臭氧层空洞( 三 ) _生活百科

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《时代》封面之消失的臭氧推而广之，若臭氧层全部遭到破坏，太阳紫外线就会杀死所有陆地生命，人类也遭到“灭顶之灾”，地球将会成为无任何生命的不毛之地。可见，臭氧层空洞已严重威胁到人类的生存了。1987年，主要工业国签署了《蒙特娄公约》，要求逐步停止使用危害臭氧层的化学物质。已有更健康的第三代製冷剂出现了，这就是氨。氨是自然存在的物质，由氢和氮元素组成，对环境影响微乎其微。臭氧是一种温室气体，它的存在可以使全球气候增暖。但是，臭氧与其它温室气体不同，这是自然界中受自然因子（太阳辐射中紫外线对高层大气氧分子进光化作用而生成）影响而产生，并不是人类活动排放产生的。臭氧除了能够对气候变化产生影响，从而影响环境和生态外，还对人类健康产生强烈的直接影响。由实验及实际观测推论会造成以下的影响。臭氧是大气中的微量气体之一，其主要浓集在平流层中20-25km的高空，即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。然而，近些年来，由于在平流层内运行的飞行器日益增多，人类活动产生的一些痕量气体如NO 。和氯氟烃等进入平流层，使臭氧层遭到破坏，以致于在南极上空出现了“臭氧空洞” 。导致大气中臭氧减少和耗竭的物质，主要是平流层内超音速飞机排放的大量NO 。以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物（氟利昂），如CFCl3（氟利昂-11）、CF2Cl2（氟利昂-12）等。1973年，全球这两种氟利昂的产量达480万吨，其大部分进入低层大气，再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定，但进入臭氧层后，易与臭氧发生反应而消耗臭氧，以致降低臭氧层中O3浓度。2011年，据国家卫星气象中心监测数据显示，风云三号卫星臭氧总量探测仪在北极上空监测到一个明显的臭氧低值区，在该低值区内臭氧总量是正常情况下平均值的一半左右，部分地区的臭氧总量达到了臭氧洞的标準(220DU) 。虽然没有形成南极上空那样规模的臭氧洞，但由于北半球人口密度远高于南半球，臭氧低值区覆盖的範围内紫外线对人类健康的影响比南极臭氧洞更重要。导致北极臭氧洞形成的主要原因是春季极寒冷的极涡内生成了极地平流层云，在太阳紫外线的作用下释放出破坏臭氧的卤素原子。同期监测到的北半球臭氧总量分布，可以看出：一般情况下在三月份北极地区的臭氧含量很高，大部分地区範围在400DU以上，其中接近或大于500DU的区域占很大比例。北极圈内的大部分地区臭氧总量降到了200～300DU，部分地区达到了臭氧洞的标準。此结论与国外科学家的最新地面观测结果基本一致。德国物理学家马库斯·雷克斯表示，北极30个臭氧监测站获得的初始数据显示，冬季臭氧浓度下降的情况比以往更严重。他说，在春天来临之前，“第一个北极臭氧洞也许已经形成，这种发展速度非常惊人，可能将被载入史册。目前下定论还为时尚早，不过请静候我们的进一步讯息” 。据专家说，臭氧浓度较低的地区可能向南最远已经延伸到纽约上空，他们发出警告说，皮肤癌风险或将提升。北极上空2011年春天臭氧减少状况超出先前观测记录，首次像南极上空那样出现臭氧空洞，面积最大时相当于5个德国。这个臭氧空洞主要因北极地区罕见长时间寒冬而形成，一度于4月移至东部欧洲、俄罗斯和蒙古国上空，使人们承受高于一般程度但并不持续的太阳紫外线照射。这项研究由来自美国、加拿大、芬兰、丹麦、日本等9个国家的研究人员完成，研究报告发表于英国《自然》杂誌网路版。研究人员说，2010冬天至2011春天，北极地区15公里至23公里的高空臭氧严重减少，最大幅度减少发生在18公里至20公里的位置，减少幅度超过80% 。2011年3月至4月上旬，研究人员连续27天观测到极低的总柱状臭氧值。“低于250多布森单位的最大区域大约200万平方公里，大概5倍于德国或加州。”