一、改变中的地球面孔
如今世界面临的最重要环境问题是合理利用土地及自然资源，使其供后代使用。不幸的是，人们抛弃了合理利用土地的观念，使土地每10年需要增加承载10亿以上的人口。目前，环境正在以前所未有的速度发生着剧烈变化。人类活动以如此快的速度改变着地球，已经成为另外一种巨大“地质作用力”。
随着人口高速发展，人类对环境的需求增加，而由人类导致的日益增加的环境污染正不断改变着地球，这种改变足以与长期的地质作用相匹敌。污染物进入大气和水中，正在永久地改变着生物圈和全球气候。因为不合理地利用土地和水资源，大面积地开采和燃烧化石燃料，工农业中广泛使用化学品以及全球野生生活环境的破坏，正在使全球环境发生着急剧的变化。因此，在地球面前，人类构成了一种巨大的地质作用力。
地球地表有约1/3的沙漠，1/3的森林、草原和沼泽，1/5的冰川和冻土地带，剩余部分的陆地被人类所居住。沙漠是最炎热、最干旱的地区，是一种最贫瘠的环境。在北半球，一系列的沙漠从北非的西海岸延伸穿过阿拉伯半岛和伊朗，并跨入印度和中国。在南半球，沙漠地带遍及非洲南部、澳大利亚中部和南美西部中心。
世界上大多数的沙漠荒地仅在特定季节接受少量的降雨。甚至一些地区常年没有降雨。由于这些限制条件，沙漠地区因无法提供人工水源而不能支持大量人口生存。约1/6的人口居住在沙漠边界的约占地球大陆1/4的干旱地区。
世界热带雨林仅占陆地面积的7%，然而却含有地球上2/3甚至以上的物种。由于人类不断侵入，破坏了热带雨林中动植物的生存环境。这导致生态系统破坏，环境污染恶化，使一些仅生存于热带雨林的外来植物快速死亡。当90%的森林居住地消失时，将导致一般的植物、动物、昆虫和微生物濒临绝迹。物种多样性可以保护生态系统抵抗自然灾害，也就是使具有丰富物种的环境建立抵抗灾难的机制。相反的，具有少数物种的生态环境在恶劣条件下，具有崩溃的危险。
世界上一般的热带雨林已经因农业和木材砍伐而破坏。剩下的森林也处于滥伐的危险当中。北部大森林地区是针叶林和其他软木材的辽阔地带，穿越北美北部地带和欧亚大陆。在过去的100年，因全球气候变暖，导致大量树木死于火灾、酸雨和病虫害，再加上人类砍伐，森林面积大幅度减少。
沼泽是世界上最富饶的生态系统。那里生长着很多动物和植物物种，包括有价值的鱼类。在美国，约有2/3的贝类生活在这些地区，在那里产卵繁衍。湿地也是一种自然的过滤器，能移去沉积物和一些水污染。而且，它们可以通过吸收多余的径流来减少洪水。此外，它们可以保护海岸，抵抗暴风及其带来的严重侵蚀问题。
世界上的湿地正在快速消失，其消失多数是由于人类活动的破坏。湿地被大面积地排水以供应额外的农田。急需养活日益增加的人口是导致发展中国家排干湿地的主要原因。短期的粮食生产阻碍了长期的经济和生态发展，忽略了保护湿地生态环境的益处。湿地消失意味着水生物种和野生动植物生存地减少，还会对当地渔业造成损失。在很多情况下，湿地的破坏是不可恢复的。
美国的很多湿地已经因人类活动而被快速改变，例如佛罗里达大沼泽。建造防堤和填埋湿地使鱼类和水鸟的生存环境减少。外地物种的引入改变了水生群落的组成。淡水流的减少改变了湿地的动植物群落的动力学系统。而且，城市和工业废水已经污染了沉积物和生物体。有毒废水的排放和不断减少的淡水流，仍不断改变着湿地的支流和生物群落。
美国近90%的湿地由于农业目的而损失。森林湿地正以每天1000多公顷的惊人速度消失。迁移的水鸭和其他水禽的数量已经由于繁殖地的排水而大幅度减少。在20世纪，北美损失了约950个鱼种。随着海面持续上升和全球气候不断变暖，到21世纪中叶，约有80%的沿海湿地和河口将消失。
欧亚大陆和北美的北极冻原覆盖了世界上14%的地表，涵盖了森林界限北部及永久冰层南部的不规则地带。北极是指北纬66.5°以上的北极地区，它包含大西洋附近的极北陆地，包括阿拉斯加州、加拿大和格陵兰岛北部，冰岛北端及斯堪的纳维亚半岛和俄罗斯的北部地带。
北极的气候比世界其他地方变化更大。由于北极冻原位于极高的纬度地带，在漫长的冬季没有阳光。主要由矮小植物组成的植被被裸露的岩石和有限的粮食资源、常年的疾风和低温使北极冻原成为地球上贫瘠的地区之一。
部分北极冻原还是世界上最无营养的居住地。在如此恶劣的环境中生存需要特殊的生存适应性，那里仅生存着强健的仙人掌和少量的昆虫。在这种特殊的气候条件下，动植物必须完全利用有限的生长季节、降雨和营养。生长季节通常只有两三个月。然而，因全球气候变暖引起的温度微小上升可以延长生长季节，导致生物群落的大改变。
