人类对环境的影响

人类对环境的影响或对环境的人为影响包括人类直接或间接造成的生物物理环境和生态系统,生物多样性和自然资源的变化,包括全球变暖,环境退化(如海洋酸化),大规模灭绝和生物多样性丧失,生态危机和生态崩溃。 改变环境以适应社会需求正在造成严重影响,随着人口过剩问题的继续,这种影响将变得更加严重。 在全球范围内对环境造成损害(直接或间接)的一些人类活动包括人类繁殖,过度消费,过度捕捞,污染和森林砍伐等等。 包括全球变暖和生物多样性丧失在内的一些问题给人类带来了生存风险,人口过剩导致了这些问题。

人类活动一词指的是人类活动产生的效应或对象。 该术语最初是由俄罗斯地质学家阿列克谢巴甫洛夫在技术意义上使用的,英国生态学家亚瑟·坦斯利首次使用它来提及人类对高潮植物群落的影响。 大气科学家Paul Crutzen在20世纪70年代中期引入了“Anthropocene”一词。 该术语有时用于人类活动产生的污染排放,但也广泛适用于人类对环境的所有主要影响。

因素

人口过剩
大卫·阿滕伯勒(David Attenborough)将地球上的人口水平描述为所有其他环境问题的乘数。 2013年,他将人类描述为“地球上的瘟疫”,需要通过限制人口增长来控制。

一些深层生态学家,如激进思想家和辩论家Pentti Linkola,将人口过剩视为对整个生物圈的威胁。 2017年,全世界超过15,000名科学家向人类发出第二次警告,声称人口快速增长是“许多生态甚至社会威胁背后的主要驱动力”。

过度消费
过度消费是资源使用超过生态系统可持续能力的情况。 过度消费的长期模式导致环境退化和最终丧失资源基础。

人类对地球的整体影响受到许多因素的影响,而不仅仅是原始人数。 他们的生活方式(包括整体富裕和资源利用)及其产生的污染(包括碳足迹)同样重要。 2008年,“纽约时报”指出,世界发达国家的居民消耗石油和金属等资源的速度几乎是构成人口大多数的发展中国家的32倍。

过度消费加剧了人口过剩的影响。 根据Paul R. Ehrlich的说法:

富裕的西方国家现在正在以前所未有的速度吞噬地球资源并摧毁其生态系统。 我们希望在塞伦盖蒂(Serengeti)建造高速公路,为我们的手机提供更多的稀土矿物质。 我们从海上捕获所有的鱼,破坏珊瑚礁并将二氧化碳排放到大气中。 我们已经引发了一场大灭绝事件。世界上大约10亿人口将会产生全面的生命影响。 与我们目前无法控制的增长和突然崩溃的前景相比,这可能会持续数千年并长期维持更多人的生命如果每个人都消耗美国的资源 – 这是世界所渴望的 – 你将需要另外四个或五个地球。 我们正在破坏我们星球的生命支持系统。

人类造成了83%的野生哺乳动物和一半植物的损失世界上的鸡只是所有野生鸟类体重的三倍,而驯养的牛和猪比所有野生哺乳动物的体重超过14比1。

技术
技术的应用经常导致不可避免和意外的环境影响,根据I = PAT方程,测量为每单位GDP产生的资源使用或污染。 由于若干原因,通常认为由技术应用引起的环境影响是不可避免的。 首先,鉴于许多技术的目的是为了人类的感知利益而开发,控制或以其他方式“改进”自然,同时自然界中的无数过程已被优化并且通过进化不断调整,技术对这些自然过程的干扰可能导致负面的环境后果。 其次,质量守恒原理和热力学第一定律(即能量守恒)决定了无论何时物质资源或能源被技术转移或操纵,环境后果都是不可避免的。 第三,根据热力学第二定律,只有通过增加系统外的无序或熵(即环境),才能在系统(例如人类经济)内增加秩序。 因此,技术可以在人类经济中产生“秩序”(即,在建筑物,工厂,运输网络,通信系统等中表现出的顺序),仅以增加环境中的“无序”为代价。 根据一些研究,增加的熵可能与负面环境影响相关。

