⑴ 臭氧層出現空洞是什麼
1.人類的保護傘在我們所住的地球表面15~50千米處的同溫層中,有一層布滿臭氧的空間,叫臭氧層,臭氧的分子是由3個氧原子組成的。雖然臭氧在大氣中含量極少,其平均濃度按體積比僅為3%,但它像天衣一樣,嚴密無縫地阻擋著太陽紫外線的輻射,使太陽到達地面的紫外線的輻射少到讓生物可以承受的程度,保護著地球上所有的生命,所以把它叫做地球保護傘。
2.保護傘破了目前這一保護層,由於人類大量生產電冰箱、空調設備、滅火器、泡沫塑料、洗滌劑和電子工業中廣泛使用氟利昂的結果,現在南北兩極高空出現了臭氧洞。
1985年5月,英國南極考察隊的科學家首次發現,南極上空的臭氧層出現了面積近於美國大陸的臭氧層「空洞」。這個「空洞」不是固定在一個區域,而是每年都在移動,其面積也在逐年擴大。經過大量觀測研究表明,在過去的十年內,南極臭氧層一直在有規律地遞減,1985年春的臭氧濃度比1975年約降低50%,20世紀80年代以來,南極上空春季(10月)臭氧量急劇減少,最多約減少40%。美國國家海洋與大氣管理局最近公布的報告指出,去年南極上空出現的臭氧層空洞范圍,又向北擴大了480千米,向有人居住的南美大陸南端逼近。
3.沒破的地方也變「薄」了在世界其他地區也出現了臭氧的減少,通過衛星和地面觀測站獲得的監測數據表明,1969~1986年間,北緯30°~60°地區上空臭氧層濃度下降了1.7%~3%,這一地區主要包括美國、西歐、加拿大、日本、中國和原蘇聯等人口最稠密的地區。在過去的17年中,加拿大臭氧濃度下降了約2.3%,美國北部下降3%,南部下降1.7%,挪威斯匹卑爾根群島上空,每年大約平均下降1.5%~2%。據1987年的監測,北極臭氧層最低下降約10%,聯邦德國1987年發現,北極上空的臭氧層也有一個大洞,面積約為南極空洞的1/5。
4.臭氧空洞的危害臭氧層的破壞,將使到達地面的太陽紫外線大量增加,人類和地球上生物將會因此而遭受極大的危害。科學研究表明,過強的紫外線被動植物吸收後會引起不良的生理效應,使它們失去應有的生理功能。前不久在華盛頓舉行的氣候與健康會議上,專家們指出,全球的氣候變暖和大氣臭氧層破壞而引起的紫外線輻射增加,破壞了人體的抗病能力,從而誘發多種疾病,如皮膚癌、麻風病、天花和皰疹等。紫外線的增加還能降低人體免疫系統功能,危害呼吸器官和眼睛。據統計,如果臭氧層中臭氧總量減少1%,太陽紫外線輻射量將要增加約2%,皮膚癌的發病率將增加5%~7%,也就是說,全球將在一年中增加5萬例患者;享有「太陽州」之稱的澳大利亞昆士蘭州,因患皮膚癌而喪生的人數比例已居世界之冠,而且呈逐年上升之勢。此外,紫外線的增加還會引起海洋生物,如蝦、蟹動物和貝類的大量死亡,造成某些生物滅絕;還可使主要作物小麥、水稻等減產。過量的紫外線還可以引起地球增溫,導致更多難以想像的災難。
5.空洞能修補嗎目前國際上大多數科學家認為,氟氯碳化合物(如氟利昂等)和含溴化合物是破壞臭氧層的罪魁禍首。為了保護臭氧層免遭破壞,首先必須限制主要破壞物氯氟烴類物質的生產量和消耗量。其次要禁止或減少氯氟烴的生產和使用,這就必須研究和製造對環境無害的氯氟烴替代品和替代技術,同時要加強回收和循環利用技術的研究和推廣應用。
⑵ 什麼是臭氧空洞
一、什麼是臭氧
太陽是一個巨大的熱體,表面溫度高達6000℃,是地球取之不盡的能量來源。我們都知道,人類肉眼可以看到的「赤橙黃綠青藍紫」的七彩光是可見光范圍的太陽輻射,實際上到達地面的太陽光還有紅外線和紫外線等。太陽輻射的紫外光中有一部分能量極高,如果到達地球表面,就可能破壞生物分子的蛋白質和基因物質,即我們所熟知的DNA,造成細胞破壞和死亡。然而,自然的力量改變了這一過程,地球的大氣層就像一個過濾器,一把保護傘,將太陽輻射中的有害部分阻擋在大氣層之外,使地球成為人類可愛的家園。而完成這一工作的,就是今天已經婦孺皆知的「臭氧層」。
