計算機與環境保護

中國政法大學計算機教研室 曹亦萍     計算機與環境保護是當今人們經常談論的兩大話題，但很少有人將兩者聯繫起來。計算機與環境保護之間究竟有沒有關繫?如果有，關繫如何?人們怎樣纔能在計算機普及應用中做好環境保護工作?

    一、計算機與環境保護的關繫
    關於計算機與環境保護之間的關繫問題，目前存在著兩種截然相反的觀點。
    1、現代社會的分工與專業化是萬惡之源，人類應當重返原始的樸素生活，但現代文明與其提倡的簡樸生態文化格格不入。電腦文化囿於上述本質，因此極少回應環境議題。由於計算機生產周期短，生產廠商很少注意從每個步驟中減少浪費和污染，而伴隨電腦文化帶來的資訊泛濫更使用戶習慣於動輒浪費紙張。
    2、計算機是人類文明的進步，它不僅給人類生活帶來諸多便利，而且緩解了由於工業文明對資源的瘋狂掠奪造成的嚴重污染。
    上述兩種觀點都有一定的道理，但也都過分強調了各自有利的一面，而忽視了不利的一面。科技發展史表明，人類文明的每一次進步都對人類生活帶來了極大的好處，但與此同時，也都伴隨著環境遭受污染的代價。
    從上述人類科技發展史不難看出，人類文明的每一次進步對於環境保護而言都是利弊同在的。因為，人類的活動是在其賴以生存的地球上進行的，他們從中提取資源以解決人類的各種需求。但地球上無論何種資源都是有限的，而且資源的使用都隻是一種形式的轉換，它們在轉換為滿足人們衣食住行之需的各種物品時，也產生出廢水、廢氣、廢渣等有損人體和環境的廢棄物。因此，環境保護是一個永恆的主題，它不會因時代的不同而自行消亡，不同的隻是在於對環境破壞的程度方面。
    問題的深刻性在於：人類文明的發展似乎有著不可抗拒的力量，但人類的生存環境卻在這種不可抗拒中日益惡化。這裡人們實際面臨的是社會發展與環境保護之間的一種矛盾。走出這兩難境地唯一的選擇就是：充分認識計算機與環境保護的關繫，尋求在不犧牲人類生存環境的前提下，創造、使用和發展計算機。

    二、計算機促進了環境保護
    計算機對於人們的社會生活利弊同在，就其積極的一面而言，可以說計算機的發展促進了環境保護。
    物質、能源、人力和資金構成傳統經濟的基本資源，工業文明正是因這些基本資源的大量消耗而造成嚴重環境污染問題的。以計算機為標志的信息產業的發展對這幾種基本資源都具有明顯的替代作用。由於大量信息和信息技術的支持，新型產品不但更輕、更小、更堅固、更有效、更易於維護，而且大大節約了物質能量的消耗。此外，信息技術的發展還使各種活動得以合理安排和組織，從而對環境保護產生了積極的作用。
    總的說來，計算機對環保的積極作用有直接作用與間接作用兩種。直接作用包括用計算機進行大氣層監控、噪音測試、污水處理、毒氣及廢棄物回收等。其間接作用就更多，例如：利用計算機網絡傳送信息，不僅快速便捷，而且還節省了往返的交通消耗；在證券股市及國際貿易中實行的計算機無紙操作、無紙貿易，它不僅給股民和貿易雙方帶來了便利和可靠的感覺，同時也節省了大量紙張，減少了廢棄物。

    三、計算機對環境的負面影響
    計算機的負面作用首先表現在對人體健康的影響上。近幾年隨著計算機的普及，"計算機病"也流行起來。
    計算機的漏電和磁輻射也是不容忽視的問題。
    計算機最大的負面影響表現於其高物耗和高能耗。制造一臺計算機需要700多種原材料和化學物質，其中大部分用在半導體元件和印刷線路板上。制造一塊芯片有400道工序，塗料的刻劃清洗要用高純度的氫氟酸、氫氯酸、砷化氫、磷化氫等化學物質，制造10克重的芯片需用284克液態化合物，而中和這些酸則需要11公斤的氫氧化鈉，此外酸洗液的排除和線路板的清潔還需要耗費大量水。據估算，制造一臺微機需耗水約3.3萬升、耗電2315瓦。計算機使用時的用電量也不少， 家用微機一般耗電量均在100瓦以上。若短時間不使用或使用者忘記關機， 其耗電量與使用時相同。美國微電子和電腦協會的研究報告指出，計算機的高物耗、高能耗及其對環境的影響是當今所有制造業中最大的。
    事實說明，現代科學技術的嚴重後果有許多確實是人們始料不及的。科學技術不再被人們簡單地視為一種單純的進步力量，同時它也是破壞人類自由、能力和生存環境的兇神惡煞。對於日益成熟的人類來說，面對日益惡化的生存環境，重要的工作是：怎樣纔能防止或減少計算機給環境帶來的負面影響。

