臭氧層變薄威脅人類的健康與生命嗎
“杞人憂天”的典故,說的是杞國本無事,但一些人總擔心天會塌下來,這種擔心當然是多餘的。今天,全世界的人也都關心著一個共同的問題:地球的“保護傘”——臭氧層。因為臭氧不但變薄,磆形成了多個空洞,威脅著地球的環境生態平衡和人類的健康生命,世人已不僅僅是憂天,簡直有著“滅頂之災”的危機感。
近年來,全球工業生產增加了50倍以上,且80%以上都是在20世紀50年代以後增加的。與此同時,亦出現了諸如大氣和淡水被汙染、氣候變暖、土壤和森林面積減少、物種大量消消亡、極地臭氧空洞等影響範圍大、危害嚴重的地球十大環境禍患,而臭氧層的消耗與變薄是最為嚴峻的問題。
眾所周知,臭氧層的消耗主要是氟氯烴類物質的長期排放和積累造成的。早在1973年美國化學家馬里奧•莫利就首次警告說,地球的臭氧已受到人為的損害,但當時並沒有引起人們的重視。1974年莫利納和其他科學家證實,人造化學物質氟里昂對臭氧層的消耗作用這之前的幾十年氟里昂被廣泛應用於冰箱、空調製冷和髮膠等產品,他們警告說,這些化學物質最終會毀了地球的保護層。然而直到1985年,英國科學家首先發現南極上空的巨大臭氧洞,人們才開始重視莫利納的警告。莫利納於1995年獲得了諾貝爾化學獎,為世界上第一個環境大獎,然而它的真正偉大意義在於喚醒了世人對保護臭氧層的責任感和危機感。1987年9月16日,46個國家在加拿大簽訂了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》。1995年聯合國通過決議,將每年的9月16日定為“國際保護臭氧層日”,旨在進一步喚起人類保護臭氧層的意識,促使各國採取積極一致的行動,共同保護地球環境和人類的生命健康。
臭氧層被破壞的狀況
我們居住的地球周圍環繞著一層大氣,主要由氮和氧構成,約佔大氣的99%以上,這樣的比例數百萬年保持不變。一些稀有成分,如水氣、二氧化碳、甲烷、二氧化氮、臭氧和惰性氣體氬、氦、氖等,在大氣中的比例不足1%。而臭氧分子O3在大氣中所佔體積更是微不足道,平均1千萬個空氣分子中只有3個臭氧分子,將大氣中所有的臭氧層移至地球表層,其厚度僅為3毫米。就是這微不足道的臭氧層,卻能阻擋、吸收99%以上的紫外線輻射,以保護地球生命系統的安全和地球的環境生態平衡。
依照氣溫不同可把大氣層分為幾個層面:最接近地表的是對流層,依次為平流層、中氣層和熱氣層。由於大氣層受地球重力的影響,離地表愈近,空氣的密度越高,大約90%的空氣都集中在離地表30公里km的範圍內。而平流層的位置大約在離地表10~50km處,離地面20~30km的地方是臭氧集中的層帶,稱為“臭氧層”。臭氧層中存在著氧原子、氧分子和臭氧分子O3的動態平衡。臭氧層被消耗、變薄、出現空洞的原因,科學家公認的理論是由於人類製造並排放到大氣中的氟氯烴破壞的結果。
氟氯烴俗稱氟利昂,它無毒無臭、不可燃、化學效能穩定,半個世紀以來被廣泛用於製冷劑、噴霧劑、清洗劑、有機溶劑、消毒劑和滅火劑,這些氟氯碳化物排放到大氣中的數量已相當可觀。在氟氯碳化物未受制約之前,全世界每年要排放約100萬噸以上,大氣中氟氯碳化物的重量約在2000萬噸以上。氟利昂擴散到平流層,在紫外線作用下分解產生氯原子,迅速與臭氧分子O3產生鏈反應,使其向著臭氧分解的方向轉移。而氟氯碳化物的非常穩定性使其又很容易聚集起來,如此對臭氧層的反覆作用影響將存在40~150年。在強烈紫外線照射下光解出來的氯、溴原子是破壞臭氧層的催化劑,據計算,每產生一個氯原子將有10萬個臭氧分子被分解。
由於氟氯烴物質的破壞,地球的保護傘——臭氧層已經被捅了五個大窟窿。1985年,英國科學家首先發現南極上空的臭氧層出現一個面積相當於美國大陸那麼大的空洞。1986年,國際探險隊又在北極上空發現第二個臭氧空洞。20世紀90年代中國科學家發現了青藏高原上空的第三個臭氣空洞。1996年,俄羅斯科學家發現以西伯利亞為中心的上空面積為1500萬km2的第四個臭氧空洞。1997年,智利科學家在智利和阿根廷上空發現第五個臭臭空洞。臭氧層破壞的情況除熱帶地區外幾乎遍及全球。到1995年南極上空的臭氧洞已擴大為該大陸面積的1.6倍。1999年,我國科學家發現在我國喜馬拉雅山的上空也存在著一個臭氧層含量薄弱的區域,專家們發出警告:如果發展下去,世界屋脊將成為第六個臭氧空洞。