臭氧與我們熟知的氧氣是「親兄弟」,只是臭氧由三個氧原子構成,而氧氣由兩個氧原子構成。由於臭氧和氧氣之間的平衡,大氣中形成了一個較為穩定的臭氧層,這個臭氧層的高度大約在距離地面表面15-25千米處。生成的臭氧對太陽的紫外輻射有很強的吸收作用,有效地阻擋了對地表生物有傷害的紫外線。因此,實際上可以說,臭氧層形成之後,才有了生命在地球上的生存、延續和發展,臭氧層是地表生物系統的「保護傘」。
二、南極臭氧空洞
臭氧層在大氣中是極其脆弱的一層氣體,如果在零度的溫度下,沿著垂直的方向將大氣中的臭氧全部壓縮到一個大氣壓,那麼臭氧層的總厚度只有3毫米左右。
科學家在南極地區最早發現了嚴重的臭氧層破壞。南極是一個非常寒冷的地區,終年被冰雪覆蓋,四周環繞著海洋。在過去10-15年間,每到春天南極上空平流層的臭氧都會發生急劇的大規模耗損。極地上空臭氧層的中心地帶,近95%的臭氧被破壞。從地面向上觀測,高空的臭氧層已極其稀薄,與周圍相比像是形成了一個「洞」,直徑上千千米,「臭氧洞」就是因此而得名的。臭氧洞可以用一個三維的結構來描述,即臭氧洞的面積、深度及延續時間。1987年10月,南極上空的臭氧濃度下降到了1957-1978年間的一半,臭氧洞面積則擴大到足以覆蓋整個歐洲大陸。從那以後,臭氧濃度下降的速度還在加快,有時甚至減少到只剩30%,臭氧洞的面積也在不斷擴大。1994年10月觀測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積等仍在繼續擴展,1995年觀測到的臭氧洞的天數是77天,到1996年幾乎南極平流層的臭氧全部被破壞,臭氧洞發生天數增加到80天。1997年至今,科學家進一步觀測到臭氧洞發生的時間也在提前,1998年臭氧洞的持續時間超過100天,是南極臭氧洞發現以來的最長記錄,而且臭氧洞的面積比1997年增大約15%,幾乎可以相當三個澳大利亞的面積。這一跡象表明,南極臭氧洞的損耗狀況正在惡化之中。
三、臭氧層破壞現狀
眾所周知,太陽輻射的紫外線對生物有很強的殺傷力。幸運的是,距地球表面25-50公里處有一臭氧層。臭氧是地球大氣層中的一種微量氣體,它是由三個氧原子(O3)結合在一起的藍色、有刺激性的氣體。盡管臭氧層在地球表面並不太厚,若在氣溫 0℃ 時,將地表大氣中的臭氧全部壓縮到一個標准大氣壓時,臭氧層的總厚度才不過3毫米左右,但它卻能吸收太陽輻射出的99%的紫外線。就像地球的一道天然保護屏障,使地球上的萬物免遭紫外線的傷害。因此,臭氧層也被譽為是地球的「保護傘」。
1985年,英國科學家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測站發現:在過去10-15年間、每到春天南極上空的臭氧濃度就會減少約 30%,有近95%的臭氧被破壞。從地面上觀測,高空的臭氧層已極其稀薄,與周圍相比像是形成一個「洞」,直徑達上千公里,「臭氧洞」由此而得名。衛星觀測表明,此洞覆蓋面積有時比美國的國土面積還要大。到1998年臭氧空洞面積比1997年增大約 15%,幾乎相當於三個澳大利亞大。前不久,日本環境廳發表的一項報告稱,1998年南極上空臭氧空洞面積已達到歷史最高記錄,為2720萬平方公里,比南極大陸還大約1倍。
美、日、英、俄等國家聯合觀測發現,近年來,北極上空臭氧層也減少了20%。在被稱為是世界上「第三極」的青藏高原,中國大氣物理及氣象學者的觀測也發現,青藏高原上空的臭氧正在以每10年 2.7% 的速度減少。根據全球總臭氧觀測的結果表明,除赤道外,1978-1991年總臭氧每10年間就減少 1%-5%。
自30年代以來,氟氯碳被廣泛用作冰箱、冷凍機、空調等設備的製冷劑,聚氨醋泡沫和聚乙烯/聚苯乙烯泡沫中的發泡劑,氣霧劑製品中的推進劑,電子線路板、精密金屬零部件等的清洗劑及煙絲的膨脹劑等。哈龍則主要用作滅火器中的滅火劑。上述化學物質非常穩定,排到大氣中可存留數十年,甚至100年左右,因此最終會破壞臭氧層。