北极冻原也是脆弱的环境之一。即使是极小的波动也会导致该地区巨大的破坏。在稀少的草地上放牧会毁坏大面积的土地，石油和矿产开采可能毁坏坚固的土地，在冬季和早春时节，北极冻原就像北半球其他地区一样受烟雾干扰污染而出现“北极霾”。
珊瑚礁是所有海洋生态系统中最具有生物生产力的环境。珊瑚可能是世界上最繁忙的建筑家，甚至超过了人类的建造水平，而这些巨大的礁石是大量生物群落赖以生存的环境。珊瑚礁也是高生物生产力的中心，这儿的渔业为热带地区提供了主要的食物来源。不幸的是，在世界很多地方，沿珊瑚海岸发展的旅游胜地对该地区的产量造成了危害。
珊瑚礁沿岸的发展总是伴随着污水倾倒的增加、过度捕鱼以及由于建筑、捕捞、倾倒和垃圾填埋对礁石的物理破坏。大量礁石被做成古玩和纪念品，珊瑚礁遭受破坏。此外，因上游地区的森林砍伐，使河流携带大量被侵蚀的沉积物流入大海，因而堵塞珊瑚礁。近海物种易受沿海发展的影响，由于不断增加的环境污染和沉积，人类活动严重改变了近海环境。与人类生活环境接近的很多珊瑚礁和水下生物的数量正在减少。
在很多岛屿，例如百慕大群岛、原始岛和夏威夷岛，由于城市发展和污水排放，引起藻类过量繁殖，形成了一片厚层。由于好氧生物的大量繁殖，使珊瑚窒息甚至死亡。在冬季，这些礁石会处于极大的危险中，这是因为大量藻类覆盖在浅海礁石上，导致珊瑚死亡，礁石最终因侵蚀而被破坏。
海洋温度的升高导致大量礁石褪色。珊瑚变白是因为共生藻类从它们的组织中脱离。藻类是珊瑚的营养来源，为其提供了60%的食物。藻类光合作用也促进珊瑚骨架的生成，为其提供了更多的碳酸钙。因此，藻类损失使礁石处于危险当中。退色还破坏了珊瑚的再繁殖能力，即使可能恢复，也将需要很长的过程。有孔虫类、海洋浮游植物在全球碳循环和食物链中起着重要的作用，而目前，它们也遭受着类似的退色影响。还有一些生物体的组织中也含有藻类，例如银莲花和海绵，它们也可能以相同的方式退色。
另一种疾病袭击了佛罗里达基韦斯特附近的珊瑚礁，被称为“白痘病毒”。它使珊瑚礁出现退色的斑点，并攻击活珊瑚组织，导致组织分解并脱落，肢下面的骨架暴露于外环境中。在一些地区，这种疾病导致50%～80%的珊瑚死亡。假如这种疾病继续扩散，它可能会破坏佛罗里达群岛着名的礁石，甚至破坏该地区整个海洋生态系统。珊瑚就像是“煤矿工的金丝雀”，它显示了鱼类等动物的居住场所——礁石的健康程度。很多发展中国家的大量食物供应依赖于珊瑚礁。因此，礁石环境的破坏是食物的严重损失。
世界上仅有2亿平方英里陆地仍处于原始状态，未受人类干扰。人类干扰迹象包括道路、社区、建筑物、机场、铁路、管道、输电线、堤坝、水库和油井。冰大陆中除了大西洋附近具有几个零散的村落外，实际上是茫茫一片荒野。然而，随着石油和矿石开采的开始，荒野的原始环境将改变。
在地球上，存在一些荒漠风带。一个地带穿越阿拉斯加州北部的北极冻原，加拿大和欧亚北部；另一个吹向西南部，从亚洲远东地区穿过西藏、阿富汗和沙特阿拉伯国家进入非洲。非洲北部的撒哈拉沙漠和澳大利亚的中心大沙漠地区是世界上人口密度最小的区域。
荒野地也存在于非洲其他地区、亚马孙流域周围和南美的安第斯山脉。20%以下的特定的荒野地区受到法律保护。至少一半的剩余荒地因恶劣的自然环境而无法进行自我保护。随着不断增加的世界人口，这些荒地很容易遭受破坏。
二、打不上补丁的破衣服——臭氧层空洞
（一）什么是臭氧层“空洞”
由于种种原因，人类穿的衣服可能会出现空洞。地球的外衣“大气层”同样会出现空洞。这种空洞一般位于臭氧层，称为臭氧层“空洞”。
臭氧与人类呼吸的氧气是“同胞兄弟”，它由三个氧原子组成，在常温下呈淡蓝色。由于这种气体略带臭味，因此被称为臭氧。
臭氧空洞图谱
臭氧层中的臭氧密度会随着季节发生改变，春季的时候密度最小。从1970年以来，科学家们发现每年10月份左右，这时正好是南极春季，在南极上空的臭氧层的臭氧含量会突然减少30%～40%，形成“臭氧洞”。科学家们经过多年的观测，又发现南极上空的臭氧层空洞面积呈现逐年增加的趋势。截止到2008年9月，南极上空的臭氧洞曾达2700万平方千米，约相当于4个澳大利亚的面积。
（二）臭氧层为什么会出现“空洞”
臭氧层“空洞”的形成大致有三种原因：
1．动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少，形成臭氧洞。
2．极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少，出现臭氧洞。
3．与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应综合作用导致臭氧洞的形成。
