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中毒与污染
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人类还通过使动植物中毒和被污染而影响它们的生活。过去若干年中，我们已经深切感受到杀虫剂、灭鼠剂和除草剂（统称为生物杀灭剂［biocide］）的影响。
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关于这些生物杀灭剂的一些副作用，已有足够的文献记录使科学家对其随意使用提出质疑。生物杀灭剂一经使用，就会沉降并保留在土壤中，也可能被冲刷到水体中。在这两种情况下，它都被生活在水中、土壤和淤泥中的生物吸收。如果一种生物不能排泄生物杀灭剂，后者就在动物体内继续浓缩，浓度增加，这个过程叫作“生物体内积累”（bioaccumulation）。以很小剂量存在于环境中的毒素能够在细胞和组织中达到危险的水平。
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食物网放大了环境中毒素的效应。当一个捕食者摄食大量较低营养级的动植物时，就从捕食对象中集中和浓缩了那些毒素。生物放大作用（biological magnification / biomagnification）是一种化学品在生物脂肪组织中的积累，并且逐步向上一级食物链浓缩。例如，浮游动物和小鱼从水、泥沙和生物残体中积累和保留毒素，它们又被大鱼、虾和蚌摄食，后者使毒素浓度增加，如图12.24所示。食物链中等级越高的动植物所含的毒素浓度越高。食物链顶端的食肉动物——大鱼、食鱼鸟类和人类，对生物杀灭剂积累的浓度之高，会对他们的健康和繁殖产生不利的影响。例如，业已表明，DDT造成某些大型鸟类蛋壳厚度变薄，使这些鸟蛋破裂的数目高于正常水平。游隼、秃鹰和褐鹈鹕就属于因繁殖过程遭到这样的破坏而近于灭绝的鸟类之列。
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图 12.24 DDT的生物体内积累水平和生物放大作用。虽然水中DDT水平可能很低，但请注意随着食物链向上，鱼类和鸟类体内DDT水平升高。在这个简化例子中，位于食物链顶端的鸟类体内毒物残留浓度已是小鱼中的50倍。食物链中汞、艾氏剂、氯丹和其他氯烃（如多氯联苯等）也经历着生物放大作用。
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资料来源：Cunningham, Cunningham, and Saigo, Environmental Science, 7th ed. Boston: McGraw-Hill, 2003.
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DDT是最古老和最危险的杀虫剂之一。第二次世界大战中首次被盟军用作除虱剂和用以清除小路上的疟蚊，因而被誉为一个化学奇迹。战后世界卫生组织首批重大任务之一是1955年发起的“全球根除疟疾计划”，其主要手段就是DDT。该计划很快就使用了数以吨计的这种杀虫剂，用于抗击疾病和增加农业产量，但是10年之内就出现2大问题：①生物放大作用，即上级食物链化学品浓度增加；②杀虫剂抗药性——蚊子经过几年繁殖后就对毒素产生免疫力。
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虽然对DDT的使用因其明显的有害效应而减少，但许多发展中国家（主要在非洲）仍在使用DDT。同时，又开发了其他被广泛使用的氯烃化合物。事实上，过去25年来美国杀虫剂使用量增加了一倍多。每年使用的杀虫剂超过9亿千克，含有600多种有效成分。杀虫剂污染水源，往往污染人们想要保护的农作物，引起过敏反应，有时令施药的农民染病。此外，杀虫剂的功效常常是短暂的。
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使用生物杀灭剂的原意是根除害虫，但事实上这加剧了虫害。生物杀灭剂改变了决定种群中有害生物（昆虫、鼠类和杂草）存活的自然过程，刺激了有抗性物种的发展。如果用一种杀虫剂消灭了蚊子的种群，但其中有5%幸免，这些存活的个体最具抗性，正是它们繁殖后代。
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现在有些昆虫对某些杀虫剂具有彻底抗药性，使有些科学家断定开发杀虫剂的整个过程可能弄巧成拙。尽管生物杀灭剂的使用大量增长，但农作物因害虫和杂草造成的损失实际上增加了。据美国农业部的数字，1945年有32%的农作物损失于虫害，40年以后，此类损失增加到37%。