农业
农业对环境的影响因全球各种农业实践而异。 最终,环境影响取决于农民使用的系统的生产实践。 排放到环境和农业系统之间的联系是间接的,因为它还取决于其他气候变量,如降雨和温度。

有两种类型的环境影响指标:“基于手段”,基于农民的生产方法,以及“基于效果”,即农业方法对农业系统或对环境的排放的影响。 基于平均值的指标的一个例子是地下水的质量受到施加到土壤的氮量的影响。 反映地下水中硝酸盐损失的指标将以效果为基础。

农业对环境的影响涉及从土壤到水,空气,动物和土壤多样性,植物和食物本身的各种因素。 与农业有关的一些环境问题是气候变化,森林砍伐,基因工程,灌溉问题,污染物,土壤退化和废物。

钓鱼
捕捞对环境的影响可分为涉及捕捞鱼类的问题,如过度捕捞,可持续渔业和渔业管理; 以及涉及捕鱼对环境其他因素影响的问题,例如副渔获物和珊瑚礁等栖息地的破坏。

这些保护问题是海洋保护的一部分,并在渔业科学计划中得到解决。 在有多少鱼可以捕获和人类捕获它们的愿望之间存在着越来越大的差距,随着世界人口的增长,这个问题变得越来越严重。

与其他环境问题类似,依赖捕捞维持生计的渔民与渔业科学家之间可能存在冲突,他们认识到如果未来的鱼类种群能够持续下去,那么一些渔业必须减少甚至关闭。

“科学”杂志于2006年11月发表了一项为期四年的研究,该研究预测,按照现行趋势,世界将在2048年用完野生捕捞的海产品。科学家表示,这种下降是由于过度捕捞,污染和其他环境造成的。在生态系统退化的同时减少渔业人口的因素。 然而,这一分析再次受到批评,认为存在根本性的缺陷,许多渔业管理官员,行业代表和科学家对这些调查结果提出质疑,尽管争论仍在继续。 汤加,美国,澳大利亚和新西兰等许多国家和国际管理机构已采取措施妥善管理海洋资源。

灌溉
灌溉对环境的影响包括灌溉带来的土壤和水的数量和质量的变化,以及随后对灌溉计划尾端和下游的自然和社会条件的影响。

由于该方案的安装和运行,影响源于水文条件的变化。

灌溉计划通常从河流中抽水并将其分配到灌溉区域。 作为水文结果,发现:

下游河流流量减少
方案中的蒸发量增加了
该计划中的地下水补给量增加
地下水位上升
排水流量增加。
这些可称为直接效应。

对土壤和水质的影响是间接和复杂的,随后对自然,生态和社会经济条件的影响是错综复杂的。 在某些情况下,但并非所有情况下,都可能导致水涝和土壤盐渍化。 然而,也可以与土壤排水一起使用灌溉,以通过从根区附近浸出过量的盐来克服土壤盐渍化。

也可以通过(管)井提取地下水来进行灌溉。 作为水文结果,发现水位下降。 其影响可能是水的开采,土地/土壤沉降,以及沿海岸的咸水入侵。

灌溉项目可以带来很大的好处,但是负面的副作用往往被忽视。 农业灌溉技术,如高功率水泵,水坝和管道,是造成含水层,湖泊和河流等淡水资源大规模枯竭的原因。 由于淡水的大规模转移,湖泊,河流和小溪干涸,严重改变或压迫周围的生态系统,并导致许多水生物种的灭绝。

