藍天、碧水、綠地：地球環保的故事 （簡體書）

《世界五千年科技故事叢書．藍天、碧水、綠地：地球環保的故事》以世界五千年科學技術史為經，以各時代傑出的科技精英的科技創新活動作緯，勾畫了世界科技發展的生動圖景。作者著力于科學性與可讀性相結合，思想性與趣味性相結合，歷史性與時代性相結合，通過故事來講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性。《世界五千年科技故事叢書．藍天、碧水、綠地：地球環保的故事》中介紹了科學家們獨立思考、敢於懷疑、勇於創新、百折不撓、求真務實的科學精神和他們在工作生活中寶貴的協作、友愛、寬容的人文精神。使青少年讀者從科學家的故事中感受科學大師們的智慧、科學的思維方法和實驗方法，受到有益的思想啟迪。從有關人類重大科技活動的故事中，引起對人類社會發展重大問題的密切關注，全面地理解科學，樹立正確的科學觀，在知識經濟時代理智地對待科學、對待社會、對待人生。閱讀《世界五千年科技故事叢書．藍天、碧水、綠地：地球環保的故事》是對課本的很好補充，是進行素質教育的理想讀物。．

《世界五千年科技故事叢書》以世界五千年科學技術史為經，以各時代杰出的科技精英的科技創新活動作緯，勾畫了世界科技發展的生動圖景。作者著力于科學性與可讀性相結合，思想性與趣味性相結合，歷史性與時代性相結合，通過故事來講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性。
《藍天、碧水、綠地：地球環保的故事》為其中一冊，由劉保垣、孫茹編著，講述了藍天、碧水、綠地的故事。

十一屆全國人大副委員長、中國科學院前院長、兩院院士
路甬祥
放眼21世紀，科學技術將以無法想象的速度迅猛發展，知識經濟將全面崛起，國際競爭與合作將出現前所未有的激烈和廣泛局面。在嚴峻的挑戰面前，中華民族靠什么屹立于世界民族之林？靠人才，靠德、智、體、能、美全面發展的一代新人。今天的中小學生屆時將要肩負起民族強盛的歷史使命。為此，我們的知識界、出版界都應責無旁貸地多為他們提供豐富的精神養料。現在，一套大型的向廣大青少年傳播世界科學技術史知識的科普讀物《世界五千年科技故事叢書》出版面世了。
由中國科學院自然科學研究所、清華大學科技史暨古文獻研究所、中國中醫研究院醫史文獻研究所和溫州師范學院、吉林省科普作家協會的同志們共同撰寫的這套叢書，以世界五千年科學技術史為經，以各時代杰出的科技精英的科技創新活動作緯，勾畫了世界科技發展的生動圖景。作者著力于科學性與可讀性相結合，思想性與趣味性相結合，歷史性與時代性相結合，通過故事來講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性。本書中介紹了科學家們獨立思考、敢于懷疑、勇于創新、百折不撓、求真務實的科學精神和他們在工作生活中寶貴的協作、友愛、寬容的人文精神。使青少年讀者從科學家的故事中感受科學大師們的智慧、科學的思維方法和實驗方法，受到有益的思想啟迪。從有關人類重大科技活動的故事中，引起對人類社會發展重大問題的密切關注，全面地理解科學，樹立正確的科學觀，在知識經濟時代理智地對待科學、對待社會、對待人生。閱讀這套叢書是對課本的很好補充，是進行素質教育的理想讀物。
讀史使人明智。在歷史的長河中，中華民族曾經創造了燦爛的科技文明，明代以前我國的科技一直處于世界領先地位，涌現出張衡、張仲景、祖沖之、僧一行、沈括、郭守敬、李時珍、徐光啟、宋應星這樣一批具有世界影響的科學家，而在近現代，中國具有世界級影響的科學家并不多，與我們這個有著13億人口的泱泱大國并不相稱，與世界先進科技水平相比較，在總體上我國的科技水平還存在著較大差距。當今世界各國都把科學技術視為推動社會發展的巨大動力，把培養科技創新人才當做提高創新能力的戰略方針。我國也不失時機地確立了科技興國戰略，確立了全面實施素質教育，提高全民素質，培養適應21世紀需要的創新人才的戰略決策。黨的十六大又提出要形成全民學習、終身學習的學習型社會，形成比較完善的科技和文化創新體系。要全面建設小康社會，加快推進社會主義現代化建設，我們需要一代具有創新精神的人才，需要更多更偉大的科學家和工程技術人才。我真誠地希望這套叢書能激發青少年愛祖國、愛科學的熱情，樹立起獻身科技事業的信念，努力拼搏，勇攀高峰，爭當新世紀的優秀科技創新人才。

