人类活动对各圈层的影响

人类活动对各圈层的影响地球是一个特殊的物理化学系统，它和别的太阳系其他行星不同，不但有生物圈和生命的长期作用，有液态水圈和氮-氧形成的大气圈，还有与固体地圈的板块运动。从而决定了地球系特有的物质运动与元素行为特征。因而，这一系列的特征使得这颗特别的星球变得更加神秘而与众不同——因为开始有了人类的出现，生存与发展。整个地球不是一个均质体，而是具有明显的圈层结构。如果细分，地球总共可以分为八个圈层。地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层，即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈；地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈，它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层，位于地面以下平均深度约150公里处。其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。地球各圈层在分布上有一个显著的特点，即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的，其中生物圈表现最为显著，其次是水圈。近半个世纪以来，在居于中心地位的智慧圈中，人类活动对环境变化发挥着越来越大的作用，他对其他六个圈层干扰强度和广度业已远远超过了他们各自的自然振荡值。人类活动干扰大自然能力和规模空前增长，使地表覆被、土地利用类型以及自然生态系统发生了巨大而深刻的变化。量多面广的污染物干扰了原有的生物地球化学循环，引发了一系列全球变暖、臭氧层耗竭、酸雨肆虐、水体污染和水资源短缺、森林及湿地萎缩、灾害频发和生物多样性减少等环境危机。一切皆源于人类的无序发展，环境污染，生态破坏等种种人类生态环境问题，而环境质量演变有无不受制于人文过程以及生态破环境与地球系统的变化，继而对人类的生存和发展构成现实或潜在的威胁。一．人类活动对大气圈的影响大气圈是地球表面由各种气体、水汽和多种悬浮物及其他杂质组成的复杂的流体系统，是生命活动长期参与作用的结果。大气的存在状况直接关系着人类以及各种生物的存在和发展。大气圈各组成分之间的精细平衡是地质历史过程的结果，破坏这种平衡也就是破坏了人类和各种生物赖以生存的基础。工业化以来，人类大量开发利用各种资源，向大气中排放污染物，填海造田，新建水库等工程也对大气圈造成了破坏，是人类面临重大的大气环境问题。人类的各种各样的生产和生活活动，增加了全球大气的污染，影响了地球大气对太阳辐射能的反射和散射作用，减弱了入射的太阳辐射数量，从而导致气温的降低。随着工业的发展，工业交通和生活上各种燃料的燃烧，大气中的二氧化碳的含量不断增加，据计算，从1860-1970年大气中的二氧化碳的含量约增加了10％。二氧化碳能透过太阳的短波辐射，强烈地吸收地面的长波辐射，所以，它对地面起着保温作用。大气的“温室效应”的强弱与二氧化碳的浓度有密切的关系。二氧化碳浓度增加，“温室效应”的作用也增强，低层大气-对流层的温度将升高。到2009年全球大气中二氧化碳的含量将达400ppm。据此计算，全球大气的平均温度将升高近l℃，到2040年，将升高约2℃。燃料燃烧后排出的烟尘微粒和自然植被被人类破坏后为大风所刮起的尘埃，以及其它人为原因所造成的尘埃，增加了大气中的烟尘、微粒的数量。其中有许多半径小于20微米的气溶胶粒子，悬浮在大气中，犹如一把阳伞遮住了阳光，减弱了太阳辐射，导致地面气温降低。