以下哪个是人类为保护臭氧层正在采取的行动

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 12:05:26

以下哪个是人类为保护臭氧层正在采取的行动
以下哪个是人类为保护臭氧层正在采取的行动

以下哪个是人类为保护臭氧层正在采取的行动
所谓“臭氧层空洞”是指臭氧层的浓度不到正常值的1/4的稀薄层,而并非是一点氧都没有的“空洞”[1].20世纪70 年代以来,世界各地的观测表明,臭氧层中的臭氧有明显减少的趋势.臭氧(O3)是氧(O2)的一种异构体,在大气中含量甚微.在离地球表面10~50km的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体,在离地面25千米处臭氧浓度最大,形成了厚 度约3 mm的臭氧集中层, 称为臭氧层.1985年英国南极考察队首次发现南极上空出现臭氧空洞,之后全世界都密切关注着臭氧层的变化.1987年又发现北极上空出现了臭氧层空洞.
  据国内外科学家观测,自1979年以来,青藏高原上空每年夏季出现氧异常低值中心(中心位置约在拉萨偏北),而且臭氧总量平均每年递减达到0.35%.这是地球上空首次发现的中低纬度地区大气臭氧层异常低值区.如果任其发展下去,青藏上空将可能出现地球上空第三个臭氧层空洞.臭氧层的存在对于地球上生物的生存至关重要,因为它阻挡了阳光中高能量的紫外线辐射,因此有人形象地把臭氧层比做地球的“保护伞”[2].
  1臭氧层遭破坏的原因
  近几十年来,由于人类社会经济的高速发展,人为活动产生了大量氮氧化物排人大气, 如超音速飞机、宇宙飞行器都排出大量氮氧化物和其他气体进入臭氧层;人们大量使用电冰箱、空调机等制冷设备,释放出来的氯氟碳化合物(即氟里昂),以及发泡剂、烟雾剂、杀虫剂、洗净剂、除臭剂等气雾剂.这些气体绝大部分释入低空,再升入高空平流层分解,并以 1个氯原子破坏10万个臭氧分子的速度来破坏臭氧层,从而使局部地区出现臭氧层空洞.氯氟烃的工业生产始于20世纪30年代,最初的消费量仅3000吨,到1990年已超过160万吨 ,这种惊人的增长速度,导致了臭氧层的耗损与破坏.
  2大气中臭氧层现状及发展
  美国国家宇航局(NASA)的科学家前不久宣布,到2000年10月,南极上空臭氧洞的面积大约为2900万平方英里,这是迄今为止观测到臭氧空洞的最大面积.从NASA发布的图片上可以看到,臭氧洞像一个大的蓝水滴,完全罩在南极的上空,并延伸到南美的南端.
  臭氧空洞增大的速度是惊人的,特别是近年来南极上空的臭氧空洞有恶化的趋势.根据全球总臭氧观测的结果表明,在过去10~15年间,每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损.臭氧洞可以用一个三维的结构来描述,即臭氧洞的面积、深度及延续时间.1987年10月,南极上空的臭氧浓度下降到了1957~1978年间的一半,臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆.从那以后,臭氧浓度下降的速度还在加快,有时甚至减少到只剩30%,臭氧洞的面积也在不断扩大.1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到了南美洲最南端的上空.近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展,1995年观测到的臭氧洞的天数是77天,到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏,臭氧洞发生天数增加到80天.1997年至今,科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前,1998年臭氧洞的持续时间超过100天,是南极臭氧洞发现以来的最长记录,而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%,几乎可以相当三个澳大利亚的面积.这一迹象表明,南极臭氧洞的损耗状况正在恶化之中.
  目前,不仅在南极,在北极上空也出现了臭氧减少的现象,美、日、英、俄等国家联合观测发现,北极上空臭氧层也减少了20%,已形成了面积约为南极臭氧空洞三分之一的北极臭氧空洞.在被称为是世界上“第三极”的青藏高原,中国大气物理及气象学者的观测也发现,青藏高原上空的臭氧正在以每10年2.7%的速度减少,已经成为大气层中的第三个臭氧空洞.