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生物杀灭剂还造成更大的问题，它消灭了目标昆虫的天敌，使害虫繁殖毫无障碍。这样的例子有烟草蚜虫和褐飞虱，在对集约农作物喷洒农药消灭其对手害虫之前，它们是相对次要的害虫。
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12.6 固体废物处理
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人们总是面对这样的问题，即总想摆脱他们不需要或不想要的物料。史前人类的居住地是根据他们的贝丘来定位和分析的，贝丘就是包含厨房废弃物、破损工具和人类聚落其他碎屑的垃圾堆。通过对古代居民点附近堆积如山的垃圾堆的研究，我们了解了罗马时代和中世纪欧洲的城市生活的许多方面。现代社会的垃圾在数量和特点上与前辈们有所不同。社会人口越多，物质越丰富，垃圾数量就越大，种类就越多。垃圾的处置是每个人和每个社会都必须面对的问题。
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城市垃圾
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社区一定要设法处理的废物包括报纸、啤酒罐、牙膏管、旧电视机、破旧的冰箱、汽车和轮胎（图12.25）等。美国各社区在处理这些废弃物方面均面临两大障碍：废物数量巨大，而且其中大多数有毒。美国人抛弃的垃圾比世界上任何国家都多，平均每人每天约2千克。固体废物处理费现在是多数地方政府位居第二的财政支出。美国人产生的废物2倍于日本人和欧洲人，4倍于巴基斯坦人和印度尼西亚人。
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图 12.25 美国人每年要替换大约2.4亿个轮胎。大多数旧轮胎被合法或非法抛弃。有些轮胎被翻新，有些被切碎后焚烧发电，有些出口海外，只有少量被切碎后用以覆盖树根或与沥青混合后铺设街道。虽然许多州都颁布了废旧轮胎管理计划，通过购买新轮胎时征收消费税得到财政支持，但是大部分废旧轮胎仍然被弃置在日益增大的垃圾场中无人问津，成为火灾以及蚊、蝇、老鼠及其所携带疾病孳生的场地。
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资料来源：Don Kohlbauer / San Diego Union-Tribune.
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如此大量的垃圾是由三种因素造成的——富有、包装和空地。追求方便的美国人，依赖于稍经使用随即抛弃的商品。因此，尽管唾手可得的代用品更为经济，但美国人每年抛弃数以十亿计的婴儿纸尿布、剃须刀、笔、纸盘子、纸杯、毛巾和纸巾。较不富裕国家的人修理和重复利用大部分本国产品。此外，几乎所有生活消费品都有某种包装，无论是用纸、纸板、塑料，还是泡沫塑料。每年有1/3的城市垃圾是这些包装材料。最后，美国传统上有充分的空地堆放多余物件。缺乏此类空间的国家几十年前就在减少废弃物数量方面取得了很大进步。
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虽然普通家庭垃圾并非政府所指的危险废物（hazardous waste）——储存、运输或处置不当可能对人类健康或环境具有实质性威胁的被抛弃的物料——但是其中许多是危险的。含有有毒化学成分的产品包括涂料稀释剂和去除剂、旧电视机和计算机、漂白剂、炉灶与排水管清洁剂、废机油，以及花园除草剂与杀虫剂等（见“电子垃圾”专栏）。
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专栏 12-3 电子垃圾
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这是发达国家中增长最快的垃圾，其中很可能有若干件就是被你迅速淘汰的设备。电子垃圾一般也叫作“e垃圾”，就是家庭和企业报废的用于数据处理、无线电通讯和娱乐的电子产品，包括计算机、计算机显示器和打印机、复印机、传真机、移动电话、电视机、录像机、数码相机、便携式摄像机、便携式光盘播放机、iPod等。由于购买新设备比修理或升级旧设备更容易也更便宜，因此每年都有千百万套设备被替换。美国手机平均替换的时间仅为18个月。