第4章 水文圈：水源使用与污染的历史
上善若水。水善利万物而不争，处众人之所恶。
——老子
人类需要水，就像需要大气中的氧气与土壤种出的食物。在人类历史的大部分时间里，我们对水的需求仅止于饮用。但过去几千年来，人类还用水灌溉农作物、排放废弃物、清洗我们的身体与所有物品，近年更利用水为工厂与机械供电。不论是个体与社会都花费相当大的精力来确保供水无虞，特别是从摩洛哥到中亚的干燥地带。在现代工业化、大量使用能源与都市化的浪潮下，每个社会都需要更多的能源来移动及控制水源。但与此同时，也使用、浪费并污染了更多水源，而且更为彻底。所有社会的健康、财富与安全，均依赖于是否能在适当的地点、适当的时间取得足够的清洁水源供应，而无须在过程中造成太大损失。追求财富与安全的过程中不免会污染水源，常使上述任务更加复杂。成功的话不能保证什么，除了适当的水源以外，健康、财富与安全还需要许多其他条件；但若失败，却一定会造成健康受损、经济疲软。虽然各界并不总是这么认为，但水源管理在过去的确是一项重大的技术与政治挑战。
水的基本面
地球是由水所组成的星球，是太阳系中唯一有液态水存在的地方。柯勒律治（Samuel Taylor Coleridge）曾经在《老水手之歌》（Rime of the Ancient Mariner）中写道：“水，四周都是水，但无一滴可饮。”这描述可以说相当接近地球的状况。
在体积达14亿立方千米的水文圈中，超过97%为海洋中的咸水。[1]所幸对人类而言，由于太阳造成海水淡化与净化的机制，每年会有约50万立方千米的海水以雨水或雪的形态落在地球上。这是全世界淡水储量的来源。现在其中多数（69%）都存在冰帽与冰河中，几乎全数都在南极；剩下的几乎（98%）都在地底含水层深不可及处。[2]全球淡水仅约1%（约9万立方千米）位于湖泊与河流这些容易取水处。其中又有1/4位于西伯利亚的贝加尔湖（Lake Baikal）。还有少量淡水位于永冻带的大气圈中及生物体内。
全球的可再生淡水流量，略低于整体淡水储量。在各洲大陆，储存的雨水比蒸发的还多，差别在于全球的河流径流（约每年4万立方千米）。这其中有2/3在洪水中流失，因此每年约有1.4万立方千米的水量可供日常使用。这相当于每人每年有超过2000立方米，数量相当充足。但全世界水源的分配并不平均。有20～30个国家（大多在非洲或亚洲西南部）不到这个数字的一半，且以水文学家的传统测量方式来说是属于缺水状态。南美洲每人平均分得水量为亚洲的10倍，非洲的5倍。一年当中的水量分布也不平均，因此许多地方在某些时期不是（人类用）水太多就是水太少。乞拉朋齐（Cheerapunji，位于印度东北阿萨姆邦）是世界上第二多雨的地方，夏季雨量约有9000毫米。每年当中约有6个月水量供给充足，甚至可以说超量。但剩下6个月情况往往并非如此。[3]淡水分布不均，加上长途运输所费不赀，水源供给已成了人类事务的一大约束。为解除这方面的问题，许多国家均投入大量资金。
全球水源的使用与供给
在水源使用的历史上曾出现许多变化，但有件事情是永远不会改变的。现代跟过去一样，人类使用水源主要是为了灌溉。大部分历史悠久的社会与帝国，都是奠基于对水源的掌控，其中尤以河水为甚。埃及、美索不达米亚、印度与中国文明都建构在灌溉、河运之上，并使用河水来稀释与带走有害废弃物。熟练的水源管理还支撑了安第斯山与美洲中部的文明。人类用水灌溉已有9000年历史，用来带动磨坊也有2000年之久。现在我们还需要水的工业用途，例如水力发电，还有各式机械的冷却与清洁。当然我们还需要水来饮用并稀释废弃物。根据水文学家的说法，我将水源用途分为三大类：灌溉、工业与都会。
水源史上绝对可以确定的一件事是，目前人类用水量远远超过以往。1700年全球约有7亿人口，淡水总用量可能达110立方千米，其中90%用作灌溉，且几乎全数用于亚洲。表4.1大致列出了1700年以来的用水量变化。
如果这些数字确实无误，1990年淡水用量约为1700年的40倍。仅在20世纪，用水量就暴增9倍。增加的部分大多因为人口增长，同期人口增加约4倍。这表示20世纪90年代人均用水量，为1900年两倍再多一点儿。[4]在世界上较为富庶的地区，20世纪70年代后部分受反污染法规影响而提高水源使用效率，水源的使用开始趋稳。在美国，用水总量在1980年左右达到高峰，尽管同期美国人口增加约4000万，截至1995年用水量减少了1/10。[5]
表4.1 全球淡水估计值（1700年至20世纪90年代）
数据源：根据L’vovich and White 1990及Shiklomanov 1993
注a：因为四舍五入，每年百分比加总并不等于100%。我去除了Shiklomanov水库的部分，因为规模不大且在1970年之前均可忽略。
注b：此为预估值。
20世纪全球水源需求大幅增长，但20世纪90年代的水源用途与需求地区，与1900年相比仍没有太大改变。虽然工业与都会用水增长，灌溉仍然为用水大宗。从表4.2来看，各洲水源用量的分配似乎更为稳定。就像1900年时一样，亚洲使用的水量比其他各洲总和还多。这并不令人意外。亚洲人口比其他大陆总和还多，拥有全球将近1/3的河流径流。各洲大陆用水量分配唯一的明显变化，就是20世纪前半期北美消耗量增加，还有1950年后南美用水量小幅增加。然而在这两个地区，水源使用模式有了很大的改变，其中有部分原因就是城市的崛起。
表4.2 各洲大陆水源使用分配（1900—1990）
数据源：根据L’vovich and White 1990及Shiklomanov 1993
注a：因为四舍五入，每年百分比加总并不等于100%。
都会用水
城市向来面临取得适当饮水与稀释废弃物用水这两个难题。最简单的方法——把废弃物排至最近的水道，并从中取水饮用——只能用在人口稀少且水源丰富之地。人类历史初期就出现了更为复杂的方法，也就是把饮用水与排废用水分开。但如果失败就会导致都会居民死亡或提早死亡。19世纪末有关疟疾（19世纪50年代）与伤寒（19世纪80年代）传染途径的新知，让各界注意到都会水质的重要。伊斯坦布尔这个缺乏淡水的古老城市，还有水量丰沛的新城市芝加哥，它们的故事便突显出都会水源供给与都会污水的问题。
