第六节 环境治理职能
在现代文明社会,化学家每年都在实验室制造出成千上万种化学产品, 诸如橡胶、塑料、纤维、染料、化肥、农药、洗涤剂等,大约以每周制造 7000 种新化学物质的速度在增加着,使地球表面出现了许多前所未有的新物质, 并在环境中迁移、转化、降解,从而势必打破在工业化之前地球环境的化学平衡,引起一系列生物化学效应,甚至危及人类的健康和生态平衡的破坏, 造成意想不到的恶果。例如 1968 年日本富山市由于镉中毒造成人身死亡 130
人。又如,直到 1970 年时为止,全世界哺乳动物至少有 36 种已经消失,还
有 120 种正在濒临消失。可以看出,现代文明社会在给人类创造了巨大物质
财富的同时,也带来了环境的污染与破坏。不怪在 60 年代日本有人把他们国家的“国民生产总值的增长”戏称为“国民受污染的总增长”。
一、化学发展与环境治理
应当看到,在造成环境污染的诸因素中,以化学污染所占的比例最高, 约达 80—90%。因此,化学究竟是给人类带来了福利,还是损害,曾经成为一场激烈争论的中心。然而,事实上化学成果已经不可逆转地改变了人类的生活方式,整个世界已经不可能再退回到化学技术广泛应用以前的状态,化学还会一往直前地更加迅速地向前发展,影响着人类社会的面貌。此外,也应当看到,“解铃还需系铃人”。由于化学造成的危害以至其它因素造成的危害,还需要依靠化学去解决。因为“它或许比科学的任何其它分支更可能提供解决环境问题的答案”。①实际上,化学几乎在担负着治理环境污染的全副重担,即主要依靠化学在原子—分子水平上实现物质分子的转化,变害为利,取得人类和环境的协调发展。这也是新兴的环境化学的主要任务。因此, 化学发展与环境治理是存在着相辅相成的关系。环境治理正在为化学发展提供着更加有利的条件。因为“公众要求净化环境的呼声有希望成为化学品和化学工艺打开若干先前在经济上没有吸引力的新的应用,例如净化水质、回收废品和潜在有用的废弃物的再循环利用方面,以及在创造可被生物降解的或更少毒性的,因而在生态上更良性的新材料方面。”②
二、化学治理环境的优势
化学之所以能够具有治理环境的职能,主要由于化学能够认识环境物质的化学组成和迁移规律,及其对人类和生态环境的化学污染效应,从而能够使污染物的分子发生化学转化,进行“无害化”的处理。这是其它学科所难以做到的。例如可以把致癌的多环烃等碳氢物转化为无毒的二氧化碳和水, 把剧毒的氰化物在高压处理后可以转化为无害的二氧化碳和氮气,以至把有害的加工工艺改造成“无害工艺”,例如“干法造纸”、“酶法脱毛”和“无排放镀铬”等。
此外,化学在治理环境方面具有更高一筹的是,不仅能够使有害物质无害化,而且还能使有害物质有利化,变害为利,以至变废为宝。例如过去的石油只能用来提取煤油,而把汽油和重油当成废物或害物扔掉。但是随后由于“内燃机”的出现和化学的有效加工,而使汽油一跃成为宝贵燃料,并使重油成为制取柴油、润滑油、沥青和石腊以及裂化汽油的宝贵原料。此外,
① ②G·T· 西博格:“化学——我们的进步关键”,《科学译刊》,上海科学技术情报研究所,1978 年版,第一辑,第 78 页。
过去放空或白白烧掉的炼油废气,经过化学处现后可以转化成塑料、纤维、橡胶等各种有用物品。因此,从化学转化的观点来说,一切物质都是有用的, 一切“害物”或“废物”都可转化为无害的有用物质,从而能够在改善了环境的同时,也创造了巨大的物质财富。可以看出,化学在治理环境中具有其它学科所难以起到的独一无二的作用。
化学在治理环境方面还能进一步从宏观到微观,精细考察污染物的存在状态、内在结构及其环境效应,揭示污染过程的机理和规律,为环境治理提供理论依据。例如以物质的存在状态与污染的关系为例,液态汞被人吞服少量尚不会致死,而气态汞被人吸入少量则立即致死;无机汞侵入人体后易于排除,不积于体内,有机汞侵入人体后难于排除,积于体内,并可导致“水俣病”致死。又如揭示物质构造与污染效应的关系,以亚硝基衍生物为例, 二甲基亚硝胺是强致癌物,而二苯基亚硝胺却是非致癌物,且随着亚硝胺衍生物的两个烷基链的增长而使致癌性逐渐减弱。特别使人感兴趣的是,分子结构对称的亚硝胺易引起肝癌,而不对称的亚硝胺易引起食管癌,表现出不同的物质结构对不同器官具有着不同的亲合性。显然,对于这些微观的污染机理的揭示,以及在此基础上提出的治理措施,也是化学治理环境的独特职能。