计算机与环境保护

计算机与环境保护中国政法大学计算机教研室曹亦萍计算机与环境保护是当今人们经常谈论的两大话题，但很少有人将两者联系起来。计算机与环境保护之间究竟有没有关系?如果有，关系如何?人们怎样才能在计算机普及应用中做好环境保护工作?一、计算机与环境保护的关系关于计算机与环境保护之间的关系问题，目前存在着两种截然相反的观点。1、现代社会的分工与专业化是万恶之源，人类应当重返原始的朴素生活，但现代文明与其提倡的简朴生态文化格格不入。电脑文化囿于上述本质，因此极少回应环境议题。由于计算机生产周期短，生产厂商很少注意从每个步骤中减少浪费和污染，而伴随电脑文化带来的资讯泛滥更使用户习惯于动辄浪费纸张。2、计算机是人类文明的进步，它不仅给人类生活带来诸多便利，而且缓解了由于工业文明对资源的疯狂掠夺造成的严重污染。上述两种观点都有一定的道理，但也都过分强调了各自有利的一面，而忽视了不利的一面。科技发展史表明，人类文明的每一次进步都对人类生活带来了极大的好处，但与此同时，也都伴随着环境遭受污染的代价。从上述人类科技发展史不难看出，人类文明的每一次进步对于环境保护而言都是利弊同在的。因为，人类的活动是在其赖以生存的地球上进行的，他们从中提取资源以解决人类的各种需求。但地球上无论何种资源都是有限的，而且资源的使用都只是一种形式的转换，它们在转换为满足人们衣食住行之需的各种物品时，也产生出废水、废气、废渣等有损人体和环境的废弃物。因此，环境保护是一个永恒的主题，它不会因时代的不同而自行消亡，不同的只是在于对环境破坏的程度方面。问题的深刻性在于：人类文明的发展似乎有着不可抗拒的力量，但人类的生存环境却在这种不可抗拒中日益恶化。这里人们实际面临的是社会发展与环境保护之间的一种矛盾。走出这两难境地唯一的选择就是：充分认识计算机与环境保护的关系，寻求在不牺牲人类生存环境的前提下，创造、使用和发展计算机。二、计算机促进了环境保护计算机对于人们的社会生活利弊同在，就其积极的一面而言，可以说计算机的发展促进了环境保护。物质、能源、人力和资金构成传统经济的基本资源，工业文明正是因这些基本资源的大量消耗而造成严重环境污染问题的。以计算机为标志的信息产业的发展对这几种基本资源都具有明显的替代作用。由于大量信息和信息技术的支持，新型产品不但更轻、更小、更坚固、更有效、更易于维护，而且大大节约了物质能量的消耗。此外，信息技术的发展还使各种活动得以合理安排和组织，从而对环境保护产生了积极的作用。总的说来，计算机对环保的积极作用有直接作用与间接作用两种。直接作用包括用计算机进行大气层监控、噪音测试、污水处理、毒气及废弃物回收等。其间接作用就更多，例如：利用计算机网络传送信息，不仅快速便捷，而且还节省了往返的交通消耗；在证券股市及国际贸易中实行的计算机无纸操作、无纸贸易，它不仅给股民和贸易双方带来了便利和可靠的感觉，同时也节省了大量纸张，减少了废弃物。……三、计算机对环境的负面影响计算机的负面作用首先表现在对人体健康的影响上。近几年随着计算机的普及，计算机病也流行起来。计算机的漏电和磁辐射也是不容忽视的问题。计算机最大的负面影响表现于其高物耗和高能耗。制造一台计算机需要700多种原材料和化学物质，其中大部分用在半导体元件和印刷线路板上。制造一块芯片有400道工序，涂料的刻划清洗要用高纯度的氢氟酸、氢氯酸、砷化氢、磷化氢等化学物质，制造10克重的芯片需用284克液态化合物，而中和这些酸则需要11公斤的氢氧化钠，此外酸洗液的排除和线路板的清洁还需要耗费大量水。据估算，制造一台微机需耗水约3.3万升、耗电2315瓦。计算机使用时的用电量也不少，家用微机一般耗电量均在100瓦以上。若短时间不使用或使用者忘记关机，其耗电量与使用时相同。美国微电子和电脑协会的研究报告指出，计算机的高物耗、高能耗及其对环境的影响是当今所有制造业中最大的。事实说明，现代科学技术的严重后果有许多确实是人们始料不及的。科学技术不再被人们简单地视为一种单纯的进步力量，同时它也是破坏人类自由、能力和生存环境的凶神恶煞。对于日益成熟的人类来说，面对日益恶化的生存环境，重要的工作是：怎样才能防止或减少计算机给环境带来的负面影响。四、计算机的环境保护有必要指出的是，环境保护问题最近才受到人们的重视。