一、地球母親的滄桑二、藍天震驚世界的倫敦煙霧事件都市中的“氧吧”酸雨危害及防治“女媧補天”不再是傳說熱浪在全球翻滾三、碧水水：生命的源泉從青蛙為何畸形說起警惕，城市中的“陷阱”“水花”和“紅潮”的災難海豚和鯨為何集體“自殺”四、綠地百孔千瘡的綠色衛士地球上的第50億位公民孤獨的人類旅遊垃圾她為何自殺五、交給子孫一個生機勃勃的地球．

二、藍天
震驚世界的倫敦煙霧事件
1952年12月5日至9日，是英國工業發展史上極不_光彩的一頁。在這4天里，灰色的濃霧就像一塊碩大的帷幕從天而降，蓋在城市的上空。工廠和家庭里排出的一條條“黑龍”，由于濃霧的籠罩，只能在下面翻滾積累。濃霧和煙霧形成的云海久久不散，成千上萬的市民感到胸悶、喉痛，出現嘔吐、呼吸困難，進而發燒。一時醫院擁擠不堪，4天內竟有近4000人死亡。在煙霧后期，又有8 000人病死，其中老人和兒童居多。
誰是殺人的兇手？事情發生后輿論嘩然，英國當局被迫進行調查。由于組織措施不力，始終弄不清楚主要原因是什么，以至于煙霧事件愈演愈烈，在1956、1957和1962年又連續發生了幾起。直到1963年才算弄清了。霧都慘案”的起因。原來是大氣中的煙塵和二氧化硫等污染物“協作行兇”。
大氣是圍繞在地球周圍的一層淡藍色的氣體，是地球上的生命物質生存的保證。正是由于有了這層大氣，人類和各種生物才能進行呼吸。潔凈的空氣對于生命來說是非常可貴的，生命的代謝一刻都離不開新鮮的空氣。據生命科學家估計，人可以一個月不吃飯，5天不喝水，而斷絕空氣可能不到5分鐘就會死亡。
在距地面12千米以內的空氣層，占據了大氣層總重的95％，此層空氣上冷下熱，產生了活躍的對流，大氣污染主要發生在這個層面。
在地球形成的早期，大氣是清潔的。然而，由于人類的活動，特別是現代工業的發展，向大氣中排放的廢棄物質越來越多。據衛星和其他監測裝置的監測結果，人類的工業活動正在改變著大氣的化學組分。若使大氣恢復原狀需要幾個世紀的時間。
舉世聞名的產業革命開始后，煤作為新的能源一躍成為工業的“基本口糧”，就連瓦特也沒有想到，由他發明的蒸汽機在使人類社會生產力發生飛躍的同時，也將人類帶入了一個煙塵世界。一座座煙囪如同伸向天空的“黑筆”，煙囪噴出條條“黑龍”般的煙霧，夾雜著燃燒過程中生成的二氧化碳、二氧化硫和煙塵一起涌向了大氣層，抹黑了潔凈的藍天。有人計算過，每燒掉一噸煤，大氣中就會增加9—50千克煙塵，10千克的二氧化硫，3—9千克的二氧化碳以及其他有毒物質。而人通過呼吸把這些有毒物質吸入體內。
幸好正常人體的呼吸道具有抵抗外界有害的細微物質的屏障作用，稱為“人體自衛防線”。
一般來說，直徑大于5毫米的煙塵微粒，不易進入肺泡，易被鼻腔、鼻毛、聲門和支氣管黏膜阻留。黏膜上皮的纖毛能成簇有力地往喉部方向擺動，使吸附有煙塵的黏液逐步被推向呼吸道，排出體外。直徑小于5毫米的煙塵粒子雖能到達肺泡，但一部分能隨呼氣排出，另一部分則被吞噬細胞吞噬，通過肺泡上皮的呼吸性支氣管黏膜表面的一層液體由于傳送出去。