同时，大气中的烟尘微粒又提供了相当丰富的凝结核，创造了降水形成的有利条件，增多了降水的机会。降水的增加，对地面的气温也起到了冷却作用。随着工业的发展，大量的废油排入海洋，形成一层薄薄的油膜散布在海洋上。这层油膜能抑制海面的蒸发，阻碍潜热的释放，引起海水温度和海面气温的升高，加剧气温的日、年变化。同时，由于蒸发作用减弱，海面上的空气变得干燥，减弱了海洋对气候的调节作用，使海面上出现类似于沙漠的气候。因而，有人将这种影响称为“海洋沙漠化效应”。总之，人为因子对大气圈的影响是复杂的。但其影响主要是通过以下三条途径进行的：一是改变下垫面的性质；二是改变大气中的某些成份（二氧化碳和尘埃）；三是人为地释放热量。这些影响的效果又互相不同，有的增暖，有的冷却，有的增湿，有的变干。而这些影响又是叠加在自然原因之上一起对大气圈产生影响，且各个因子之间又互相影响，互相制约。二．人类活动对水圈的影响由大气圈、海洋、陆地水体（河流、湖泊、冰川）土壤和岩石孔隙以及生物体中的气、液、固各态水组成连续圈层称为水圈。地球表面70%以上的部分被水覆盖，多数生物体内水的含量也达2/3，人类生存、生活、生产更离不开水，水对人类和生态环境起着极大的重要性。随着人口增长和经济发展，人类对水资源的需求量大幅度增加，水资源的供需矛盾日益尖锐。然而，人类在农业中不科学的灌溉、不进行水的回收利用；生活中缺乏节约意识；工业废水直接排入江河等一系列行为都对水资源造成了大量的浪费和污染。主要体现在：⑴直接影响：①大量开采利用地下水：直接导致地下水位大幅度下降甚至地下含水层枯竭，间接导致地面沉降。②过度不合理的开发利用地表水：引起的后果有湖泊消失、河流断流和河口等湿地退化。⑵间接影响：①修建大水库：兴建水库虽然对防洪、发电等有很多好处，但它易触发地震，淹没大量农田，影响渔业发展，改变河流入海口生态环境，使得原有的生态系统平衡打破，还有带来的库区移民问题等。②河流渠道化：所谓渠道化是指为了防洪或其他目的的将小河流整段或河流某段裁弯取直、挖宽挖深。河流渠道化虽有利于排水防洪，但他改变了河流原有的物理性状，改变了整个水生生态系统乃至生存的环境，将给水生生态系统带来灾难性的影响。③水体过度利用：超过水生生态系统的负荷，破坏原有的生态系统结构和功能，超强度和频度持续的利用各类水体开展养殖、生产和旅游等开发活动，严重影响水生生态系统的健康与可持续发展。三．人类活动对岩石圈的影响岩石圈作为地球内部圈层的最外层，人类生存环境的底层，分为地壳和上地幔顶部。岩石圈对人类发展的价值主要体现在为人类提供各种能源和资源。岩石圈作为化石燃料和矿物原料的大仓库，人类开发它们，必然要改变原有的地质地貌，破坏岩石圈的原貌;从中获取自己所需之后又要排出废物，岩石圈与其他圈层都紧密相连，不断进行着物质和能量的交换，故人类对岩石圈的影响必将间接影响到其他圈层。在人与地质环境的关系中，人处于主动的地位，人的能动性一方面表现在使不利的地质环境通过改造使之向有利于人类的方向发展，但是，另一方面，人类对地质环境的改造常超出了生态环境允许的程度，使地质环境恶化，最终给人类自身发展带来不利的影响，如乱垦滥伐、破坏植被引起的水土流失和沙漠化；工程开挖破坏边坡稳定性引起的块体移动；开矿、修路乱弃废渣，堵塞河道加剧了洪水灾害；城市发展过程中超采地下水引起的地面沉降和地裂缝灾害；工业废水、农业化肥、生活废水对地表和地下水体的污染等。水土流失、风沙灾害世界许多大城市的地面沉降、地裂缝灾害，许多就是由于过量开采地下水所致，一旦制止这种趋势的蔓延，则地面沉降就会有所缓和，如上海即如此。