科学家们认为人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物氟利昂。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氟离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，尽管数量很少，但足以使臭氧分子减少，直至形成“空洞”。
早在20世纪70年代初期，联合国环境规划署制定了“世界保护臭氧层行动计划”。1985年，21个国家的政府代表签署了《保护臭氧层维也纳公约》，呼吁各国政府采取联合行动，保护臭氧层。1987年9月，36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会，通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，进一步提出了控制消耗臭氧层物质的具体措施和方案。1995年，联合国环境规划署将每年9月16日定为“国际保护臭氧层日”，以加强世界人民保护臭氧层的意识，提高参与保护臭氧层行动的积极性。
（三）人类为什么如此重视臭氧层空洞
臭氧在人类化学工业中具有很大的作用，通常用来消毒饮用水或用作漂白剂，而且不会产生任何有害残余物质。
臭氧最大的作用在于它能够吸收大部分太阳紫外线辐射，保护地球上的生物免遭紫外线侵害。
臭氧层“空洞”的出现，导致太阳对地球表面的紫外线辐射量增加，对生态环境产生破坏作用，严重影响地球生物的正常生存。
（四）恐怖的紫外线
1.难以抵挡的紫外线
太阳光由可见光、紫外线和红外线组成。进入大气层的太阳光有5%是波长100～400纳米的紫外线。
紫外线可分为长波、中波、短波。长波紫外线能够杀菌，中、短波紫外线则会对人体和生物造成伤害。
紫外线强烈作用于人的皮肤时，可使人类皮肤患光照性皮炎，皮肤上出现红斑、水疱、水肿等，严重的还可能诱发皮肤癌。紫外线强烈作用于人的中枢神经系统时，人就会出现头痛、头晕、体温升高等症状。紫外线强烈作用于人的眼部，则容易让人引起结膜炎、角膜炎，还有可能诱发白内障。
2.日常生活中如何保护臭氧层
地球母亲的外衣出现了打不上补丁的空洞，人类作为地球之子，千万不能坐视不管，而应该积极行动起来，尽自身最大的努力帮助地球母亲护理好她的外衣，再也不能让母亲外衣上的“空洞”越来越大。
人类需要做的是，在日常生活中从一点一滴做起，尽量减小对臭氧层的伤害。我们可以尝试从以下三方面去做。
(1)尽可能地购买带有“爱护臭氧层”或“无氯氟化碳”标志的产品。
(2)合理处理废旧冰箱和电器，应该去除其中的氯氟化碳和氯氟烃制冷剂。
(3)技师维修空调、冰箱或冷柜时，尽量不要将冷却剂释放到大气中去。
(4)积极宣传保护臭氧层的必要性，参加保护臭氧层的活动。
三、不可小觑的酸雨
（一）什么是酸雨
简而言之，酸雨指的是酸性的雨。什么是酸呢？大家都知道，纯净水是中性的，什么味道也没有。日常生活中，我们常喝的柠檬水、橙汁都有酸味，做饭炒菜用的醋的酸味就更大了，这些都是弱酸。而我们常用的小苏打水含有涩涩的碱味，这就是碱。科学家们发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关，于是制定了一个酸碱度指标：把氢离子浓度对数的负值称为pH值。纯净水的pH值定为7.0，酸性越大，pH值越低；碱性越大，pH值越高。而pH值小于5.65的雨叫做酸雨。依此类推，pH值小于5.65的雪叫酸雪，pH值小于5.65的雾叫酸雾。
（二）酸雨有什么危害
酸雨能够对水体、土壤、森林和人类健康造成严重危害，影响地球生态环境，还会腐蚀建筑物、名胜古迹、金属物品等。
（三）酸雨对水体的危害
地球上的水体资源包括沼泽、河流、湖泊和海洋。海洋面积庞大，水容量巨大，能够有效稀释酸雨，因此酸雨对海洋的危害不是很明显。酸雨主要影响静态的淡水水体，如沼泽、湖泊和地下水等。
在德国、波兰和前捷克斯洛伐克的交界处，长期受到酸雨侵袭，造成当地的地下水呈现酸性。当地一位家庭主妇开玩笑说：“我们这里的井水基本都带有酸性，可以直接取出来做酸菜。”
酸雨污染了水体后，还会对水生生物的多样性造成破坏。比如，当水体pH值接近6.0时，大部分甲壳类动物、浮游生物等就会消亡。当pH值接近5.0时，一些对鱼类、虾类有害的水生物种就会出现。当pH值低于5.0时，大部分水生物种都不能存活。
（四）酸雨对森林的危害