伊斯坦布尔（旧名君士坦丁堡，之前称为拜占庭）长久以来便拥有先进的供水系统。它的位置虽极具战略重要性，但淡水供给也因此非常有限，只有一条流入古老港口金角湾（Golden Horn）的河流，导致这座城市的居民很容易污染水源供给，使其不适合饮用。清洁水源的缺乏限制了这座城市的发展。古罗马与拜占庭时期的工程师建立了水坝及沟渠，并挖掘巨大蓄水池来解决问题。1453年奥斯曼土耳其帝国占领这座城市并以其为首都，在此建造更多渠道，其中多数建于16世纪伊斯坦布尔大幅扩张期间。伊斯坦布尔的供水系统多为当时最伟大建筑师锡南（Sinan）所设计。利用这套系统，伊斯坦布尔可自20～30千米外取得用水，进而成为公元1600年之前全世界最大城市之一。[6]20世纪它的发展幅度更大，因此需要更多供水。
结果，虽然部分奥斯曼时代的系统仍在使用当中，但是1923年从奥斯曼帝国灰烬中崛起的土耳其，建造了好几座新水坝与许多水管，将伊斯坦布尔的范围延伸到120千米以外。20世纪20年代，这个崭新的共和国将首都迁至安卡拉。但到了20世纪50年代，土耳其全国人口的快速增长与乡村人口外移，使伊斯坦布尔每年膨胀10%。大部分新来乍到的居民，在城市边缘自行建屋居住，生活在没有水管或下水道的环境中。20世纪60年代与70年代，这些屯垦区向四面八方扩散，最后终于累积了足够的政治力，要求政府接通市内的供水与下水道系统。1980年之后，伊斯坦布尔（人口将近千万）大量取用博斯普鲁斯海峡亚洲这一侧的水源，经由水管从海底接运。但到了1990年供水仍旧不足，夏季常需节约用水。[7]正如世界上的许多城市，如何因应都会扩张并维持水源供给，持续困扰着有关当局以及必须靠有限水源度日的老百姓。
芝加哥这个年轻城市，则建立在全球最大湖泊之一的基础上。但它也在19世纪因为快速扩张而出现水源问题。芝加哥人将废弃物丢入湖畔与芝加哥河（流入密歇根湖），污染了水源供给。1848年，3万名芝加哥人丢进河流与湖泊的废弃物造成的问题不大，但当南北战争后城市人口暴增，以前的处理方式就必须改变。市府当局不断加长通往湖区的水管，企图汲取未曾被城市污染的水源，但管线增设仍然赶不上芝加哥的快速增长。直到1900年，芝加哥因此爆发伤寒疫情。仅在1885—1886年，芝加哥附近有9万人（包括全市人口的12%）死于水源相关疾病。1891—1895年，每年约有2万名芝加哥人罹患伤寒。这次疫情引发美国史上仅次于巴拿马运河的工程计划：芝加哥都会卫生特区改变了芝加哥河与卡拉麦特河（Calumet River）的流向，因此到了1900年，这两条河不再流入芝加哥的引水供应系统，而是直接流向伊利诺河，并顺流而下进入密西西比河。因此芝加哥的污水，包括来自全球最大牲畜屠宰场的动物内脏，再也不会威胁到芝加哥人，而是漂到乔利埃特（Joliet）、圣路易斯及新奥尔良。伤寒及其他借由水传播的传染病因此成为历史。《纽约时报》还以头条刊出这则新闻：“芝加哥河水恢复液态”。[8]
适合芝加哥人的做法不一定适合邻近城市。其他五大湖区美国各州的居民，还有加拿大的安大略省，认为芝加哥河的改变使五大湖的湖面降低，它的确让密歇根湖与休伦湖的湖面降低6～8厘米。五大湖区各州、安大略省及美国联邦政府多次控告芝加哥与伊利诺伊州，此外圣路易斯及其他位于芝加哥污水排放接收端的社区，也同样提出控诉。由于1930年后立法限制，芝加哥与邻近地区逐渐转向地下水，但1959年因为超量使用，邻近的威斯康星州愤而提出诉讼。1985年之后，这个状况因为密歇根湖水量增加而得以纾解。芝加哥世界级的污水处理厂也大有帮助，排出的废水达到极高的标准。[9]取得足够的水源对于正在增长的城市来说，是个往往会激发出独创解决方式的问题。然而，如何保持水源清洁就是另一个问题了。
人类最大分野之一发生在1850年，依照是否能够提供安全饮水而将社会分为两类。在1850年前，几乎所有的都会型与部分乡间型社会均饱受病原体与生物污染之苦。1850年后，欧洲西北部很快便开始出现极大变化。伦敦与巴黎建造了污水系统，部分原因就是为了对抗疾病。这些系统直接汇入泰晤士河与塞纳——马恩河，让两条河腐臭且带有致命危险。英国国会大厦一度必须在窗上悬挂吸满漂白粉的麻布，以防止议员们闻到泰晤士河的恶臭。19世纪80年代科学家发现疟疾、伤寒与其他传染病的传染途径后，西欧与北美城市兴建了数千座滤水场，来净化家用水源供给。1908—1910年芝加哥进行实验后，数百座城市采用能杀死大部分微生物的氯化处理。[10]过滤与氯化处理大幅降低了都会的死亡率。在20世纪90年代，美国每年有数千人不幸因由水传染的疾病死亡，只占150年前水平的一小部分。[11]
到了1920年，几乎所有富国的大城市都能为市民提供安全饮用水。污水处理的普及则较晚。例如莫斯科及马德里等位于小河附近的大城市，很快就不再利用水源吸收有机废弃物。直到1912—1915年英国工程师开发出污泥活化程序，才开始有初级污水处理（以过滤器慢慢过滤）。[12]在20世纪20年代与30年代，西方大城市开始建造污水处理厂。华盛顿于1934年首次拥有类似设施。莫斯科在20世纪30年代末期建设了小型处理场，大型设施则出现于60年代。东京则始于1945年。技术的改良与大笔投资接踵而来，特别是在1970年之后，所以到了20世纪90年代，污水处理厂所排放的水已可以饮用，水质往往优于污水汇入的水域。[13]
20世纪像这样成功管控致命生物污染扩散的案例，在全球分布相当不均。相对于美国与欧洲西北部，印度与中国部分地区的人民，仍因都市增长期间污水处理进展有限而饱受病原体负荷加重之苦。非洲与亚洲的殖民城市，只有欧洲属地才有水源过滤与污水处理系统，而非整座城市，因此在坎帕拉（Kampala）或者是阿尔及尔这些地方，会根据财富与种族的差异而出现不同的卫生体系。在加尔各答，较为富有的社区从1870年起就有过滤与污水系统。1911年后供水系统便开始退步，因为英属印度将首都迁往新德里。英国人在马德拉斯（Madras）留下一座约建于1940年的污水系统，但直到1980年左右才有污水处理。至少到1980年，全球都会人口中约有半数没有任何废水处理系统，而中国的比例更高达90%。1995年，大马尼拉地区有89%的居民并未连接任何污水系统，达喀尔（Dhaka）的比例则为82%，卡拉奇为80%。相较之下，墨西哥市只有20%的居民没有下水道，首尔则为14%。[14]
1880年后都会用水的供应与处理出现分配不均，是贫富差距越来越大所引发的现象之一。相对富有的人拥有清洁用水与良好下水道，并因此变得更健康、更富有。缺乏这些设施的人，正是因为负担不起而无法拥有，却因为没有这些设施而变得身体更差、更穷。经济学家用“报酬递增”（increasing returns）一词，来形容这种拥有更多就得到更多的状况。借由投资洁净供水而产生的报酬递增，有助于创造并扩大已成今日全球现象的财富与健康杠杆作用。
河水
