每年的9月16日是“國際保護臭氧層日”。2010年的主題是“臭氧層保護:治理與合規處于最佳水平”。
臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分,大多分布在離20~50千米的高空,其主要作用是吸收短波紫外線。太陽光是由可見光、紫外線、紅外線三部分組成。進入大氣層的太陽光(包括紫外線)有55%可穿過大氣層照射到大地與海洋,其中40%為可見光,它是綠色植物光合作用的動力;5%是波長100~400納米的紫外線,而紫外線又分為長波、中波、短波紫外線,長波紫外線能夠殺菌,但是波長為200~315納米的中短波紫外線對人體和生物有害。
臭氧層能吸收99%以上對人類有害的太陽紫外線,保護地球上的生命免遭短波紫外線的傷害,因此,被譽為地球上生物生存繁衍的保護傘。然而,多年來,地球上的臭氧層正在遭到破壞。
一、誰是兇手
對于大氣臭氧層破壞的原因,科學家們有多種見解。但是大多數人認為,人類過多地使用氯氟烴類化學物質是破壞臭氧層的主要原因。氯氟烴是一種人造化學物質,1930年由美國的杜邦公司投入生產。在第二次世界大戰后,尤其是進入60年代以后,開始大量使用,主要用作氣溶膠、制冷劑、發泡劑、化工溶劑等。另外,哈龍類物質(用于滅火器)、氮氧化物也會造成臭氧層的損耗。
二、可怕的后果
臭氧層耗減的直接結果是:
(一)對人類健康的影響
大氣層中的臭氧含量每減少1%(即紫外線B增加2%),皮膚癌的發病率將增加4%~6%。按現在全世界每年大約有10萬人死于皮膚癌計算,每年死于皮膚癌的人大約要增加5000人。在長期受太陽照射地區的淺色皮膚人群中,50%以上的皮膚病是陽光誘發的,即膚色淺的人比其他種族的人更容易患各種由陽光誘發的皮膚癌。此外,紫外線還會使皮膚過早衰老,損害眼睛,增加白內障患者,削弱免疫力,增加傳染病患者。
(二)對生態的影響
1.農產品減產及其品質下降。試驗200種作物對紫外線輻射增加的敏感性,結果2/3有影響,尤其是大米、小麥、棉花、大豆、水果和洋白菜等人類經常食用的作物。估計臭氧減少1%,大豆減產1%。
2.對水生系統的影響。紫外線B的增加,對水生系統也有潛在的危險。水生植物大多貼近水面生長,這些處于海洋生態食物鏈最底部的小型浮游植物的光合作用最容易被削弱(約60%),從而危及整個生態系統。增強的紫外線B還可通過消滅水中微生物而導致淡水生態系統發生變化,并因此而減弱了水體的自然凈化作用。增強的紫外線B還可殺死幼魚、小蝦和蟹。研究表明,在臭氧量減少9%的情況下,約有8%的幼魚死亡。實驗表明,臭氧減少10%,紫外線輻射增加20%,將會在15天內殺死所有生活在10米水深內的鰻魚幼魚。
3.對生物化學循環的影響。陽光紫外線的增加會影響陸地和水體的生物地球化學循環,從而改變地球——大氣這一巨系統中一些重要物質,進而影響陸地生態系統。
4.對其他方面的影響。過多的紫外線會加速塑料老化,增加城市光化學煙霧。另外,氟利昂、甲烷、笑氣等引起臭氧層破壞的氣體的增加,也會引起溫室效應。
三、伸出雙手 守護家園
為了有效地保護臭氧層,聯合國環境規劃署自1976年起陸續召開各種國際會議,通過了一系列決議,旨在全球范圍內限制并逐步淘汰消耗臭氧層的化學物質。1987年9月16日,聯合國環境規劃署在加拿大蒙特利爾召開國際臭氧層保護大會,通過了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》(簡稱《蒙特利爾議定書》),對控制全球破壞臭氧層物質的排放量和使用提出了具體要求。1995年,聯合國大會決定把每年的9月16日作為國際保護臭氧層日,要求《蒙特利爾議定書》所有締約方采取具體行動紀念這個日子。至2010年6月,已有196個國家簽署了這項議定書。中國在1991年成為議定書締約方。
保護臭氧層就是保護藍天,保護地球生命。20多年來,通過議定書各締約方的共同努力,全球已將有害化學品的生產和消耗量減少了98%以上。
四、光明的前途 漫長的道路
聯合國不久前發布的《2010年臭氧層消耗科學評估》傳出好消息:在各國的努力下,地球大氣臭氧層已停止損耗,不再變薄,到本世紀中期能有很大程度的恢復。世界氣象組織的專家萊恩·巴里認為:“全球臭氧以及南北極臭氧已經停止損耗,不過尚未遞增。”在此之前,不斷有研究組織和科學家發表報告,對大氣臭氧層未來的變化給出種種預測。多數科學家認為,大氣臭氧層損耗速度已經減緩,南極上空的臭氧洞有望在2050年前后消失。不過,也有研究認為南極上空臭氧洞的消失將是2068年以后的事。
當然,人類的努力還遠遠不夠。近年來的觀測資料顯示,就臭氧洞的面積、深度及延續時間等指標的實際情況而言,南極上空大氣臭氧層的損耗仍然很嚴重。例如,2000年以來,南極臭氧洞一直維持在大面積損耗的水平上,2003、2006和2008年臭氧洞面積均超過2500萬平方公里,其中,2008年達到2720萬平方公里,比整個北美洲的面積還大。2009年南極臭氧洞的大小仍維持在近幾年的水平上。可見,南極上空臭氧層損耗還沒有停止。雖然南極臭氧洞的面積每年都有變化,但目前還不能判斷臭氧洞是不是已經開始緩慢地修復。
一般認為,大氣層中臭氧總量減少到220個多布森單