农业土地流失和土壤侵蚀
拉尔和斯图尔特估计全球每年因1200万公顷的土地退化和放弃而失去农业用地。 相比之下,根据Scherr的说法,GLASOD(联合国环境规划署的人为土壤退化全球评估)估计,自20世纪40年代中期以来,每年有600万公顷的农业土地因土壤退化而丧失,她指出,这个幅度类似于Dudal和Rozanov等人早先的估计。 这种损失不仅可归因于土壤侵蚀,还可归因于盐渍化,养分和有机物质的损失,酸化,压实,涝渍和沉降。 在干旱地区,人为引起的土地退化往往特别严重。 Oldeman关注土壤特性,估计约有1900万平方公里的全球陆地面积已经退化; Dregne和Chou,包括植被覆盖和土壤退化,估计世界干旱地区的退化量约为3600万平方公里。 尽管估计农业用地损失,但全球作物生产中使用的耕地数量从1961年到2012年增加了约9%,估计2012年为13.96亿公顷。

全球平均土壤侵蚀率被认为很高,传统农田的侵蚀率通常超过土壤生产率的估计值,通常超过一个数量级。 在美国,美国NRCS(自然资源保护局)对侵蚀估算的抽样是基于统计的,估算使用通用土壤流失方程和风蚀方程。 2010年,美国非联邦土地的板材,细沟和风蚀年平均土壤流失估计为10.7吨/公顷,牧场土地为1.9吨/公顷; 自1982年以来,美国农田的平均土壤侵蚀率降低了约34%。在用于生产小麦和大麦等谷物的北美农田中,免耕和低耕作业日益普遍。 在未开垦的农田上,最近的平均土壤总损失量为每年2.2吨/公顷。 与使用常规种植的农业相比,有人提出,由于免耕农业产生的侵蚀率更接近土壤生产率,它可以为可持续农业提供基础。

肉类生产
与肉类生产相关的环境影响包括使用化石能源,水和土地资源,温室气体排放,以及在某些情况下,雨林清理,水污染和物种危害,以及其他不利影响。 斯坦菲尔德等人。 据粮农组织估计,全球18%的人为温室气体(温室气体)排放量(估计为100年二氧化碳当量)与畜牧生产有某种联系。 粮农组织最近的一项分析估计,2011年所有农业,包括畜牧业,占全球人为温室气体排放量的12%,表示为100年二氧化碳当量。 同样,政府间气候变化专门委员会估计,2005年和2010年,全球人为温室气体排放量(表示为100年二氧化碳当量)的约10%至12%可转让给所有农业,包括畜牧业。由于牲畜造成的数额必须是农业数量的一小部分。 由于牲畜产量,肉类产量的一部分是其中的一部分。 粮农组织的数据表明,2011年肉类占全球畜产品吨位的26%。然而,许多估计使用不同的部门排放量。 环境专家杰夫安航和罗伯特古德兰与国际金融公司和世界银行合作,将与牲畜相关的温室气体排在51%,并指出粮农组织的报告未能解释每年产生的8,769公吨呼吸二氧化碳,甲烷产量和土地数量减少与牲畜有关的使用,未能对与动物和动物产品的屠宰,加工,包装,储存和运输有关的排放进行适当分类。

大量用水与肉类生产有关,主要是因为用于生产提供饲料的植物的水。 已公布了几项与牲畜和肉类生产相关的用水量估算值,但很少估算出可用于此类生产的用水量。 例如,“绿水”的使用是通过降水直接提供的土壤水的蒸发蒸腾使用; 据估计,“绿水”占全球肉牛产量“水足迹”的94%,而在牧场上,与牛肉生产相关的99.5%的用水量是“绿水”。 然而,简单地将相关的牧场绿水用于牛肉生产会产生误导,部分原因是即使在没有牛的情况下也会发生蒸发蒸腾的使用。 即使存在牛,大多数相关的用水也可以被认为是可以分配给陆地环境价值的生产,因为它产生的根和残留生物量对于控制侵蚀,稳定土壤结构,养分循环,碳封存,支持许多初级生物都很重要。消费者,其中许多支持更高的营养水平等。抽水(来自地表和地下水源)用于牲畜浇水,在某些情况下也用于灌溉饲料和饲料作物。 虽然美国的所有灌溉(包括运输损失)估计约占美国撤离淡水使用量的38%,但估计牲畜饲料和饲料的生产用水约占9%; 其他用于畜牧业的淡水用量(用于饮用,冲洗设施等)估计约为0.7%。 由于来自畜牧业的非肉类产品的优势,这种用水的一部分只能用于肉类生产。

