臭氧空洞问题

1、臭氧空洞的问题已被列入“十大环境问题”之一。早在1985年，英国南极考察队便在 南纬60°地区观测发现臭氧层空洞。 其后,据美国“雨云一7号” 气象卫星观测，这个“洞”大如美国，高比珠峰，“洞”中臭氧已被破坏掉一半以 上,不仅如此，目前全球各个纬度平流层中的臭氧，也均有不同程度的减少。这一 现象引起了世界各国的广泛关注，而到如今，臭氧层的保护已经到了刻不容缓的 地步。鉴于这种状况，我利用研究性学习这个机会对其进行了深入的调查及研究。离地20公里30公里的大气层内臭氧集中分布的地带，称作臭氧层，它是 地球的一个保护层。太阳辐射透过这层大气时，大量的臭氧吸收了波长较短的 紫外线辐射，大大

2、减弱了到达地面太阳辐射中的紫外线强度。然而，若臭氧层的臭氧含量大大减少，则吸收太阳紫外线辐射的能力减弱， 到达地面的太阳辐射强 度会增大。20世纪50年代末到70年代就已发现臭氧浓度有减少的趋势。臭氧层的臭氧 浓度减少，使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加，对生态环境产生破坏作用，影响人类和其他生物有机体的正常生存。对南极臭氧洞形成原因的解释有三种， 即大气化学过程解释，太阳活动影响 和大气动力学解释。其一，大气化学过程解释，认为臭氧层中可以产生某种大气 化学反应，将3个氧原子含量的臭氧（03）分解为分子氧（02）和原子氧（0）， 从而破坏了臭氧层；其二，太阳活动影响解释，认为当太阳活动峰年（即

3、太阳活 动强烈的时期）前后，宇宙射线明显增强，促使双电子氮化物（如N02）与03发生化学反应，使得奇电子氮化物（如 N03）增加，03转换为02;其三，大气 动力学解释认为，初春，极夜结束，太阳辐射加热空气，产生上升运动，将对流 层臭氧浓度低的空气输入平流层，使得平流层臭氧含量减小，容易出现臭氧洞。 而一般认为，在人为因素中，工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原 因之一。通常，氟里昂是比较稳定的物质，然而，当它被大气环流带到平流层（1 6公里30公里）时，由于受太阳紫外线的照射， 容易形成游离的氯离子。这些 氯离子非常活泼，容易与臭氧起化学反应，把臭氧（ 03）变成氧分子（02）和 氧

4、原子（0），从而使臭氧总量减少，形成了臭氧洞。从医学上来说，较短波的紫外线辐射杀伤能力最大， 能杀死细胞，破坏生物 细胞内的遗传物质，严重时会导致生物的遗传病，产生突变体，导致人类的皮肤 癌。强烈的紫外线还可以穿透海洋10米30米，使海洋浮游植物的初级生产力 降低四分之三左右，抑制浮游动物生长。 据估计，总臭氧量减少 1，皮肤癌的 发病率将增加 5-7，白内障患者将增加 02 06。总臭氧量减少 1。 有的实验结果表明， 传染性皮肤病可能也与由臭氧减少而导致的紫外线增强有关。 自 1983 年以来，加拿大皮肤癌的发病率己增加 235，1991 年皮肤病患者已多 达 4 7 万人。美国环保局局长

5、说， 美国在今后 50 年内死于皮肤癌者， 将比过去 预计的增加 20 万人。澳大利亚人喜欢晒日光浴，把皮肤晒得黑黑的。尽管科学 家反复告诫多晒太阳会导致皮肤癌、 他们对黑肤色还是乐此不疲。 结果，澳大利 亚人皮肤癌的发病率竟比世界上其他地方高出了 1 倍。全世界患皮肤癌的人已占 癌症患者总人数的 13。联合国环境规划署曾警告说，如果地球的臭氧层会继 续按照目前的速度减少并变薄，那么到 2000 年时全世界患皮肤癌的比例将增加 26，达到 30 万人。如果下个世纪初臭氧层再减少 10，那么全世界每年患白 内障的人有可能达到 160万-175万人。紫外线辐射的增加， 还会引起海洋浮游生 物及虾、

