保护臭氧层的全球对策.doc

保护臭氧层的全球对策 在距地球11公里-45公里的大气中，90以上的臭氧分子富集于此，构成了厚厚的臭氧层。它像一把保护伞，挡住了来自太阳的紫外线。但是近年来由于人类活动的破坏，臭氧已经遭到了严重的破坏，甚至出现了臭氧层空洞。越来越多的有识之士和国家已经意识到保护臭氧层已经刻不容缓，势在必行。在欧洲的维也纳，加拿大的蒙特利尔，亚洲的北京，从联合国的高级官员、获诺贝尔奖的科学家，到各国的政府首脑，再到全世界所有爱护环境爱护我们共同家园的人们，不同肤色、不同国籍的人们都在为一个共同的使命而奔走努力：保护臭氧层，为了地球上的生命一， 臭氧层简介1.臭氧层的形成自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km-50Km的大气中，我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道，太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。如与氢（H）反应生成水（HO)，与碳（C）反应生成二氧化碳（C0）。同样的，与氧分子（O）反应时，就形成了臭氧（O）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。此外，雷电作用也产生臭氧，分布于地球的表面。正因为如此，雷雨过后，人们感到空气的清爽，人们也愿意到郊外的森林、山间、海岸去吮吸大自然清新的空气，享受自然美景的同时，让身心来一次爽爽快快的“洗浴”，这就是臭氧的功效，所以有人说，臭氧是一种干净清爽的气体。臭氧有极强的氧化性，少量的臭氧会使人感到精神振奋；但过强的氧化性也使其具有杀伤作用。一些过敏体质的人，长时间暴露在臭氧含量超过180微克/立方米的环境，会出现皮肤刺痒、呼吸不畅、咳嗽及鼻炎等症状。2.臭氧层的作用大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用，臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3nm以 下的紫外线，主要是一部分UVB(波长290300nm)和全部的UVC(波长290nm=，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍 。其二为加热作用，臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用 大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空1550km存在着升温层。正是由于存在着 臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气，所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为 温室气体的作用，在对流层上部和平流层底部，即在气温很低的这一高度，臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少，则会产生使地面气温下降的动力。因此，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。二， 臭氧层破坏现状1.破坏机理人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少的现象被称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中自然形成的，其形成机理是：O2紫外辐射O+O（高层大气中的氧气受阳光紫外辐射变成游离的氧原子）O2+OO3（有些游离的氧原子又与氧气结合就生成了臭氧，大气中90%的臭氧是以这种方式形成的O3是不稳定分子，来自太阳的紫外辐射既能生成O3，也能使O3分解，产生O2分子和游离O原子，因此大气中臭氧的浓度取决于其生成与分解速度的动态平衡。人为消耗臭氧层的物质主要是：广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃（CFCs）以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃（Halons哈龙）等化学物质。这些物质被称为消耗臭氧层物质，国际社会为了保护臭氧层，将这些物质列入淘汰或受控制使用的名单中，因此也称这些物质为“受控物质”。消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，可以停留很长时间，以CFC12为例，它在对流层中寿命长达120年左右，因此这类物质可以扩散到大气的各个部位，但是到了平流层后，就会被太阳的紫外辐射分解，释放出活性很强的游离氯原子或溴原子，参与导致臭氧损耗的一系列化学反应：游离的氯原子或溴原子与O3分子反应，产生氯或溴的一氧化物，夺走O3分子的一个氧原子，使之变成氧分子。氯或溴的一氧化物与游离的氧原子反应，释放“夺来”的氧原子，形成更多的氧分子和游离氯原子或游离溴原子，新的游离氯原子或溴原子重新与其它O3分子反应，再度生成O2分子和氯或溴的一氧化物，这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O3分子，这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。2.臭氧层破坏的现状1985年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去10-15年间、每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约 30%，有近95%的臭氧被破坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧洞”由此而得名。