粪便和其他物质在径流和渗透水中对水质的损害是一个问题,特别是在进行集约化畜牧生产的情况下。 在美国,通过对32个行业的比较,根据“清洁水法”和“清洁空气法”,发现畜牧业在环境法规方面的遵守情况相对较好,但大型畜牧业的污染问题有时可能会严重。发生违规行为 美国环境保护局已经提出了各种措施,这些措施可以帮助减少牲畜对河水质量和河岸环境的破坏。

美国农业部的一项研究数据表明,2002年,美国约有0.6%的非太阳能使用量来自生产肉类的牲畜和家禽。 该估算包括用于生产的具体能源,例如用于制造和运输用于饲料生产的肥料的能源。 (规定了非太阳能,因为太阳能用于光合作用和干草干燥等过程。)

棕榈油
棕榈油是由油棕产生的,是东南亚,中非和西非以及中美洲许多农民的基本收入来源。 它在当地用作食用油,出口用于许多商业食品和个人护理产品,并转化为生物燃料。 与大豆,油菜籽或向日葵相比,每单位面积产出的油量高达10倍。 油棕榈树占世界植物油农田面积的5%,占植物油产量的38%。 棕榈油在其对环境的影响方面受到越来越严格的审查。

介绍和入侵物种
通过任何方式和出于任何原因将物种,特别是植物引入新的地区,使大面积的环境发生了重大和永久的变化。 例子包括将Caulerpa taxifolia引入地中海,将燕麦物种引入加利福尼亚草原,以及将privet,kudzu和紫色珍珠菜引入北美洲。 大鼠,猫和山羊在许多岛屿上彻底改变了生物多样性。 此外,引入已经导致发生杂交的本地动物群的遗传变化,如与家养牛的水牛和家养狗的狼。

能源行业
能源收集和消费对环境的影响是多种多样的。 近年来,存在各种可再生能源商业化增加的趋势。

生物柴油
生物柴油对环境的影响包括能源使用,温室气体排放和其他一些污染。 美国农业部和美国能源部联合生命周期分析发现,用100%生物柴油替代公共汽车中的石油柴油可以减少95%的石油生命周期消耗。 与石油柴油相比,生物柴油减少了78.45%的二氧化碳净排放量。 在城市公交车中,与使用石油柴油相关的生命周期排放相比,生物柴油减少了32%的颗粒物排放,减少了35%的一氧化碳排放和8%的硫氧化物排放。 生物柴油的生命周期排放量高出35%,各种氮氧化物(NOx)的排放量高出13.5%。 与使用石油柴油相比,阿贡国家实验室的生命周期分析表明,与生物柴油相比,化石能源的使用减少,温室气体排放减少。 与石油柴油相比,衍生自各种植物油(例如油菜或大豆油)的生物柴油在环境中易于生物降解。

煤炭开采和燃烧
煤炭开采和燃烧对环境的影响是多种多样的。 美国国会于1990年通过的立法要求美国环境保护署(EPA)制定一项减轻燃煤电厂有毒空气污染的计划。 在延迟和诉讼之后,美国环保署现在有一个法院规定的截止日期为2011年3月16日,以发布其报告。

发电
发电对环境的影响很大,因为现代社会使用大量的电力。 这种电力通常在发电厂产生,将一些其他能源转化为电能。 每个这样的系统都有优点和缺点,但其中许多都存在环境问题。

核电
核电的环境影响来自核燃料循环过程,包括采矿,加工,运输和储存燃料和放射性燃料废物。 释放的放射性同位素对人类,动物和植物构成健康危害,因为放射性粒子通过各种传播途径进入生物体。