6、蟹幼体、贝类的大量死亡，造成某些生物灭绝， 成群的兔子患上近视眼， 成千上万只羊双目失明。 如果南极海洋中原有的浮游生物极度下降， 则海洋生物 从整体上会发生很大变化。而若 是臭氧层全 部遭到破坏，太阳紫外线就会 杀 死陆地上的所 有生命，人类也将遭到灭顶之灾 。人们一旦了解了臭氧洞的危害和形成原因， 相信会对臭氧洞演变的预测和防 止提出新的理论和方法。 在臭氧层内各地分布不均匀， 世界三极地区即南极、 北 极和青藏高原气候寒冷， 臭氧层微薄。 某处臭氧层中臭氧含量的减少等于在屋顶 上开了天窗， 如果减少到正常值的 50%以上， 人们形象地说这是个臭氧洞。 臭氧 洞可以用一个三维的结构来描述，

7、即臭氧洞的面积、深度及延续时间。 南极臭 氧洞 2000年 9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到 2830平方公里，超出中国 面积两倍以上，相当于美国领土面积的 3 倍。这是迄今观测到的最大的臭氧层洞。 图中覆盖在南极上空如同兰色水滴的就是就是卫星观测到的臭氧洞 .南极是一个 非常寒冷的地区，终年被冰雪覆盖，四周环绕着海洋。 1985 年，英国科学家法 尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现： 1977-1984 年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。 1985 年前南极臭氧洞大小和深度， 大约以两年为消长周期。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展为了防止臭氧空

8、洞进一步加剧，保护生态环境和人类健康， 1990 年各国制 定了蒙特利尔议定书，对氯氟烃的排放量规定了严格的限制。如今，这些年 来环保组织的不懈努力终于获得了回报：臭氧又回来了 ! 澳大利亚英联邦科学与 工业研究组织（CSIRO）的大气研究专家保罗弗雷舍激动地说：“这是一条重大 新闻。我们期待这一天已经很久了 ! ”他说，虽然影响臭氧空洞缩小进度的因素 还有很多， 比如温室效应、 气候变化等等， “但我们在将各种因素综合起来考虑 之后，得出了这一结论：南极洲上空的臭氧空洞不出 50年便会完全消失”。据 悉，从 50年代起，随着电冰箱和空调 （氯氟烃的主要生产源 ）的大量普及，大气 层中的氯氟烃

9、含量逐年递增，到 2000 年达到峰值。后来，由于新型无氟冰箱的 诞生，氯氟烃含量才开始明显下降 。对于臭氧层空洞的问题， 我国也采取了一系列的相应措施。 现在，我国已立 了由国家环保局等 18 个部委组成的国家保护臭氧层领导小组。在领导小组的组 织协调下，编制了中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案 ，并于 1993年得到 国务院的批准， 成为我国开展保护臭氧层工作的指导性文件。 在此基础上又制定 了化工、家用制冷等 8个行业的淘汰战略， 进一步明确了各行业淘汰消耗臭氧层 物质的原则、 政策、计划和优先项目， 具有较强的可操作性。 以上述两个文件为 依据，我国积极组织申报和实施蒙特利尔多边基金项目。截止到 1997年 6 月， 多边基金执委会共批准了我国 210个项目，获得赠款总额 1.5 亿美元。为配合履 行保护臭氧层的国际公约， 国家正在逐步制定并采取一定的法规和措施， 对消耗 臭氧层物质的生产和使用予以控制， 对替代品和替代技术的生产和应用予以引导 和鼓励，如生产配额、 环境标志、税收价格调节、 进出口控制、投资控制等政策。 目前，已有一些规定出台。 除此之外， 我国还开展了保护臭氧层的宣传、 国际合 作和科研等方面的活动， 提高了