卫星观测表明，此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到1998年臭氧空洞面积比1997年增大约 15%，几乎相当于三个澳大利亚大。前不久，日本环境厅发表的一项报告称，1998年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录，为2720万平方公里，比南极大陆还大约1倍。美、日、英、俄等国家联合观测发现，近年来，北极上空臭氧层也减少了20%。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。根据全球总臭氧观测的结果表明，除赤道外，1978-1991年总臭氧每10年间就减少 1%-5%3.臭氧层空洞臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布，其最大浓度在中纬度24千米的高空，向极地缓慢降低，最小浓度在极地17千米的高空。20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60地区观测发现臭氧层空洞，引起世界各国极大关注。2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里，而2007年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里，相当于4个澳大利亚。科学家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。三， 保护臭氧层的国际措施1.寻找氟利昂的替代品在现代经济中，氟利昂等物质应用非常广泛，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，井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。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。2.保护臭氧层的国际公约（1）.维也纳公约保护臭氧层维也纳公约于年在维也纳签署，公约明确指出大气臭氧层耗损对人类健康和环境可能造成的危害，呼吁各国政府采取合作行动，保护臭氧层，并首次提出氟氯烃类物质作为被监控的化学品。公约促进和鼓励各国就保护臭氧层这一问题进行合作研究和情况交流，要求缔约国采取适当的方法和行政措施，控制或禁止一切破坏大气臭氧层的活动，保护人类健康和环境，减少臭氧层变化的影响。公约虽然没有达成任何实质性的控制协议，但在处理全球环境问题上的合作迈出重要的一步，为今后采取国际性措施控制CFCS做好了准备。截止到2000年3月，参加公约的缔约国共有174个，我国政府于1989年9月11日正式加入公约，并于1989年12月10日生效。（2）. 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书为执行维也纳公约，1987年9月16日又在加拿大蒙特利尔通过关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书。目的是确定控制消耗臭氧层物质的全球生产和使用的长期和短期战略。蒙特利尔公约中对CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC-114、CFC-115等五项氟氯碳化物及三项海龙的生产做了严格的管制规定，并规定各国有共同努力保护臭氧层的义务，凡是对臭氧层有不良影响的活动，各国均应采取适当防治措施，影响的层面涉及电子光学清洗剂、冷气机、发泡剂、喷雾剂、灭火器等等。此外，公约中亦决定成立多边信托基金，援助发展中国家进行技术转移。议定书中虽然规定将氟氯碳化物的生产冻结在1986年的规模，并要求发达国家在1988年减少50%的制造，同时自1994年起禁止海龙的生产。但是1988年的春天，美国国家航空航天局发表了“全球臭氧趋势报告”，报告中指出全球遭破坏的臭氧层并不仅止于南极与北极的上空，也间接证实了蒙特利尔公约对于氟氯碳化物的管制仍嫌不足。联合国有鉴于此，便于1990年6月在英国伦敦召开蒙特利尔公约缔约国第二次会议，并对公约内容作了大幅之修正，其中最为重要者即为扩大列管物质，除原先列管者之外，另增加CFC-13等10种物质、四氯化碳以及三氯乙烷，共计12种化学物质，并加速提前于2000年完全禁用上述物质。议定书的主要内容包括：1），规定了受控物质的种类受控物质以附件A的形式表示，有两类共8种。第一类为5种CFCs；第二类为3种哈龙。2），规定了控制限额的基准受控的内容包括受控物质的生产量和消费量，其中消费量是按生产量加进口量并减去出口量计算的。议定书规定了生产量和消费量的起始控制限额的基准：发达国家生产量与消费量的起始控制限额都以1986年的实际发生数为基准；发展中国家（1986年人均消费量小于0. 3kg的国家，即所谓的第五条第一款国家）都以19951997年实际发生的三年平均数或每年人均0.3kg，取其低者为基准。3），规定了控制时间达国家的开始控制时间，对于第一类受控制物质（CFCs），其消费量自1989年7月1日起，生产量自1990年7月1日起，每年不得超过上述限额基准。1993 年7月1日起，每年不得超过限额基准的80%。自1998年7月1日起，每年不得超过限额基准的50%。对于第二类受控物质（哈龙），其消费量和生产量自1992年1月1日起，每年不得超过限额基准。发展中国家的控制时间表比发达国家相应延迟10年。4），确立了评估机制议定书规定从1990年起，其后至少每4年，各缔约方应根据可以取得的科学、环境、技术和经济资料，对规定的控制措施进行一次评估蒙特利尔议定书至今已经过了4次修正和5次重要调整。3.国际保护臭氧层日国际保护臭氧层日为每年的9月16日。1995年1月23日，联合国大会通过决议，确定从199