油页岩行业
油页岩行业对环境的影响包括考虑土地利用,废物管理以及油页岩开采和加工引起的水和空气污染等问题。 油页岩沉积物的露天开采导致露天开采的常见环境影响。 此外,燃烧和热处理产生的废物必须被处理掉,并且有害的大气排放物,包括二氧化碳,一种主要的温室气体。 实验性原位转化过程和碳捕集与封存技术可能会在未来减少其中的一些问题,但可能会引发其他问题,例如地下水的污染。

石油
石油对环境的影响往往是负面的,因为它对几乎所有形式的生命都有毒。 石油是石油或天然气的常用词,与当今社会的几乎所有方面密切相关,特别是对于家庭和商业活动的运输和供暖。

水库
随着世界对水和能源的需求增加以及水库的数量和规模的增加,水库对环境的影响正在受到越来越多的关注。 水坝和水库可用于供应饮用水,产生水力发电,增加灌溉用水,提供娱乐机会和防洪。 然而,在许多水库建设期间和之后,也发现了不利的环境和社会影响。

风力
与传统能源的环境影响相比,风电对环境的影响相对较小。 与化石燃料动力源不同,风力发电不消耗燃料,不排放空气污染。 制造和运输用于建造风力发电厂的材料所消耗的能量等于该工厂在几个月内产生的新能源。 虽然风电场可能覆盖大面积的土地,但许多土地用途(如农业)是兼容的,只有小面积的涡轮机基础和基础设施无法使用。

有报道称风力涡轮机的鸟和蝙蝠死亡率,因为还有其他人工结构。 根据具体情况,生态影响的规模可能会也可能不会很大。 预防和减轻野生动物死亡人数以及泥炭沼泽的保护会影响风力涡轮机的选址和运行。

有关噪音对居住在非常靠近风力涡轮机的人的影响的报道相互矛盾。

光污染
夜间的人造光是人类对生物圈最明显的物理变化之一,也是从太空中观察到的最简单的污染形式。 人造光的主要环境影响是由于光被用作信息源(而不是能源)。 视觉捕食者的狩猎效率通常在人造光下增加,改变捕食者的猎物相互作用。 人造光还影响分散,定向,迁移和激素水平,导致昼夜节律中断。

制造产品

清洁剂
清洁剂对环境的影响是多种多样的。 近年来,已采取措施减少这些影响。

纳米技术
纳米技术的环境影响可以分为两个方面:纳米技术创新有助于改善环境的潜力,以及纳米技术材料释放到环境中可能造成的新型污染。 由于纳米技术是一个新兴领域,关于纳米材料的工业和商业用途将在多大程度上影响生物和生态系统的问题存在很大争议。

皮革
皮革会产生一些环境影响,最明显的原因是:

养牛的碳足迹
在鞣制过程中使用化学品(例如,铬,甲酸,汞和溶剂)
由于转化过程造成的空气污染(脱毛过程中的硫化氢和脱灰过程中的氨,溶剂蒸气)

涂料
涂料对环境的影响是多种多样的。 传统的涂料和工艺会对环境产生有害影响,包括使用铅和其他添加剂。 可采取措施减少对环境的影响,包括准确估算油漆量,以减少浪费,使用油漆,涂料,涂装配件和环保首选技术。 美国环境保护署的指导方针和绿星评级是可以应用的一些标准。


纸张对环境的影响是巨大的,这导致了工业和个人层面的行业和行为的变化。 随着印刷机等现代技术的使用和木材的高度机械化收割,纸张已成为廉价商品。 这导致了高水平的消费和浪费。 随着环境组织的游说和政府监管的加强,环境意识的提高,现在纸浆和造纸行业的可持续发展趋势。