大部分的都会用水都来自河水。千年以来，河流带走了人类产生的废弃物，如有大河经过有效稀释，则此一做法不会造成太大伤害。过去亚马孙或刚果（扎伊尔）河盆地的人口尚不多，对河中大量河水所能造成的污染有限。但流经人口密集地区的河流（例如恒河）、位于工业区（例如莱茵河）或采矿区（例如渡良濑川）的河流，还有小河［例如菲斯河（Oued Fez）］，都是在现代才出现生物与化学废弃物的有毒物质。
恒河 印度有1/4的地区靠恒河排水。[15]1900年恒河盆地里住了约一亿人口，其中可能有上千万人口直接将废弃物倒入恒河。1886年，恒河的恶臭使当地成为全球最早推动反污染的社会之一。1896年马克·吐温到恒河地区旅行，发现瓦拉纳西的水因为下水道“秽物不断涌出”而“令人作呕”。[16]到了1990年，有4.5亿人住在这个盆地中，约7000万人将废弃物排入恒河。1990年就跟1900年时一样，几乎所有的污水都未经处理。腐败作用造成河水中全无氧气，鱼群几乎无法生存。因为人口快速增长，20世纪末恒河的生物污染可能是世纪初的5～10倍。全球应有数百条河流有同样状况。
但恒河在某些方面的情况较为特殊。除了世俗的原因之外，它还因为一些神圣的因素造成污染。在印度教信仰中，神祇创造恒河让人洗净罪恶。印度教徒相信，在瓦拉纳西［又称贝那勒斯（Benares）］死亡或火化能确保灵魂的解放，因此瓦拉纳西吸引了数百万年迈与患病的印度人。在20世纪80年代，瓦拉纳西官方火化场每年要处理3000万具尸体，每月倒入恒河的骨灰达数百万吨。还有许多部分火化或完全未经火化的尸体（因为薪柴费用过高）直接推入河中，以及大约6万具的动物尸体。20世纪60年代首次进行有系统的污染研究时，相关人员发现恒河根本就是细菌学的噩梦，之后状况更是越来越糟。20世纪60年代政府开始致力清理恒河，并整合成为1985年的“恒河行动计划”（Ganga Action Plan），但效果不大。恒河最重要的变化是细菌污染的恶化，并非肇因于工业排放，而且因为河水流量大，1990年之前工业污染并不明显。[17]在恒河里沐浴或许可以洗净灵魂，但绝对无法洗净身体，而且情况越来越严重。
虔诚的印度教徒希望肉身能在印度恒河的瓦拉纳西焚化，以确保灵魂能从轮回与苦痛的循环中解脱。图为1985年当地准备生火焚化尸体的情形。到了20世纪80年代，瓦拉纳西的官方火化场每年火化约3000万具尸体。火化形成的骨灰通常倒入恒河
莱茵河 工业化国家的情况正好相反：来自科技变革与经济增长而非人口增长的化学污染，威胁着河流与湖泊。工业革命对西方世界的水域带来深远的影响，其中又以英国最早出现。到了19世纪中叶，工厂将大量有毒废水排入英国各地河流。1866年，英国皇家委员会发现英格兰北方卡尔德（Calder）的水几乎可以当作墨水使用（委员会甚至用当地的水来写报告）。流经布莱福德（Bradford）这个污染严重城市的布莱福德运河，情况更加糟糕：有人发现布莱福德运河竟然可以点着，有时附近男孩更以此为乐。他们点了火柴放在木棍一端，伸向运河点燃河面，高达1.8米的火焰顺着河水延伸数米之远，就像鬼火一样。[18]
19世纪采取了一些改善措施，但大体来说至少在20世纪60年代之前，工业国家的河水与湖水接收了更大量且多种的化学物质。1869年，“沾满厚厚一层肮脏泡沫残渣”的艾威尔河（River Irwell，位于英国），到了20世纪50年代还是早上呈鲜橘色、中午前便呈现墨黑色的状态。[19]1972年有人描述东京隅田川的情景，就好比英国皇家委员会报告的现代版：受到污染影响，这条河流过去常见的水上活动，游泳、赛舟、烟火秀，都已消失。从河里冒出的气体侵蚀了金属，让铜制与银制器皿变黑，并缩短了缝纫机与电视机的寿命。[20]
同样的主题发生在数不清的河道上。莱茵河的故事一定代表了其他许多河流。莱茵河流经大约1300千米，从瑞士阿尔卑斯山一直到北海。1765年之前这条河流一直畅行无阻，水质干净到连鲑鱼这种敏感的鱼种都能生存，而且数量多到仆人都抱怨太常吃鲑鱼。随着城市与污染扩大，像诗人柯勒律治这样敏感的人开始受不了都会废弃物，因而在1828年拜访科隆时，有感而发写下了《科隆》（Cologne）一诗：
在科隆这僧侣与遗骨之城池，
人行道铺满了用以杀戮之石，
满是衣衫褴褛的人、巫婆和丑陋的丫头；
我数到七十二种恶臭，
全都其来有自，还有几个奇臭无比！
统治下水道和沟渠的女神们，
举世闻名的莱茵河，
洗净你的科隆城吧；
但告诉我，女神，什么样的神力
才能在日后洗净莱茵河？
在长达150年的时间里，不论是否有神力都无法洗净肮脏而满是泡沫的莱茵河。1880年之后，日益严重的化学污染让问题更加严重。
由于邻近鲁尔河谷的煤矿与铁矿，莱茵河流域中段在19世纪成为工业区。到了19世纪90年代，当地钢铁生产在全球拥有高度竞争力，而且产量攀升。莱茵河适合航行的特点，经年水流稳定，吸引了其他产业，包括德国强大的化学工业。到了1914年莱茵河污染负担沉重，鲑鱼变得相当少见，5月时鲟鱼从莱茵河下游逆流而上（甚至成为节庆仪式）的现象也完全消失。最后一次捕到鲟鱼，是在1931年。
战争期间（1944—1948年）法国与德国工业饱受摧残，战后也停滞了一段时间，莱茵河因此得以短暂休养，但经济复苏与德国经济奇迹（1950—1973年）使河水状况更加恶化。到了1980年，全球约20%的化学产出来自莱茵河盆地。冶金与化学工厂的铜、镉、水银渗入河里，都使得废水内含锌、镍和铬。在1900—1977年，莱茵河沉积物重金属含量中，铬增加了5倍，镍增加了2倍，铜增加了7倍，锌增加了4倍，镉增加了27倍，铅增加了5倍。荷兰水文学家抱怨德国工业让荷兰变成一片金属板。即使没有人抱怨，同样的情况也发生在无人的北海的沉积物之中。[21]法国阿尔萨斯（Alsace）开采碳酸钾的作业，让1880—1960年莱茵河的盐含量增加6倍，危及以莱茵河水灌溉兰花与剑兰的荷兰花卉业。1948年之后，磷与氮的养分负载成了另一个问题，因为这会刺激藻类过度生长，进而堵塞船泵并阻碍航行。藻类的腐败会消耗氧气，让其他物种无法生存。之后再加上新型的有毒有机化学物，例如DDT（一种有机氯杀虫剂）及PCBs（多氯联苯），造成1950—1975年莱茵河下游几乎找不到鱼类，而且比以往还要脏臭。20世纪80年代，谨慎的钓鱼爱好者会把渔获丢回河中，因为莱茵河鱼的PCBs含量，比官方认定的可食用标准高出400倍。[22]由于人口众多、重工业密度高，且盆地农业化学依赖度高，莱茵河可说集河流所有污染于一身。