20世纪严重的环境污染已达到触目惊心的程度。自工业革命以来，人类高度的经济活动已经使地球蒙上了一层阴影。从南极臭氧层发生的破洞，到世界高地森林遭受酸雨的侵蚀，乃至温室效应所造成的全球气候变迁，皆显示了人类在享受文明之余即将面临一场空前的浩劫。如果再不重视环境保护，人们赖以生存的地球将成为不适合人类居住的地方。所幸的是，计算机诞生在一个人们的环保意识日益增强的年代。那么，如何使人们在享受计算机文明的同时，也尽可能少地付出环境污染的代价呢?绿色电脑的出现为我们展现出了一条光明之路。所谓绿色电脑就是指具备环保功能的电脑，主要内容包括省电、节能、无污染、可再生、符合人体工程学原理等。从保护环境和人体健康的角度来看，绿色电脑是计算机的发展方向。绿色电脑最早出现于美国。90年代初期，美国环保署推出一项能源之星计划，其主要目的是希望微机在待机状态时耗电量低于60瓦，其中主机和监视器各低于30瓦。凡是符合此项要求的微机，均可在机器的外壳贴上能源之星的标志。绿色电脑当然不局限于省电这一功能，数以万计的计算机工作者正在研究计算机的绿色生产和使用方法，以减轻计算机对环境的压力。目前在这方面已取得了不少进展。例如，新加坡一家生产线路板的工厂，研制出一种取代氟、氯化合物的新溶剂，其清洗线路板效果比传统液体更出色，不仅提高了工作效率，还降低了成本。德国的几家计算机工厂对设备和工艺流程进行了改造，使每台微机产生的废弃物由3200克降至1100克，其中85%可以再利用或作燃料。硅集成电路片产生的无尘环境是靠大功率风扇吹向极细的过滤器而得到的，其耗电约占芯片的60%。美国德州仪器公司正在研制一种真空过滤片，以取代老式通风结构，并能大大减少电力消耗。为了降低计算机使用的能耗，制造商们已开始在新的计算机中采用节电装置。该装置可以使计算机在3至5分钟内不作任何操作的情况下进入节电方式，其功耗大约为30瓦。当10分钟左右仍无任何操作时，主机会降低工作频率。若持续下去仍没有操作，计算机则进入最低频率工作即休眠状态，此时其耗电量仅是工作时的1/4。当然要达到上述要求，需要在计算机的许多关键部位采用一系列新技术，包括采用电源管理单元、提高电源效率、低压技术等，即需要对整个计算机系统重新设计和构造。用彩色液晶显示取代阴极射线管显示屏，可以节电60%～80%，现在科学家已经开发出了多种高清晰度彩色液晶显示器。在报废计算机的再生利用方面，目前也取得了很大进展。专家们发现芯片或微处理器几乎没有寿命极限，因为它们运动的部分只是电子，回收旧芯片的合格率可高达98%，而生产新芯片的合格率却只有95%。此外，绿色电脑还应在整机结构设计上符合人体工程学原理，使操作者在使用时不易引起严重的手、眼、脑的疲劳。当然，绿色电脑的实现并非单纯依靠生产和设计者就能奏效。因为生产电脑赢利的是个人，但资源的减少及消耗资源造成污染的负担却要大家共同承担。由于资源是一种公共财富，因此有必要阻碍电脑厂商加大生产成本。在这方面，美国提供了很好的范例。自1993年起，美国联邦政府部门只购买带有能源之星标志的电脑，各大硬件厂商不得不乖乖跟从。在中国，环保还未成为促销电脑的有效因素，用户关心的是先有机可用，然后是功能和价格等因素，而对环保则极少考虑。因此，要真正实现绿色电脑，不仅要有生产、设计者的自律，还要有国家的立法，更要有社会公众的环保意识。21世纪是信息的时代，作为信息化社会标志的计算机也愈来愈广泛地为人类所掌握和利用。计算机的便捷和高效适应着高技术社会的快节奏，提高着社会的生产力，使人们创造着前所未有的物质财富。与此同时，人口的增长、资源的过度消耗、环境污染和生态破坏等也日益成为全球性的重大问题，严重阻碍着社会经济的发展，甚至威胁着人类的生存。随着人类对物质世界认识的不断深化，生产的发展与环境保护日益统一，当发展需以牺牲人类生存的环境为代价时，这种发展就失去了意义。因此我们应当树立起这样一种意识：在不牺牲人类生存环境的前提下，创造、使用和发展计算机。目前推广绿色电脑就是一个积极的方法。当然，如何实现计算机产业与环境保护的统一和相互促进，达到人类利用计算机把地球变得更繁荣、更洁净的目的，还有很多事情要做。摘自《计算机世界》第二十八期(1998年7月27日)