間後,這些垃圾的95%-97%都被分解成了水和二氧化碳,剩餘的渣滓不到3公斤。對混有麥麩、豆腐渣等的垃圾的分解率也超過95%,而此類垃圾用常用細菌很難分解。
目前日本全國每年產生200萬噸麥麩,70萬噸豆腐渣。能加工成食品和飼料的隻是很少一部分,如何處理這些廢棄物一直是個難題。
47.宇宙射線是全球變暖的原因之一
長期以來,有關全球變暖的原因,科學家們一直爭論不休,但這些爭論可望得到解決。最近有科學家提出了一種新的觀點,認為來自宇宙的射線也是全球變暖的原因之一,它通過改變低層大氣中形成雲層的方式使地球變暖。
新的觀點並不否認被廣泛接受的“溫室氣體是引起全球變暖的主要原因”的論點,但不同意“溫室氣體是全球變暖的唯一原因”。因為如果溫室氣體是引起全球變暖的唯一原因,地球表麵和大氣的變暖程度就應該相同,而衛星測量表明事實並非如此。事實是地球表麵在過去100年雖然升高了06攝氏度,但大氣層最下麵8公裏處的溫度變化卻很小。
因此一些研究人員認為,宇宙射線水平的變化可能是解釋這一疑難問題的關鍵所在。他們指出,由於來自外層空間的高能粒子將原子中的電子轟擊出來,形成的帶電離子可以引起水滴的凝結,從而可增加雲層的生長。也就是說,當宇宙射線較少時,意味著產生的雲層就少,這樣,太陽就可以直接加熱地球表麵。
對過去20年太陽活動和它的放射性強度的觀測數據支持這種新的觀點,即太陽活動變得更劇烈時,低空雲層的覆蓋麵就減少。這是因為從太陽射出的低能量帶電粒子(即太陽風)可使宇宙射線偏轉,隨著太陽活動加劇,太陽風也增強,從而使到達地球的宇宙射線較少,因此形成的雲層就少。
但一些評論家指出,這種新理論的一個突出問題是宇宙射線看來並沒有影響高空雲層的形成,對此,美國紐約州立大學的於方群(音譯)做出了解釋。於方群認為,在高層空間,如果宇宙射線產生的帶電粒子濃度很高,這些帶電離子就有可能相互碰撞,從而重新結合成中性粒子。但在低空的帶電離子,保持的時間相對較長,因此足以引起新的雲層形成。於方群說,新的理論有助於解釋為什麼地球表麵變暖而低空大氣層沒有變暖。他認為,溫室氣體和宇宙射線都對全球變暖產生影響。
美國得克薩斯大學的大氣學家布賴恩·廷斯利說,由於雲層的覆蓋麵隨高度的變化而變化,因此新理論也可能有助於解釋為什麼地球的某些地區比另外一些地區變得更溫暖。
48.人造衛星可識別大氣人為汙染物
依靠精確的新衛星測量儀器和複雜的新計算機模型,美國宇航局的研究小組近日成功繪製出第一幅全球性小懸浮物的天體圖。這一天體圖可以幫助人們區別人造汙染性顆粒與天然懸浮顆粒,從而測定人類活動帶來的懸浮顆粒汙染究竟有多嚴重。
這一突破性成果發表在19日最新一期《自然》雜誌上,該研究小組表示,他們接下來會更精確地量化人類懸浮顆粒汙染對地球天氣和氣候的影響。
美國宇航局有史以來第一次利用成像輻射分光光度計(MODIS),這一設備搭載在Terra號和Aqua號人造衛星上。他們利用這一設備,精確地測量了每天懸浮顆粒所反射回太空的太陽光在太陽光譜041-22微米範圍內的波長。一般地,1微米以下的顆粒會以較短波長(藍光)集中反射太陽光,而1微米以上的顆粒會以不同波長(藍光、綠光、紅光及遠紅外光等)大致平均地反射回太陽光,而人造顆粒一般都在1微米以下,天然懸浮顆粒在1微米以上。根據這一原理,科學家們就可以根據MODIS所測得的數據來辨別人造汙染性顆粒。
但是,還有一些狀況並不完全遵守這一原理,自然界也會產生1微米以下的懸浮顆粒,而人類也會通過農業勞作和濫伐森林等產生1微米以上的顆粒。因此,科學家還結合其他相關數據,比如通過衛星獲得的土地使用和火災情況的數據、事先輸入到計算機中的人口和經濟活動等數據。Terra號和Aqua號所搭載的這些新型懸浮顆粒測量設備,與近20年來的衛星設備相比有了非常可觀的改進。
另外Terra號衛星上還搭載著多角度成像輻射分光光度計MISR,可以從9個不同方向觀察顆粒所反射和分散的光線情況,多角度的MISR和多波長的MODIS可以相互補充。另外,美國宇航局還準備在以後發射的衛星上搭載雷達裝置,使用雷達將光束送回地球,進一步分析懸浮顆粒團的縱橫結構。
49.霧的危害
霧是地麵氣溫下降,飽和水汽在塵埃、微粒、細菌等凝結核上凝結的小水滴,是常見的自然現象,秋冬季由於地表輻射逆溫作用,霧天出現頻繁。說到霧,人們就會想起它對交通出行的危害。是的,大霧天造成的交通事故很多,而且也很慘重。據某地統計,一年因霧影響產生的交通事故多達40%。但是,霧對人類的危害絕不僅於此。
首先,霧有較強的吸附性,霧滴在低空飄移時,在不斷與汙染物碰撞,能使汙染物積聚,讓霧的有害成分大增。據測定,霧滴中酸、胺、酚、重金屬微粒、塵埃、病菌含量比通常大氣高出幾十倍。
第二,霧滴中含有的二氧化硫、硫化氫等物對金屬腐蝕性很大,使外露金屬物件壽命縮短,據統計,全球每年讓酸霧鏽蝕的鋼鐵有上千萬噸。
第三,霧對農作業危害也很大,在農作物、水果、蔬菜生長過程中粘附上有害霧滴,不僅會使果實蔬菜長上斑點,而且能促進黴菌的生長。有文章介紹,某些農作物在揚花或生長期,遇上持續的霧天,可造成1-3成的減產。