第二次世界大战后开始通过污水处理清理莱茵河。1964年德国要求使用生物可降解的洗衣粉。德国、法国与荷兰签署的国际协议，自20世纪70年代起限制了多种形式的污染。1975年之后，河中大部分的重金属浓度（而非沉积物）大幅下降。自1885年开始且自1915年起特别严重的鱼群数量下滑，到了1976年后开始增加。位于瑞士巴塞尔附近的山德士药厂（Sandoz）化学仓库在一场大火后，终于采取了更有效的行动。消防队对着仓库洒水，将杀虫剂、除草剂与杀菌剂冲刷到莱茵河中，下游180千米内所有生物无一幸免。虽然多数水中生物能在两年内恢复，这件事还是引起了官方与工业领袖前所未有的关注。之后陆续推出各种限制法规、鼓励措施并严格执法。直到1992年，渔民才再次从河中捕到鲑鱼。[23]
渡良濑川与足尾铜山 莱茵河受到数百家工厂污染，日本的渡良濑川的污染来源则只有一个：那就是从1610年起开采的（日本中部）栃木县足尾铜山。在德川时代（1603—1868年），足尾铜山提供了日本大部分的铜，但1877年被古河市兵卫这位靠丝绸生意大起大落的杰出实业家收购后，几乎停止生产。他让矿场作业现代化并加以扩张，并在1883年发现一处丰富矿脉，让足尾铜山成为亚洲最赚钱的铜矿。日本军事化的国家政策需要足尾铜山，因为19世纪90年代日本钢铁有95%必须进口，而足尾的出口可赚取外汇，有助于购买钢铁。铜是日本第二或第三大出口货物，其中约40%产自足尾。这是日本最重要的一个矿场。有关当局因此全力支持古河。
古河事业的扩张与现代化，给足尾附近的水源与空气带来更严重的污染问题。到了1888年，熔炉所造成的硫酸雨，让5000公顷森林死亡并污染当地水源。由于山坡失去了植被覆盖，洪水变得更为频繁。矿渣渗入邻近的渡良濑川，有的则被倒入河中，污染了用来灌溉农田的水源。当地农民因此生病而且感到愤怒不平。19世纪90年代，人口约三万的足尾城死亡率高于出生率。有毒的水源杀死了农民传统上用来补充食物的鱼和飞禽，住在渡良濑川附近的人都知道，是古河的矿场危害了他们的稻米、健康与生命。
学者、记者与地方出身的国会议员田中正造发起了一项运动，要求关闭矿场与熔炉。数千名农民三度到东京发动游行（1897—1898年），与警方发生激烈冲突并引起各界关注，迫使政府要求古河装设防污设备。但当时的技术原始且效率不高，酸雨及河流污染的问题仍在持续。1900年，第四次游行引发政府强力镇压：因为足尾矿区对国家太重要了，不容附近民众表示反对。在日俄战争（1904—1905年）期间爱国主义气氛与压抑下，农民反污染运动的动力尽失。1907年的矿工暴动是日本劳动史上一大里程碑，背后一部分的动机就是污染所引发的民怨。[24]直到足尾约有450户人家被放逐至日本北方岛屿北海道，民间抗议才告一段落。之后，足尾在相对平静中继续危害邻近小区。古河在1955年装设了脱硫设备，并于1972年关闭矿场。1974年，当地农民因百年来的空气与水源污染而获判数百万元的赔偿金，成为法律判例上的一大里程碑。而渡良濑川盆地则成了日本工业化的牺牲品。[25]
摩洛哥的菲斯河 摩洛哥的菲斯河是全球河流的典型案例。[26]这里没有铜矿，也没有化学工业，更不是圣河。但沿河岸分布着一座城市与许多农场。菲斯河流经菲斯这座城市（1995年人口约有100万），然后汇入更大的塞布河（Sebou River）与大西洋。10世纪时，菲斯就建造了供水与下水道系统，这使得菲斯河在菲斯城以上的河段相当清澈，而下游则肮脏不堪。1371年，来自格拉纳达（Granada）的学者里桑努丁·伊本·哈提布（Lisanuddin Ibn Al-Khatib）在见到菲斯城的人之后，对当地污染有感而发地写道：“我如同这里的河流一样进入这座城市，也如同河流一样离开。”
有鉴于城市对菲斯河这条小河造成的影响，统治者因此在上游建立新城市。13世纪时，美力尼德王朝（Merinid）在上游建立新的菲斯城，1912年占领摩洛哥的法国人也有同样的举动，只是地点更接近上游。这一切努力，都是想要避开人类排泄物以及制革业等长久存在于菲斯城的手工业污染源。从20世纪60年代，菲斯河也出现来自赛伊斯平原（Saïs plain，位于该城不远处上游）的化学肥料径流。到了1990年，菲斯城附近下游河水中有好几种污染物的含量为法定限制的5～10倍，与伊本·哈提布的时代相比，可能脏了50倍。菲斯河这条位于穷国、流经大城市的小河流，对于污染可说几无抵抗力，也没有适当的设备可以解决问题。20世纪有数千条河流都有同样状况。
湖泊与富养化
如同解决地区性空气污染一样，要让河水变得干净可以很简单。但湖泊就是另外一回事了，因为被污染的水不会只滞留在湖中几天，而是数十年之久。在21世纪，工业区的湖泊里出现了各种污染物。某些位于工业用烟囱下风处的案例中，湖泊因为酸雨而呈现酸性（参见第3章）。一个最普遍的问题出现在20世纪30年代——富养化。
每个生态系统都有抑制生命的限制因子。在大多数的水体中，氮和磷都不是扮演这样的角色。但如果这些限制因子不明原因失去控制，造成氮和磷的含量异常飙高（富养化），那么水中植物与细菌（特别是蓝绿藻）就会快速生长。它们死掉后，腐败的过程会消耗氧气，那么其他物种就会缺氧。接着水中生物圈就会出现快速变化。藻类大量繁殖也会使得水质不适合饮用、游泳、航行及其他用途。与冰凉而有气泡的水相比，温度高的死水含氧量较少，因此特别容易发生这种状况。过多的氮与磷通常来自城市下水道，而在工业肥料问世后，农场径流也是来源之一。
富养化可能自然发生在老化的湖泊。但1850年后，人类活动造成越来越多类似的案例，在城市湖泊最常发生。美国威斯康星州麦迪逊的曼多塔湖（Lake Mendota），1850年后几乎每年都发生藻华（algal bloom）现象；1898年之前，瑞士苏黎士湖饱受富养化之苦，1930年后也定期爆发。从1946年开始，意大利阿尔卑斯山区的湖泊便出现富养化现象，到了20世纪60年代，湖面偶尔会被藻华覆盖。受人类排泄物影响，大城市附近的小湖泊最早出现富养化。1945年之后，洗衣粉中添加的磷酸盐让问题更加严重，甚至连大型湖泊［例如伊利湖（Lake Erie）］都饱受富养化之苦。西雅图华盛顿湖就是这类问题及其解决之道的一个案例。
在20世纪30年代，西雅图未经处理的污水，造成了华盛顿湖中富养化与小规模的藻华现象。1936年部分污水转而排向普捷湾（Puget Sound）后问题才告缓解。但20世纪40年代末期郊区快速发展，使问题死灰复燃，到了1955年湖面满是藻华。随之出现一番政治角力。到了1963年，郊区开始将污水排入普捷湾，华盛顿湖再度干净了起来。普捷湾的规模较大，再加上磷酸盐添加物的管制及污水处理的改善，使其不至于面临华盛顿湖那样的命运。