研究人员认为，北极首次出现臭氧空洞由极地涡旋引发，但不是因为冷，而是因为冷的时间更长，致使能够破坏臭氧的含氯化合物更活跃，以至于观测到比往年冬天厉害得多的臭氧减少。另一名研究人员表示，“自有仪器记录以来，北极从没有出现”这样长时间的寒冬。究竟为什幺发生这种情况，需要“花数年时间详细研究” 。1995年1月23日，联合国大会通过决议，确定从1995年开始，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日” 。联合国大会确立“国际保护臭氧层日”的目的是纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特娄议定书》，要求所有缔约的国家根据“议定书”及其修正案的目标，採取具体行动纪念这一特殊日子。联合国环境规划署自1976年起陆续召开了各种国际会议，通过了一系列保护臭氧层的决议。尤其在1985年发现了在南极周围臭氧层明显变薄，即所谓的“南极臭氧洞”问题之后，国际上保护臭氧层以及保护人类子孙后代的呼声更加高涨。对生态影响1．农产品减产及其品质下降。试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性，结果2/3有影响，尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果和洋白菜等人类经常食用的作物。估计臭氧减少1%，大豆减产1% 。2．减少渔业产量。紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物。实验表明，臭氧减少10%，紫外线辐射增加20%，将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。3．破坏森林。据研究，臭氧减少影响人类健康及生态系统的主要机制是紫外线辐射的增加会破坏脱氧核糖核酸（DNA），以改变遗传信息及破坏蛋白质。除了影响人类健康和生态外，因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响，如使塑胶及其他高分子聚合物加速老化。对人类的影响高能量的紫外线（波长为315–280纳米）可以导致皮肤癌，另外低层大气（对流层）臭氧增加也会对人类健康产生危害[24]。1. 鳞状细胞癌和基底细胞癌 ——是最常见的皮肤癌，和被高能量的紫外线辐照关係非常密切。紫外线使DNA分子中的硷基嘧啶形成二聚体，导致DNA複製时出现错误。这种病虽然死亡率不高，但也需要即时接受外科手术。根据流行病学的统计数据，平流层中的臭氧每减少1%，皮肤癌的发病率会增加2% 。[25] 。2. 恶性黑色素瘤——是另一种皮肤癌，虽然比较少见，但更为致命，死亡率能达到15–20%，此病和紫外线的关係尚不明了，经过用鱼做的试验，证明90-95%的发病和普通紫外线以及可见光有关[26]，用负鼠做的试验则证明和高能量的紫外线关係密切[25]，所以很难确定和臭氧层消耗之间的关係。有一个研究证明高能量的紫外线辐射每增加10%，可导致恶性黑色素瘤男人发病率增加19%，女人增加16%[27] 。根据对智利最南端的蓬塔阿雷纳斯人群调查，在臭氧层消耗的7年间，恶性黑色素瘤发病率增加了56%，其他皮肤癌发病率增加了46% [28] 。3. 白内障 ——实验研究证明紫外线和白内障的发病率有关。[29]对白种人的调查，长期暴露在阳光下，和白内障发病率增加有关，对男人的影响比对女人影响大，[30] 没有对黑种人的调查数据，不过黑人的白内障发病率比白人要高。[31][32]4. 对流层臭氧增加—— 臭氧由于其强氧化性，对人体有毒害作用，紫外线作用到汽车尾气也会产生臭氧。难题据国外媒体2012年9月5日报导，美国化学学会（American Chemical Society，ACS）举办了第242次全国会议博览会（National Meeting & Exposition ）。在一场化学讲座上，专家对臭氧层破坏这一热点问题进行了讨论。权威专家表示，即使对地球大气臭氧层破坏的研究有几十年了，仍然存在着许多谜题，比如南极上空臭氧层空洞意外损失，一直是悬而未决的难题。