  3“臭氧层空洞”造成的危害
  太阳是万物生长的源泉,太阳光中含有各种波长的紫外线,不同波长的紫外线对人体的作用不同.当太阳辐射透过大气层射向地面时,臭氧层几乎全部吸收了太阳辐射中波长以下的紫外线,保护地球上的生命免受短波紫外线的危害.平流层中臭氧含量非常少,如把地球上平流层中所有的臭氧压缩到一个大气压,只有2.5nm厚.有人作过估计:如果地球上的臭氧突然消失,人类可能在一年里就灭绝;在户外的阳光直射下呆两个小时,暴露的皮肤就会起疤,农作物会枯萎和烤焦,田鼠和野兔就会失明,海面上那些小虾和浮游生物也会消失.
  3.1臭氧层减少将对人类健康造成影响
  紫外线会加速皮肤暗沉老化,或引发皮肤癌,早已为人所知,但少有人知道,紫外线对眼睛也会造成伤害.长时间曝露在阳光中,不但容易让眼睛提前退化,增加罹患白内障的机会,年老时得眼疾甚至失明的危险性也会提高.据世界卫生组织统计,全球每年有1200~1500万人因白内障而失明,估计其中300万例与暴露在紫外线中有关.白内障是指晶状体老化浑浊.晶状体是眼睛抵抗紫外线的天然保护层,长期暴露在紫外线中,透明晶状体就会变得浑浊,牺牲自己去保护眼睛免受伤害.
  近来医学专家发现,过量紫外线也是导致视网膜黄斑退化的主因. 美国威斯康辛大学医学院长达10年追踪超过2000名43岁~86 岁的人发现,青春期、三十多岁时一天暴晒太阳超过5小时以上的人,10年内出现黄斑退化初期症状的几率比一天在阳光下不到2小时者高出一倍以上.此外,年轻时曾晒伤10次以上的人,10年内出现黄斑退化的比例也比没晒伤的人要多出1倍[3].
  据估计,全世界范围内每年大约有10万人死于皮肤癌,大多病例与中波紫外线的辐射有关.有这样一个触目惊心的数字:平流层臭氧每损耗1%,皮肤癌的发病率就会增加2%[4].故日常生活中应注意防晒,穿防护衣帽,外用宽谱遮光剂和抗氧化剂加强光防护,尽可能减少其对人体的损害.
  3.2过量的紫外线辐射对植物的影响
  过量的紫外辐射会使植物叶片变小,因而减少捕获阳光进行光合作用的有效面积,光合产物生成率下降.紫外线使植物叶片气孔阻力增大或气孔关闭,光合速率下降,还能诱导植物衰老机制的产生.紫外辐射会使植物更易受杂草和病虫害的损害,产量降低.同时紫外线B可改变某些植物的再生能力及收获产物的质量[5].据有关研究发现,当臭氧层厚度减少25%时,大豆的产量下降20%~25%,改变细胞内的遗传基因和再生能力,使农产品质量劣化;另外紫外线的辐射使其易受杂草和病虫的损害[6].
  3.3过量的紫外线辐射对水生生物的影响
  紫外线对生物的生存与稳定有强烈影响,可以危及生物的生命,并导致生物产生基因突变.由于紫外线在水中衰减明显,故对水生生物危害不太明显;但陆地紫外线强烈,正是生物光合作用产生的部分氧转化成臭氧,有效滤除太阳辐射中大部分紫外线,才为水生生物能逐渐向陆地发展创造了必要条件.过量的紫外线会杀死水中的微生物,削弱浮游植物的光合作用,破坏水中生物的食物链,引起水生态系统发生变化,降低水体的自然净化能力,导致水生生物的大量死亡.经研究发现,若空气中臭氧减少10%,将使许多水生生物变畸率增加18%,浮游植物光和作用减少5%.