塑料
一些科学家认为,到2050年,海洋中的鱼类可能会比鱼类更多。

农药
农药的环境影响往往大于使用农药的人的意图。 超过98%的喷洒杀虫剂和95%的除草剂到达目标物种以外的目的地,包括非目标物种,空气,水,底部沉积物和食物。 当农药从田地中流出,当它被丢弃,在空中喷洒时,以及当它被喷入水中以杀死藻类时,农药会污染土地和水。
药品和个人护理产品

药品和个人护理产品(PPCPs)对环境的影响很大程度上是推测性的。 PPCPs是个人因个人健康或美容原因而使用的物质,以及农业综合企业用于促进牲畜生长或健康的产品。 已在全世界的水体中检测到PPCP。 这些化学物质对人类和环境的影响尚不清楚,但迄今为止还没有科学证据表明它们会影响人类健康。

矿业
采矿对环境的影响包括侵蚀,形成落水洞,丧失生物多样性,以及采矿过程中的化学物质对土壤,地下水和地表水的污染。 在某些情况下,在矿井附近进行额外的森林采伐,以增加储存所产生的碎片和土壤的可用空间。 除造成环境破坏外,化学品泄漏造成的污染也会影响当地居民的健康。 某些国家的采矿公司必须遵守环境和修复法规,确保开采的区域恢复到原始状态。 一些采矿方法可能对环境和公共健康产生重大影响。

运输
交通对环境的影响很大,因为它是能源的主要用户,并燃烧了世界上大部分的石油。 这造成了空气污染,包括氮氧化物和颗粒物,并且是通过排放二氧化碳导致全球变暖的重要因素,因为二氧化碳是运输增长最快的排放部门。 按分部门划分,公路运输是导致全球变暖的最大因素。

发达国家的环境法规减少了个别车辆的排放量; 然而,这已经被车辆数量的增加和每辆车的更多使用所抵消。 已经研究了一些减少公路车辆碳排放的途径。 能源使用和排放在不同模式之间变化很大,导致环保主义者呼吁从空中和公路到铁路和人力交通的过渡,并提高交通电气化和能源效率。

航空
航空对环境的影响是因为飞机发动机会发出有助于气候变化和全球变暗的噪音,微粒和气体。 尽管汽车排放量减少,燃油效率更高且污染更少的涡扇发动机和涡轮螺旋桨发动机,但近年来航空旅行的快速增长导致了航空业造成的总污染增加。 在欧盟,1990年至2006年间,航空公司的温室气体排放量增加了87%。导致这种现象的其他因素包括越来越多的超级移动旅行者和使航空旅行变得平常的社会因素,例如飞行常客计划。

道路
道路对环境的影响包括高速公路(公共道路)的局部影响,如噪音,光污染,水污染,栖息地破坏/干扰和当地空气质量; 以及包括气候变化在内的更广泛影响。 道路,停车场及其他相关设施的设计,建造和管理以及车辆的设计和调节可以不同程度地改变影响。

运输
航运对环境的影响包括温室气体排放和石油污染。 2007年,航运产生的二氧化碳排放量估计占全球总排放量的4%至5%,如果不采取行动,国际海事组织(IMO)估计,到2020年,二氧化碳排放量将增加72%。 还有可能通过航运将入侵物种引入新的地区,通常是将自己附着在船体上。

军事
一般军事开支和军事活动都对环境产生了影响。 美国军方被认为是世界上污染最严重的国家之一,造成39,000多处受到危险物质污染的遗址。 一些研究还发现,较高的军费开支与较高的碳排放之间存在强烈的正相关关系,其中增加的军费开支对全球北方碳排放的增加影响大于全球南方。军事活动也影响土地使用,资源密集。

军方不仅仅对环境产生负面影响。有几个军队帮助土地管理,保护和绿化一个地区。此外,某些军事技术已证明对环保主义者和环境科学家非常有帮助。

战争
除了人类生活和社会的代价之外,战争还会产生重大的环境影响。在战争期间或之后的焦土方法已被用于记录的大部分历史,但是现代技术战争可能对环境造成更大的破坏。未爆炸的弹药可能使土地无法进一步使用或使其通过危险或致命。