由于以上幾道“人體自衛防線”的作用，正常人的肺泡中只存在少量的不至于引起機體疾病的細菌。
但是當大氣中含有低濃度的飄塵和二氧化硫時，由于長時間的持續作用，就會減弱和破壞呼吸道的屏障作用，引起慢性萎縮性鼻咽炎、慢性支氣管炎、肺炎和肺氣腫等慢性疾病。
在大氣污染加重時，如果出現無風或微風，有霧和氣溫逆增等不利于污染物擴散的情況，污染物就會不斷地蓄積起來，形成有毒煙霧，籠罩在城市上空，持續數日不散，從而造成急性中毒死亡事件。位于盆地和四面環山的地區更容易出現這種危害，近百年來，有據可查的就有20多起，其中危害最重的就是前面提及的“倫敦煙霧事件”。倫敦地處盆地，而當時的氣象條件也正處無風、有霧和氣溫逆增的情況下，不利于污染物的擴散，使之越聚越多，在60—90米的低空形成了一個厚厚的煙霧層。當時檢測出大氣中的飄塵量比平時高5倍，二氧化硫含量比平時高3.5倍，因此，在死亡者中，以支氣管炎死亡率最高，其次是肺炎、肺結核和心肺疾患。
煤在人類文明史上立下了汗馬功勞，直到現在煤炭還是工業生產、家庭生活的主要能源之一。火車、輪船、冶煉、發電大部分用煤，做飯、取暖也要用煤。煤在全世界能耗結構中所占比例為30％。可見煤已成為大氣污染的罪魁禍首，遏制大氣污染應首先馴服“黑色的煙龍”。
為了消除煙霧的幫兇一硫化物的隱患，世界各國科學工作者先后研制了各種脫硫裝置，采用的方法大致有回收法和拋棄法兩大類。
在回收方法中主要有石灰石法、石灰雙堿法、噴霧干燥法、氯化鎂法和檸檬酸鹽法等十幾種脫硫工藝。上述工藝脫硫的主要原理是：用石灰石、石灰乳等脫硫劑與吸收塔中的二氧化硫發生化學反應生成硫酸鈣等廢物。硫酸鈣再濃縮干燥投入廢料廠，用于填土或制成建筑材料。其工藝的脫硫效果達到909，6以上。
20世紀70年代開始發展的電子射線脫硫脫硝方法也頗受人們的歡迎。該法是在裝置中加入微量的氨與煙氣混合，然后以速度不足光速1％的電子束照射，可以使煙氣中90％以上的二氧化硫、氮氧化物立即氧化，并同氨反應生成化學肥料——硫酸銨和硝酸銨。既除去了煙氣中的硫，又獲得了硫的副產品。
近年來美國研發的兩種脫硫方法引起人們的廣泛關注。一種是石灰石多級噴射燃燒技術：另一種是全干式噴射技術，即向煙氣中噴入粉狀堿性物質作為脫硫劑，再用布袋除塵器搜集。上述兩種方法不僅可脫硫，還可減少氫化物的排放，成本低、易于推廣。但由于回收法脫硫工藝復雜，投資費用又比較大，許多國家采用經濟代價較小的拋棄法。
拋棄法最早由前蘇聯科學家提出。即用兩個裝有纜繩的氣囊輪流把工業廢氣送入高空，當氣囊達到指定高空時，以纜繩壓迫氣囊把工業廢氣排入高層大氣，使之在紫外線的作用下發生分解。
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