  3.4“臭氧层空洞”引发光化学烟雾
  由于“臭氧层空洞”使紫外线穿透大气层进入近地面后,会产生一种可怕的烟雾—光化学烟雾.汽车、工厂尾汽向大气中排放大量的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物,并在紫外线的作用下发生光化学反应生成二次污染物.参与光化学过程的一次污染物和二次污染物混合起来形成一种烟雾,称为光化学烟雾.人和动物受其伤害后,眼睛和呼吸道粘膜就会受到强烈的刺激,引起眼睛红肿和喉炎,感觉头痛,呼吸困难.时间久了会引起慢性呼吸道疾病恶化,儿童肺功能障碍疾病[7].
  4臭氧层的保护
  在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,从冷冻机、冰箱、汽车到硬质薄膜、软垫家具,从计算机到灭火器,都离不开氯氟烃.要全面淘汰,必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术.在特殊情况下需要使用,也应努力回收,尽可能重新利用.目前,世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等)及其合成方法,有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等,但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应.同时,也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法,如水清洗技术、氨制冷技术等.
  为了推动氟利昂替代物质和技术的开发和使用,逐步淘汰消耗臭氧层物质,许多国家采取了一系列政策措施,一类是传统的环境管制措施,如禁用、限制、配额和技术标准,并对违反规定实施严厉处罚.欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施.一类是经济手段,如征收税费,资助替代物质和技术开发等[8].美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施.另外,许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动,采用各种环境标志,鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品,其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用.1985年8月,美 国、前苏联、日本、加拿大等2 O多个国家签署了《保护臭氧层国际公约》,目前有30多个国家批准了该公约《关于臭氧层物质的蒙特利尔协议书》.该协议书规定签字国在本世纪末把氯氟烃使用量减少到1986年的一半.欧洲共同体12国已同意本世纪末完全停止使用氯氟烃.比利时、葡萄牙则宣布禁止生产.联合国大会1995年通过决议,确定每年9月16日为“国际保护臭氧层日”.这说明,世界各国正在采取共同行动,要把人类拯救臭氧层的行动推向一个新阶段.
  然而,国外最新研究发现,原先认为对臭氧层无害且已上市取代氟里昂的4种化学制品,仍可能是臭氧层的杀手.这4种化学制品中,占第一位的是美国环保局1997年批准用来代替氟里昂的新溶剂一正丙基溴化物,它正是吞食臭氧层的新杀手,其破坏臭氧层的能力在热带地区比在北纬地区高20倍.其他3种原来认为对臭氧层无害的化学制品,今后也可能禁止上市.目前尚有许多被广泛使用的化学制品存在破坏臭氧层的特性,但至今并未被识别出来.某些新化学制品的产量虽不多,但其在大气中的含量正快速增加,如果上述化学制品的生产不受控制,全世界努力修补臭氧层空洞的计划将严重受挫.
  5展望
  综上所述 ,尽管人类已为保护臭氧层做出了努力,但此项工作仍然任重而道远,我们要同世界各国积极合作,努力控制和削减受控物质的使用量,研制各种行之有效的替代技术及产品.为了防止臭氧层的臭氧进一步消减,全面淘汰含氟里昂产品,实现“无氟”,已迫在眉睫.目前正进行着一场“太阳能革命”.实现可持续的经济意味着逐级停止使用矿物燃料,矿物燃料是使大气中积累吸热的气体和其他气体的罪魁.有几种新的技术将减少今日经济对碳的依赖.其中主要是几种形式的太阳能,从将阳光转变成电的光电池(PU)到捕捉因阳光对地球加热不均而产生的能量的大型风车.这些技术的销售每年都持续上升且价格不断下降.目前,各种太阳能发电量与矿物燃料发电量相比很小,但是风力和阳光在全世界几乎任何地方都很丰富,如果其经济性得到改善,就可以取代矿物燃料.同时提倡使用自行车和公共运输系统,这样既减少了空气污染,保护了大气环境,又节约能源,体现了环保意识.
  人类共同寄居的地球和共同享有的天空是不可分割的整体.我们应该把“保护臭氧层就是保护人类自己”的意识深入人心,号召人们积极行动起来,为了地球上的生命,为了保护我们赖以生存的空间,从我做起,从身边的小事做起,为保护臭氧层贡献自己的一份力量,使已经缺失的天空早日恢复原状,使人类早日从臭氧空洞的威胁中摆脱出来.