第二次世界大战后，随着欧美城市污水处理普及，湖泊与河流来自城市的养分负载降低，但减少的部分却远不及化学肥料大幅增加的影响。田地与养殖场的径流，成了过度养分的主要来源。除了放弃使用化学肥料外，当时并没有处理城市废水之类简单（却昂贵）的解决方案。因此偏远地区湖泊与河道普遍出现富养化，首先是北美与欧洲，接着在20世纪60年代及70年代则遍及全球肥料密集使用的地区。[27]
在1860年，芝加哥人认为密歇根湖大到足以轻松接纳整座城市所倾倒的废弃物。时间证明他们错了。同样地，1900年黑海或黄海沿岸居民把海洋当作污水槽，多数人压根都没想过会发生类似的问题。从各方面来看，这几处海域几乎是一望无垠。时间也证明了他们是错的。今日我们利用深海容纳各种废弃物，认为不管人类倒入什么东西，海洋都大到能够安全地加以稀释。到目前为止这个理论还撑得下去。
海洋
从深海的观点而言，20世纪跟其他时期相当类似，人为影响鲜少扩及内海及海岸地区以外的领域，然而这相当重要，因为这里是咸水生物圈主要的栖息地。[28]
由于没有翻腾的浪潮，内海很容易为富养化所苦。波罗的海的情况最为严重，20世纪50年代严重到从肉眼便可看出（从味道也闻得出来）。除了来自化学污染日益严重的农场径流，波罗的海还因为来自斯德哥尔摩、赫尔辛基、列宁格勒与［通过维斯瓦河（Vistula river）］华沙的城市废弃物而养分过剩。在地中海地区，如接收了养分过高的波河（the Po）河水的亚德里亚海，在20世纪60年代藻华问题严重。西方的黑海（拜多瑙河之赐）也是如此。由于城市人口众多且率先采用化学肥料，欧洲内海最先发生问题。
但其他地区的内海与浅海很快就感受到类似效应。在1970年后，富养化首度影响了马来西亚水域。只要是人为活动造成养分过剩的地区——红海、波斯湾、黄海和日本海——沿海渔业就会受到影响。在某些案例中，海洋养分升高代表鱼类有更多食物，渔获因此增加。但只要养分负载造成几次藻华现象，鱼群数量，还有渔获，反而会下滑。[29]
重金属会流入近海，也会以降雨的形式进入海中。1880年之后波罗的海地区海底沉积物出现重金属，1940年之后的南加州海岸也有同样问题。只要是冶金与化学工业兴盛的地方，重金属就会渗入海中。欧洲、苏联与美国的海湾、河口与内海，接收的重金属剂量最高，浓度高到足以伤害海洋生物。镉与水银累积之后，有时会让甲壳类动物含有不利人类的毒性。[30]最严重的案例发生在日本西南部一个叫作水俣的渔村。
水俣湾 1910年，日本窒素公司在水俣建造了一座化学工厂，当地逐渐成为一座公司城镇（company town），1950年人口达5万。自1930年起，日本窒素工厂便开始生产需要无机汞作为催化剂的乙醛（乙醛用于合成醋酸，而醋酸常用于印刷、塑胶、相片处理等诸多用途）。日本窒素将含汞废弃物倒入水俣湾。细菌将汞转变为甲基汞，于是这种有机化合物便进入食物链上游，而且浓度更高。20世纪40年代末期当地鱼群开始不明原因大批死亡。50年代工厂加快生产脚步，倾倒的汞数量也就更多。很快地，水俣地区的猫好像发疯似的出现喝醉般的跳舞症状、呕吐然后死亡，被人称为“猫的舞蹈症”。到了1956年，水俣的儿童开始出现脑部伤害：他们罹患的就是日后称为“水俣病”的疾病。[31]鱼类面临合理质疑，很快渔民们便发现海产品卖不出去。当地名医细川一证实水俣病就是汞中毒，但这个发现却被他的上司日本窒素公司施压保密。1985年，当地渔民因为无法阻止日本窒素继续将汞排放至海中，因此对工厂发动攻击。但汞排放又持续了10年，其间有数千人出现症状，还有逾百人死亡。[32]即使早就证实日本窒素与汞、鱼及死亡案例有关，但向来偏袒日本窒素公司的市长，仍于1973年宣称“有利于日本窒素的就是有利于水俣市”。受害民众终于提出诉讼。日本窒素公司输了官司，到1977年付给水俣受害者与家属1亿日元。数十年来，没有外地人敢和出身水俣的人通婚，担心可能会生出畸型后代。1984年后日本政府耗资4亿日元在水俣湾进行疏浚以排除污染，至少政府本身对结果相当满意。1997年，当局表示水俣湾已完全无汞，并拆除20世纪70年代为防止污染水域内鱼群外流所设置的拦网。
水俣的故事可能是20世纪（过往任何一个世纪）最严重的海洋污染案例，但它还算是简单的案例，因为它只牵涉一个国家、一家工厂和单一污染物。地中海的案例规模更大，而且是典型的多国、多污染源案例。
地中海 1798年，柯勒律治在诗作《老水手之歌》中写道：
那深海已然腐烂：上帝啊！
怎么会有如此景象！
长了腿的黏滑物，
在黏滑的海面爬行。
柯勒律治在首度见到地中海的15年前写下这些诗句。当他亲眼见到那情景（当时他担任英属马耳他总督秘书达两年），地中海的状况尚佳，只有几处海港泥泞严重。但200年后，当地海域有时候因藻华而腐臭，油腻腻的海面上常见黏滑物蠕动或滑行。许多地中海国家现代工业快速增长，农业开始使用化学肥料，再加上人口与动物数量增加，造成1950年后盆地污染负担大增。多数污染最后还是排入海中。地中海是全世界最大的内海，1995年，其集水区人口约两亿，分属18个国家。[33]由于高度蒸发且来自河流的淡水不多，地中海属于咸海。直布罗陀海峡盐分较重的海水流向大西洋，上面流动的则是较轻、盐分较低的海水。要完全排出地中海域的水，平均得花上约80年的时间。因此污染物滞留的时间比北海还长（约停留两年），但还不及黑海那么久（可存留约140年）。就生态而言，地中海一度堪称既富饶又贫乏。它的物种多样性相当丰富，共有约一万种动植物。但因为当地水域常常营养度不足，整体的生物数量与生物生产力极低。这就是为什么在未经污染的地区，水质可以如此清澈。
在20世纪，地中海水域变得越来越脏且污染程度更加严重。海洋的污染自然不是什么新鲜事。古代港口奥斯提亚（Ostia，位于罗马附近）、比雷埃夫斯与亚历山大港都充斥着废弃物与垃圾。靠近人口密集地的海湾、河口与海口——金角湾、威尼斯潟湖、那不勒斯湾，早在20世纪前就很不卫生。现在直接倾倒入地中海的污染物数量，可能比一两个世纪前还少。但污染也可通过河流与空气到达海洋，而且数量更甚以往。
地中海的主要污染物，与世上其他地方的水源污染相去不远。微生物、DDT或PCBs之类的合成有机化合物、石油、垃圾与过多养分是名单上的主要项目，重金属与放射性核素（radionuclide）次之。以最普通的词汇来说，1990年地中海里源自陆地的污染当中，约有1/4污染了从瓦伦西亚到热那亚的西北海岸线，1/3则出现在亚得里亚海。20世纪初期比重可能更高。[34]不论过去或现在，最主要的污染来源都是大城市、大河以及一些海岸工业区。