人为地质作用的负面影响也愈来愈严重，目前，人为地质作用作为一种特殊的外力地质作用对地质环境的影响，其规律和后果完全可以和自然地质作用相提并论，因此被地质界所关注。人为地质作用的负面影响方式有三种。(1)直接参与岩石的风化及地貌形态的破坏过程。城市建设中各类工程开挖土方时，采取的爆破、削坡等工程活动使岩体松动，裂隙增多，促使物理风化作用进行，形成崩塌、泄溜，在采石场的工作面上就经常可以见到这种现象；人工开挖又可改变斜坡的形态，使斜坡有可能变陡，促使临空面发育，常导致滑坡产生；矿业城市开矿时的揭顶爆破，矿井采空形成地面塌陷，过量抽取地下水造成地面沉降都改变了局部地貌形态，引起不良的环境地质问题。(2)叠加影响加剧不良环境地质问题的发展。水土流失本来是一个自然地质过程，其所以形成灾害，主要是人为破坏植被、乱垦滥伐导致这一过程加剧的结果。例如西安地裂缝就是在构造成因的背景上，叠加了人为超采地下水的影响，使其活动大大增强。(3)为解决城市用水用电问题修建大型工程建筑物引起不良环境地质问题。如修建水库增加了水体对岩层的压力，可能改变原有的岩体与应变能的平衡，触发地震，世界上这类例子很多，我国广东的新丰江水电站建成后，就引发了许多的地震，最大的震级达6级。四．人类活动对生物圈的影响生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称。作为最大的生态系统，使地球各圈层相互联系，对其他圈层影响也是最大的。然而工业化以来，随着科学技术的发展，人类改造自然的能力增强，为了自身发展的需要忽视了遵循客观的自然规律，过度的夸大了自己在自然环境中的地位，破坏了人类与自然的平衡与和谐。主要表现在：⑴.森林在缩小⑵牧场在退化⑶猎捕与毒杀⑷人与昆虫的战争⑸意外的繁衍⑹日益加速的种群环境的危机五．人类活动对土壤圈的影响土壤圈处于大气圈，岩石圈，水圈和生物圈的交界面，是联系有机界和无机界各要素的中心枢纽。土壤是由岩石演化而来的，因此对岩石圈有一定的继承性，同时土壤圈覆盖在岩石圈上，对岩石圈有保护作用。土壤圈通过气体与污染物的吸收，交换，释放与大气圈相作用，从而影响大气的变化。土壤圈中的物质要迁移运动，依赖于水；土壤圈又反过来影响降水的重新分配及水圈的化学组成。生物圈与土壤圈的关系更加密切，可以说土壤权的分布对生物圈的分布起到了决定性的作用。土壤能提供植物的生长繁殖，是人类获得生产生活资源的重要源泉。人类对土壤的依赖性很大，因此，土壤圈健康与否对人类的影响很大，由于人类的不当行为，导致了严重的土壤问题，包括荒漠化，水土流失，盐碱化，水涝以及土壤污染等，因此，人类必须认真考虑自身与土壤权的关系，保护好土壤的生态平衡。地质环境和大气圈、水圈、生物圈共同组成人类赖以生存的空间环境体系，这是一个相互作用、相互影响、紧密结合的开放体系，亿万年来，它们之间进行着极为频繁的物质交换和能量转换。正是在与大气、水、生物圈的物质能量交换传递过程中，促使着地质环境发生各种有利或不利于人类的演变，并形成各种各样的原生或人为的环境地质问题。所以要了解自然，尊重自然规律，不要以牺牲自然环境为代价来搞发展。这就要适度限制发展的行为，选好发展的领域，改变发展的方式，充实发展的科技含量，以最少的资源消耗和环境影响来取得最大的效益。实际上，要充分做到这一点是很难的事，但面对我国自然资源紧缺，生态环境恶化的现实，必须采取有效的措施。实际上，如果按目前许多不可持续的方式搞发展，连当代人的生存也会受到严重威胁。各级主持发展工作的决策者实在应该在作出决策之前为此而三思。——武俞邑（10082103）环科三班