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讨论:环境问题的技术解决

讨论:环境问题的技术解决

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20世纪70年代,科学家发现墨西哥湾的密西西比河(Mississip-pi)三角洲的海岸线出现了被称为“氧亏”(hypoxia)的现象。当水体中的溶解氧不足于维持海洋生物所需时即形成所谓缺氧或氧亏。过量的营养物质,尤其是氮和磷,会导致过量的海藻繁殖,从而降低了透光度,大量的水生植物就会死亡,最终导致溶解氧的显著降低,即发生了缺氧或氧亏。几乎没有哪种水生物种能在这种状况下生存。1993年密西西比河洪水之后,这个氧亏区域在面积上比前些年翻了一番,达到约1.8万平方公里并一直持续到1997年。1998年氧亏面积缩减到1.3万平方公里,相当于康涅狄格州(Connecticut)的面积。在西半球,这是最大的海岸氧亏区。
墨西哥湾氧亏具有重大的经济和生态上的影响。许多海洋物种数量急剧减少,由此引发休闲垂钓、旅游业以及娱乐业的损失。美国最具商业价值的虾的捕捞量的40%来自这个海湾区。而商业和娱乐垂钓则使此区年收入达2800万。
某些营养物对海洋生态是重要的。来自密西西比河的天然的营养物可能是该区渔业繁盛的原因。但太多的营养物就会导致氧亏。氧亏的发生和加剧的根本原因在于密西西比河两岸的人类行为。科学家已经确认有三个主要的因素导致富营养化:一、在密西西比河沿岸来自农业生产的富含营养物质的地表径流;二、河流渠道效应带来的流速的增加;三、河流两岸天然植物和湿地的减少。这些都是人类技术革新和行为的直接后果,技术革新的目的在于控制大自然以提高人类的生活。增加肥料的利用已经显著地使美国的农业产量提高,超过50%的农产品来自密西西比河谷。在美国陆军工程团监理下的河道清淤和构建征税处的工作极大地控制了洪水并提高了沿河的商业运输。农业产出也得益于对河流两岸成千上万顷湿地的开发,还得益于将其他未开发土地变成农田的行为。认识到主要的环境危机来自旨在控制自然的技术革新还是数十年前的事。
1962年出版的《寂静的春天》中,雷切尔·卡森(Rachel Carson)让世人意识到DDT以及其他化学农药致命的影响。卡森告诉我们,继续滥用这些“死神灵药”将导致未来某时间的“寂静的春天”。这本书使公众对化学污染和环境保护的态度发生了巨大的变化。
尽管自农业社会开始化学药品就用以控制害虫,二战后的头十年却是化学农药发明、生产和使用急剧发展的时期。(为简单起见,农药可定义为杀死“害虫”或不受欢迎生命形式的物品。杀虫剂旨在杀死昆虫,除草剂旨在杀死植物,杀真菌剂旨在杀死真菌,以此类推。)增加的人口数量以及相应增加的对农业的需求,随着农民数量的减少,给农产量的提高带来了巨大压力。于是用化学制剂来控制作物的虫害损失,这种损失估计可达所有作物的37%。《寂静的春天》出版之前,无论是对科学家还是公众来说,有关化学农药的惟一的问题只是它们的效率:它们能消灭害虫而对人和作物无害吗?卡森之后,杀虫剂使用的长期效果及其政治和伦理上的意义就摆在人们的面前。
初看上去,这些农药的效益是明显的。如DDT和其他卤代烃类杀虫剂在灭蚊虫和其他携带疟疾、伤寒和黑死病等病菌的昆虫方面极为有效。农药还可减少作物损失,使农民不用提高成本即可满足要求。总之,农药是解决健康和农业问题上有效的、经济的、技术上可行的方法。
但其他问题一生态的、政治的以及伦理的问题一仍未提及:对食物链中的其他生物农药有何影响呢?谁来定安全和风险等级?获取的利益值得冒那么大的风险吗?
《寂静的春天》促使科学界、工业界、农业界以及普通公众思考长期使用农药的生态学效果。比如,许多化学药品长效而不易分解。
DDT即是这样,不溶于水但溶于脂肪。因而它不仅可在生物链中长期存在,而且富积在生物的脂肪组织中。其后果是水体中少量的DDT通过所谓的“生物放大”作用在如浮游生物之类的微生物中富积,在以吃这些浮游生物为生的小鱼体内浓缩,进一步在后面的生物链中富积。二战后的几十年间,农药大量使用,位于食物链顶端的鸟,如秃戳、游隼、鱼鹰、鹈鹕等都受到严重威胁。这些鸟体内残留的DDT导致鸟卵卵壳的钙含量不足,这就意味着卵壳太薄而无法保护未孵化的小鸟。现在,同样的有毒物质的生物放大过程正使得人类消费的鱼成为危险食物,这些有毒物品包括印刷电路板(PCB)、水银和铅。对其他物种的危害也是不曾预料的。有证据表明,从长远来看,农药对农作物损失的减少不再有效。事实上,尽管自20世纪40年代以来农药的使用量有10倍的增长,总体农作物的损失率却增加了。有几个因素可解释其原因。
首先,没有哪种农药能精确到只杀害虫而不杀它们的天敌。比如杀蚜虫的杀虫剂也会杀死吃蚜虫的瓢虫和螳螂。没有了天敌,残存的害虫会迅速繁殖。其次,幸存的生物会对农药产生抗药性。通过随机的基因突变,某些生物会对某些农药产生天然的抵抗力。经过自然选择,这些生物会迅速增加,而缺乏抵抗力的物种以及其天敌则被杀死。经过不太长的时间(对许多昆虫物种来讲一个世代只是几天的事),害虫会进化出遗传抗药性而使原来的农药失去效力。这样,你就得加大农药的剂量和使用次数,或寻求新的化学药剂而重新开始这个过程。
在化学和农业工业领域继续使用农药的拥护者会指出这只是一个科学和技术上的问题。那么,能不能开发出对人是安全的而又能有效地杀死害虫的化学农药呢?

来源:《环境伦理学》第1章科学、伦理学和环境


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