因为污水处理并不普及，因此直到20世纪，来自下水道的微生物污染比重，都大致与人口成比例。到了20世纪末，约有30%流入地中海的污水经过处理，但污水总量已是1900年的3倍或4倍。[35]对于在海中游泳或食用海鲜的人来说，罹患肠胃病、伤寒或肝炎的风险也大幅增加。20世纪80年代末期欧盟制定了微生物污染限值指标，从西班牙到希腊，关闭海滩成了家常便饭。20世纪90年代的任何一个夏天，地中海欧洲沿岸平均都有10%的海滩不符合欧盟标准，不过不一定都达到必须关闭的地步。
1900年之前石油还是个受人忽略的污染物，随着20世纪能源使用习惯转变而渐成主流。1948年后波斯湾油田崛起，再加上苏伊士运河完工，还有来自欧洲运输与工业的能源需求，让地中海成了全球运输石油的高速公路。地中海尚未经历过大型的油轮漏油事件，不过曾发生过几次中等程度的案例。在其他地区造成严重污染的海上石油钻探，在地中海的规模仍然相当小。大部分的污染来自日常作业（20世纪70年代以前并未规范），例如清扫油槽与倾倒船底污水。第二次世界大战前因为石油贸易规模不大，这些作业的排放量也少。大战期间定期货运暂停，但大量军用货物被击沉。然而石油污染到战后才开始加重，主因是欧洲对中东石油需求大幅增长。在1990年，全球约有1/4的石油货运行经地中海。1975年，一项预测估计地中海每年接收50万吨漏油，另一项1980—1981年的数字则约为82万吨，这其中通常有1/3以焦油的形式冲刷上岸，地中海的情况比地球上其他地区都要严重。剩下的漏油大多会漂浮在海面上，成为浮油，有时甚至会薄薄一层覆盖10%的海平面。1980年左右，地中海吸收了全球石油污染的1/6，其中超过半数发生在日常的装载与清洁作业过程，利比亚的水域受影响最深。[36]
工业对地中海的污染更甚于石油。趁低廉的海运成本之便，沿岸地区冒出了许多工厂。汇入海洋的河流旁也有许多工厂，除了运输上的理由，也因为工业生产需要水来冷却或清洁。即使是离水域很远的工厂，也会通过空气传递沉积物污染地中海。不论途径为何，海洋接收了大量来自工业的化合物与重金属。
20世纪末期，工业在地中海地区快速发展。1929年，地中海国家占全球工业产出约5%，1950年约3%，但1985年则约为14%。1960年后比重快速增长。在接下来的1/4个世纪，地中海国家的工业产出每年上扬约6%～7%，各国中以希腊、土耳其、西班牙与北非国家的增长速度较快，法国与意大利较慢。工业化对1950年之后地中海欧洲地区非凡的经济发展大有贡献，人民的营养、健康与平均寿命均有所提升。当然，这也带来高度的污染。
这样的污染自然集中在工业区，包括意大利、法国及西班牙。尽管北非工业快速发展，但一直到1990年前仍只占地中海工业的9%，从以色列到克罗地亚的几个国家另占10%。意大利占地中海盆地工业产出的2/3，西班牙（多数集中于巴塞罗那）为1/10，法国（地中海水域仅有少量工业）只占1/20。[37]因此最严重的污染问题发生在地中海盆地西北部，邻近工业化盆地的河口地区，例如伊布罗河（Ebro）、罗讷河（Rhône）与波河，还有重工业中心附近，像是巴塞罗那、热那亚，以及从波河三角洲到的里雅斯特（Trieste）之间的亚得里亚海北部沿岸。各种工业将一般性污染源送入空气、河流与地中海：PCBs，还有汞、铅与砷等重金属。表4.3大略介绍了1985年地中海地区污染源的地理分布。里昂湾（Golfe du Lyon）与亚得里亚海北部沿岸的重工业集中地，污染问题最为严重，从表4.3可明显看出在这失衡状态中，当地占了绝大多数。
表4.3 地中海南部与北部的环境比较（1985年）
数据源：Grenon and Batisse 1989：245-6
注：在Grenon and Batisse的方案中，北部包括西班牙、法国、意大利、前南斯拉夫以及希腊；南部则涵盖土耳其、叙利亚、埃及、利比亚、突尼斯、阿尔及利亚与摩洛哥。
在这些主要的热点之外，近年来也有越来越多地方性的污染问题。以希腊为例，20世纪在雅典与塞萨洛尼基（Thessalonnki）附近发展出两个工业聚落。除了部分发电厂以外，两个聚落囊括了希腊所有重要的工业。迟至1990年，两个城市都尚无污水处理厂。几乎所有来自希腊冶金工业、造纸厂、造船厂、肥料厂，以及半数人口所产生污水的污染，都集中在雅典或塞萨洛尼基附近。污染日益严重，或许也因为希腊民众对污染的容忍度下降，造就了1980年之后的补救措施。当地采用的方式是鼓励产业迁移（部分相关措施早于1965年即已存在）以及部分污染管控措施。[38]
像希腊这样的案例比比皆是。例如伊兹密尔湾（Gulf of Izmir）、伊斯肯德伦湾［Gulf of Iskenderun，旧称亚历山大勒塔（Alexandretta）］、突尼斯与的里雅斯特的海湾等许多地方，都发生了严重的污染问题。伊斯坦布尔金角湾数百年来已饱受生物污染之苦，1913年之后又面临有毒金属浓度上扬的命运。[39]只要是位于海湾或海口附近快速发展的城市或工业中心，而且没有逆时钟方向的地中海洋流，就一定会累积污染。就跟其他封闭水域一样，地中海有时会自然产生藻华（亦称赤潮）。但受城市化与未处理污水影响，再加上化学肥料使用日益普遍，这个现象到20世纪更加频繁。
地中海的富养化现象源于工业，而非农业与城市污水。影响最大的区域包括在1980年之后藻华现象最为严重的里昂湾和1978年首度出现赤潮、位于雅典附近的萨罗尼克湾（Saronic Gulf），以及亚得里亚海北部。过多的养分中有3/4来自河流。[40]
亚得里亚海北部是个流动不佳且较浅的大陆架。每年夏天水温升高，非常容易造成富养化。它接收了来自波河河谷的河水，而当地自20世纪初就有农民开始使用化学肥料。海水吸收了好几个大城市及工业中心的废水（但在这个案例中后者影响程度较低）。在1872—1988年，记录中亚得里亚海北部曾出现15次富养化藻华现象。1969年那次是首度出现大规模灾害，1988年那次则最为严重。1969年之后发生频率上扬，可能是因为养分负载增加，但也可能是因为水温更高了，或许两者皆是。[41]亚得里亚海北部与其他地区发生藻华的频率与严重程度双双上扬，让水底为之产生阴影，某种特定海草［大洋聚伞藻（Poisidonia oceanica）］生长的深度也大幅降低。这种海草的海藻床，在孕育多种地中海水生物种方面扮演了关键的角色，因此后来这些物种都饱受其苦（或尽力适应）。[42]与此同时，藻华还会破坏鱼群与海床生态，以及观光贸易。