    四、計算機的環境保護
    有必要指出的是，環境保護問題最近纔受到人們的重視。20世紀嚴重的環境污染已達到觸目驚心的程度。自工業革命以來，人類高度的經濟活動已經使地球蒙上了一層陰影。從南極臭氧層發生的破洞，到世界高地森林遭受酸雨的侵蝕，乃至溫室效應所造成的全球氣候變遷，皆顯示了人類在享受文明之餘即將面臨一場空前的浩劫。如果再不重視環境保護，人們賴以生存的地球將成為不適合人類居住的地方。所幸的是，計算機誕生在一個人們的環保意識日益增強的年代。那麼，如何使人們在享受計算機文明的同時，也盡可能少地付出環境污染的代價呢?
    綠色電腦的出現為我們展現出了一條光明之路。所謂綠色電腦就是指具備環保功能的電腦，主要內容包括省電、節能、無污染、可再生、符合人體工程學原理等。從保護環境和人體健康的角度來看，綠色電腦是計算機的發展方向。
    綠色電腦最早出現於美國。90年代初期，美國環保署推出一項"能源之星"計劃，其主要目的是希望微機在待機狀態時耗電量低於60瓦，其中主機和監視器各低於30瓦。凡是符合此項要求的微機，均可在機器的外殼貼上"能源之星"的標志。 綠色電腦當然不局限於省電這一功能，數以萬計的計算機工作者正在研究計算機的綠色生產和使用方法，以減輕計算機對環境的壓力。目前在這方面已取得了不少進展。例如，新加坡一家生產線路板的工廠，研制出一種取代氟、氯化合物的新溶劑，其清洗線路板效果比傳統液體更出色，不僅提高了工作效率，還降低了成本。德國的幾家計算機工廠對設備和工藝流程進行了改造，使每臺微機產生的廢棄物由3200克降至1100克，其中85%可以再利用或作燃料。 集成電路片產生的無塵環境是靠大功率風扇吹向極細的過濾器而得到的，其耗電約占芯片的60% 。美國德州儀器公司正在研制一種真空過濾片，以取代老式通風結構，並能大大減少電力消耗。為了降低計算機使用的能耗，制造商們已開始在新的計算機中采用節電裝置。該裝置可以使計算機在3至5分鐘內不作任何操作的情況下進入節電方式，其功耗大約為30瓦。當10分鐘左右仍無任何操作時，主機會降低工作頻率。若持續下去仍沒有操作，計算機則進入最低頻率工作即休眠狀態，此時其耗電量僅是工作時的1/4。當然要達到上述要求，需要在計算機的許多關鍵部位采用一繫列新技術，包括采用電源管理單元、提高電源效率、低壓技術等，即需要對整個計算機繫統重新設計和構造。用彩色液晶顯示取代陰極射線管顯示屏，可以節電60%∼80%，現在科學家已經開發出了多種高清晰度彩色液晶顯示器。在報廢計算機的再生利用方面，目前也取得了很大進展。專家們發現芯片或微處理器幾乎沒有壽命極限，因為它們運動的部分隻是電子，回收舊芯片的合格率可高達98%，而生產新芯片的合格率卻隻有95%。此外，綠色電腦還應在整機結構設計上符合人體工程學原理，使操作者在使用時不易引起嚴重的手、眼、腦的疲勞。
    當然，綠色電腦的實現並非單純依靠生產和設計者就能奏效。因為生產電腦贏利的是個人，但資源的減少及消耗資源造成污染的負擔卻要大家共同承擔。由於資源是一種公共財富，因此有必要阻礙電腦廠商加大生產成本。在這方面，美國提供了很好的範例。自19 93年起，美國聯邦政府部門隻購買帶有"能源之星"標志的電腦，各大硬件廠商不得不乖乖跟從。在中國，環保還未成為促銷電腦的有效因素，用戶關心的是先有機可用，然後是功能和價格等因素，而對環保則極少考慮。因此，要真正實現綠色電腦，不僅要有生產、設計者的自律，還要有國家的立法，更要有社會公眾的環保意識。
    21世紀是信息的時代，作為信息化社會標志的計算機也愈來愈廣泛地為人類所掌握和利用。計算機的便捷和高效適應著高技術社會的快節奏，提高著社會的生產力，使人們創造著前所未有的物質財富。與此同時，人口的增長、資源的過度消耗、環境污染和生態破壞等也日益成為全球性的重大問題，嚴重阻礙著社會經濟的發展，甚至威脅著人類的生存。隨著人類對物質世界認識的不斷深化，生產的發展與環境保護日益統一，當發展需以犧牲人類生存的環境為代價時，這種發展就失去了意義。因此我們應當樹立起這樣一種意識：在不犧牲人類生存環境的前提下，創造、使用和發展計算機。目前推廣"綠色電腦"就是一個積極的方法。當然，如何實現計算機產業與環境保護的統一和相互促進，達到人類利用計算機把地球變得更繁榮、更潔淨的目的，還有很多事情要做。

摘自《計算機世界》第二十八期(1998年7月27日)