尽管海洋污染恶化持续了百年之久，到了20世纪90年代地中海尚未变成像化粪池那样脏。土耳其南部与北非地区漫长的海岸线，还有其他地区较短的海岸，水质都依然清澈。在海岸线较直的地方，因为海浪冲刷岸边时没有海岬阻碍，或者位于外海，虽然污染程度不容忽视，但并未造成任何差异。地中海比波罗的海、黑海或日本海都要干净。[43]这其中有三个原因：1.地中海的大小、深海与浅海水流的交流频繁，此外其洋流也有助于稀释污染负载；2.整体污染负载虽然持续增加，但与黑海等其他运气较差的水体相比仍属逊色；3.1975年后地中海国家采取行动，致力于减少海洋污染。
1975年后的地中海环境政治 就像地球上大部分地方一样，地中海的环保意识与政治主要始于20世纪70年代。在1975年之前，多数国家只有极少数人关心生态，像科西嘉人就在1973年示威，抗议意大利化工厂污染破坏了当地岛屿海岸线。[44]到了1980年，有些国家成立了绿党。一般的政治与文化环境——如果真能一言以蔽之——并不利于环保运动。然而这些现象都不是地中海国家所特有的。
比较特别的是1975年后发起的“地中海行动计划”（Mediterranean Action Plan）。在联合国环境规划署的协助下，除阿尔巴尼亚外的所有地中海沿海国家于巴塞罗那集会，同意在整个地中海盆地持续进行环境管理。这个计划持续赞助科学研究并在开发规划方面进行整合。这项计划还达成多项限制污染的协议与议定书，但执行面仍有待加强。举例来说，约有2000千米的海岸线因为执法不严或特许，在开发后遭“牺牲”。[45]但从1976年起，这项计划加上国家法规与欧盟设限，均有助于限制地中海地区的污染。地中海行动计划协助马赛、开罗、亚历山大、阿勒颇等其他几个大小不一的城市建立污水处理厂。到了20世纪80年代末期，塞萨洛尼基与雅典也开始建造污水处理厂。虽然20年后海洋污染程度比地中海行动计划开始时还严重，但如果没有这个计划，情况绝对更加严重。[46]
任何牵涉希腊与土耳其、叙利亚与以色列或其他宿敌之间的协议，都可算得上是政治上的一大成就。在这个案例中，部分得归功于一群推动泛地中海共同体观念的科学家。当国际环境政治开始讨价还价，科学智慧通常很快就被遗忘，只有一个理由让它特别有分量，就是攸关数千亿的旅游收入。由于地中海洋流的循环，没有一个国家能独力让海滩变干净。叙利亚需要以色列的合作，以色列则需要埃及合作。各国皆需要游客，但游客又是污染的一大来源，这种矛盾的关系有助于稳定，有时候甚至会改善海岸水质。
海洋 公海无法吸引游客，也没有什么人会出面捍卫。由于其稀释能力相当高，将废弃物倒入公海是相当具有吸引力的做法。1945年之后，公海被迫容纳更多的金属、化学物、漏油及放射性辐射。仅以塑料为例，这种在1950年仍相当少见的物质，到了1992年占全球海滩垃圾比重达60%。挪威探险家兼科学家索尔·海尔达（Thor Heyerdahl）曾两度以木筏横渡大西洋。1951—1952年时他还没有发现任何人为污染。1969年，也就是18年后，他在航海的57天当中，有40天看见海上有浮油，而且在佛得角（Cape Verde）与巴巴多斯（Barbados）之间，沿路都有塑料物体漂浮。如果他再隔18年第三度出航，可能会发现浮油减少但塑料物增加。1970年后海上塑料垃圾大幅增加，因为全世界——特别是欧洲与北美——塑料用量增加却未适当处理。[47]
限制海洋污染的努力遇到两个问题：一是认为海洋大到不可能会有任何不良后果；二是海洋为各国所共有。有的国家从19世纪便限制往海中倾倒废弃物，1970年之后更为积极。1973—1983年，美国倾倒于海中的工业废弃物从600万吨减至100万吨。河口与海湾恢复部分旧有样貌，切萨皮克湾（Chesapeake Bay）即为一例。国际水域需要更多的政治投入，第一项有关在海中倾倒石油的国际协议出现在1954年。自1972年起各界加紧努力但成效不彰。[48]要求设限的国际协议，还是没有足够的诱因。海洋就像太空一样空间够大，因此即使是20世纪所有垃圾与污染，还是只在边缘地带造成影响。
结论
地球水域的生物化学变化，以污染及其缓解为主，依循着工业化与都市化的脚步，几乎对每个社会都造成影响。在这两种趋势影响最强的地区，污染也最为严重，特别是1945年新型有机化学物问世之后。污染对湖泊与河流造成的影响最为严重，对内陆海洋与海洋沿岸的影响也不小，外海则几乎没有遭到波及。在1800年之前，水污染一直是地方性的问题，只有都会地区或是制革、玻璃等特定工业附近社区才会察觉其重要性。到了19世纪，它偶尔会在英国与其他工业中心成为区域性事件，20世纪则经常发生，连伊利湖或波罗的海这样大的区域，化学作用与生态都因此改变。
20世纪有数千万人死于水源污染，堪称人类史上代价最高的污染问题。现代城市自19世纪开始提供安全用水，并延续到20世纪，而这对现代生活形态来说是相当重要的。没有它，就不会有那么多大型城市，卫生条件也会差很多。但即使这方面如此成功，人类的水文设计如此精巧，足够的清洁水源似乎仍是下一个世纪人类进步最大的限制之一。
污染的规模，不断超越水域所能吸收废弃物的极限。千年以来最受欢迎的水源污染控制，也就是稀释，到了20世纪效力越来越差。新方法只在进行实验的地点有效，甚至连这些地方的成效也并不完美。让莱茵河水恢复到鱼群能够复育的清洁程度，相较之下比较简单：因为河流永远都有新的水流入，而且涉及的国家不多（更何况1948年后这些国家相互友好且相当富裕）。恢复地中海清洁的行动难度较高，因此尚未完全成功。整个系统内的水流要自行排出，需花费数十年而非仅仅数周；牵涉的国家也比较多，其中有些互相敌对，还有很多穷国，因此难以彼此合作。海洋因为规模较大，很难发生严重污染，不过一旦发生几乎很难收拾残局。
[1]此处数据来自Shiklomanov 1990,1993，以及Postel 1992。
[2]无法取得是因为受限于今日的科技与能源价格。当然这些在未来都会改变。
[3]Rao 1989。这与乞拉朋齐附近砍伐森林与径流的加速有关。1960年之前，水源供给往往经年充沛。全球最多雨的地方为夏威夷山顶地区。
[4]我们无法确定增加的部分有多少是因为人口增长，因为不知道多出来的用水量到底用在哪里。大部分用于灌溉，但也可能用于基本的食物生产，或为满足富有消费者而生产的特殊作物。
[5]Gleick 1993：396；《经济学人》1998年11月第29页所报导的美国地质调查（U.S.Geological Survey）数据。
[6]Orhonlu 1984：78–82；Çeçen 1992；Pinon and Yerasimos 1994.
[7]请见Özis 1987。锡南提到让小亚细亚撒潘卡湖（Lake Sapanca）分流，而20世纪80年代土耳其共和国也真的据此进行建设。
[8]Changnon and Changnon 1996：104.
[9]伊利诺伊州能源与天然资源局1994,2：75–84,101–12；Stout and Ackermann 1987。Changnon 1994完整地介绍了芝加哥河的转变；相关参考数据我要感谢彼得·坎贝尔（Peter Campbell）。同时请见Changnon and Changnon 1996。
[10]伦敦于1829年小规模地首创过滤程序；波基普西（Poughkeepsie）是美国第一个这样做的城市（1879年）。1800年氯化作用首先于伦敦小规模实施，过了很久才全市采用。法国方面请见Goubert 1989。德国城市相关行动请见Büschenfeld 1997。
[11]Outwater 1996：133–47。请见Guayacochea de Onofrí1987，其中提到阿根廷门多萨（Mendoza）早在20世纪初便有水源与污水处理。
[12]初级污水处理包含以过滤器分离固体物质。二级处理也包括利用细菌分解不安定的有机物质，降低例如污泥活化程序中废水里的生物氧需求。之后所有程序均称为三级处理。
[13]纳米比亚温得和克（Windhoek）20世纪70年代清洁污水做得相当成功，其中1/3甚至可回收到供水系统（大英百科全书，15th ed.,1976,14：753）。有关莫斯科请见Goldman 1972：96–101。
[14]GEMS 1989：274；Headrick 1988：145–59；Smil 1984：100；Yeung 1997。有关马德拉斯请见Sundaramoorthy et al.1991。
[15]此部分乃根据Ahmed 1990、Basu 1992、Ghose and Sharma 1989以及Varady 1989。
[16]Twain 1899,2：192–3。
[17]Ghose and Sharma 1989：41–4。恒河淤泥严重程度仅次于黄河，这可能也有助于将重金属与其他污染物吸附在河底的沉积物中。Meybeck and Helmer 1989：294则没这么乐观，他们认为20世纪80年代初期约有990种产业将废弃物倒入恒河。
[18]河流污染皇家委员会的引言，引述自Clapp 1994：74–5。
[19]Sherlock 1922：295引述了1869年的国会报告；Sheail 1997：207则引述1950年报告。到了1979年，人为活动使全球河流矿物质含量，比大约1860年的水平增加12%（Meybeck 1979：241）。
[20]Ponting 1991：364所引述。
[21]Behre et al.1985.
[22]PCBs即为多氯联苯（polychlorinated biphenyl），1929年起开始作为绝缘体、润滑剂等多种应用；DDT为氯苯基三氯乙烷（dichlorodiphenyltrichloroethane），首次合成于1874年，并于1942年由瑞士一家化学公司导入商业用途（杀虫剂）。有关渔民请见Reihelt 1986。在美国，通过母乳吸收PCBs显著降低了（11岁）儿童智商达6分（Science News,14 September 1996：165引述Joseph Jacobson and Sandra Jacobson之研究）。
[23]莱茵河相关描述摘自Friedrich and Müller 1984、GEMS 1989：280、Habereer 1991、Lelek 1989、Malle 1996、Meybeck 1979、Reihelt 1986、van der Weijden and Middleburg 1989；以及Van Urk 1984。经过140年后，泰晤士河再度于1974年捕到鲑鱼（Wood 1982：118）。
[24]Nimura 1997：21.
[25]Hashimoto 1989；Miura 1975：259–86；Notehelfer 1975；Shoji and Sugai 1992；Tsuru 1989.
[26]接下来的内容乃根据Kettani 1993；引述内容来自p.663。
[27]Barica 1979；Bonomi et al.1979；NRC 1992：188–91；ReVelle and ReVelle 1992：395–7；Schröder 1979。华盛顿湖相关细节请见Edmondson 1991。
[28]Gorman 1993：106–7；九成海洋物种居住在大陆架的沿海水域，只占整个海洋空间不到1%。
[29]Elmgren 1989；Larssen et al.1985；Linden 1990：8。Ambio,1990,19（3）特别探讨了波罗的海富养化。
[30]Adler et al.1993；Alderton 1985.
[31]分析脐带后发现，怀孕妇女饮食中的甲基汞含量在20世纪30年代末期及40年代初达到高峰，之后又在50年代末到1965年攀高。日本人习惯保留脐带以治疗重大疾病（Nishigaki and Harada 1975）。
[32]到了1990年，水俣病已造成987个死亡案例，还有2239人患病，另有2903人申请正式受害者身份（Ui 1992b：131,citing the Japanese Environmental Agency）。有些受害者来自日本其他地区。
[33]1995年以地中海为边界的所有国家，总人口约4亿，地中海海岸行政区人口则约1.3亿。
[34]De Walle et al.1993a：59.
[35]Stanners and Bourdeau 1995：495.
[36]De Walle,et al.1993b：6,62–3；Le Lourd 1977；Stanners and Bourdeau 1995：118。20世纪80年代，地中海盆地约有50座炼油厂。
[37]Grenon and Batisse 1989：103–5。我对他们的数据解读不同，将意大利全数视为地中海地区而非只有一半。他们使用的测量单位为工业增加值，以美元计算。
[38]1982年在雅典或埃来弗西斯（Elefsis，雅典西北方的工业区）附近捕到的乌鱼，PCBs与DDT含量为20公里远处捕到乌鱼的15～18倍。（Vassilopoulos and Nikopoulou-Tamvakli 1993；同时请见Katsoulis and Tsangaris 1994）。
[39]Tuncer et al.1993。1985年左右的伊兹密尔湾污染数据出于Türkiye Çevre Sorunlar1 Vakf1 1991：216–20。
[40]有关萨罗尼克湾请见Vassilopoulos and Nikopoulou-Tamvakli 1993：432。
[41]Bethoux et al.1990；Marchetti and Rinaldi 1989。
[42]Stanners and Bourdeau 1995：120–1.
[43]比较判断请见Albaigues et al.1985。
[44]Molinelli-Cancellieri 1995.
[45]De Walle,et al.1993a：79.
[46]有关地中海行动计划的政治面请见Antoine 1993 and Haas 1990。
[47]Earle 1995：254–55；Gorman 1993：34,39,114.
[48]Prager 1993：87–131检讨了国际限制海洋污染的努力，Gorman 1993：69–92亦有相关讨论。