四、臭氧洞是怎樣形成的
臭氧洞一經發現,立即引起科學界及整個國際社會的震動。最初對南極臭氧洞的出現有三種不同的解釋。一種認為是底層含臭氧少的空氣被風吹到平流層的天然結果;第二種解釋認為,南極臭氧洞是由宇宙射線在高空生成氮氧化物的自然過程;但是,美國的兩位科學家Monila和Rowland指出,正是人為的活動造成了今天的臭氧洞。元兇就是我們現在所熟知的氟利昂和哈龍。
越來越多的科學證據否定了前兩種假說,而證實氟利昂和哈龍產生的氯和溴在平流層通過化學過程破壞臭氧是造成南極空洞的主要原因。那麼氟利昂和哈龍是怎樣進入平流層,又是如何引起臭氧層破壞的呢?我們知道就重量而言人為釋放的氟利昂和哈龍的分子雖然都比空氣重,但它們在低層幾乎不與任何分子發生反應,因此不能通過一般的大氣化學過程去除。經過一兩年的時間,這些物質於全球范圍內在對流層分布均勻,然後主要在熱帶地區上空被大氣環流帶入平流層,風又將它從高緯度地區向低緯度地區輸送,在平流層內混合均勻。在平流層內,強烈的紫外線照射使氟利昂和哈龍發生分子解離,釋放出原子狀態的高活性的氯和溴,生成破壞臭氧層的主要物質,它們對臭氧層的破壞是以催化劑的方式進行的。據估算,一個氯原子可以破壞104-105個臭氧分子.而由哈龍釋放的溴原子對它的破壞能力是氯原子的30-60倍。而且,氯原子和溴原子還存在協同作用即二者同時存在時,破壞臭氧的能力要大於二者的簡單加和。
南極臭氧空洞的形成是包含大氣化學、氣象學的三維復雜過程,但根源是地球表面人為活動產生的氟利昂和哈龍,氟利昂和哈龍在大氣中的壽命很長,一旦進入大氣就較難去除,這意味著它們對臭氧層的破壞會持續一個漫長的過程.
五、什麼在破壞臭氧層?
大氣平流層中距地面 20-40 公里的范圍內有一圈特殊的大氣層,這一層大氣中臭氧含量特別高。大氣平均臭氧含量大約是 0.3ppm,而這里的臭氧含量接近 10ppm,高空大氣層中 90% 的臭氧集中在這里,所以叫它臭氧層。
臭氧層在保護地球方面具有特別的功能:對於太陽光中與生物無害的可見光和 A 段紫外線,將它們大部分吸收,小部分放行,讓它們到達地面殺菌消毒,又不至於對人體健康造成危害。所以說臭氧層是保護地球的無縫天衣。
空調、電冰箱用的製冷劑氯氟烴其商品名叫氟里昂。氯氟烴在低層大氣中穩定,游盪 10 年左右的時間進入同溫層,直至穿出臭氧層。穿出臭氧層後,在強烈紫外線的作用下,氯氟烴迅速分解,產生氯原子,氯原子極為活潑,專門拆散臭氧分子,使臭氧層逐漸變薄,出現空洞。
人類已經把1500萬噸以上的氯氟烴排放到大氣中。進入大氣中的氯氟烴,只有一部分參與臭氧層破壞作用,大部分還在大氣中游盪,因而,雖然現在很多地方已停止生產和使用氯氟烴,臭氧層仍然會繼續遭到破壞。何況,除了氯氟烴外,工業廢氣、汽車和飛機的尾氣、核爆炸產物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等幾十種化學物質,都是破壞臭氧層的因素。
六、臭氧層保護
氟利昂是美國杜邦公司30年代開發的一個引為驕傲的產品被廣泛用於製冷劑、溶劑。塑料發泡劑、氣溶膠噴霧劑及電子清洗劑等,哈龍在消防等行業發揮著重要作用、當科學家研究令人信服地揭示出人類活動已經造成臭氧層嚴重損耗的時候,「補天」行動非常迅速。實際上.現代社會很少有一個科學問題像「大氣臭氧層」這樣由激烈的反對、不理解,迅速發展到全人類採取一致行動來加以保護。
1985年,也就是Monlina和Rowland提出氯原子臭氧層損耗機制後11年,同時也是南極臭氧洞發現的當年由聯合國環境署發起。通過保護臭氧層的維也納公約,首次在全球建立了共同控制臭氧層破壞的一系列原則方針。
1987年,大氣臭氧層保護的重要歷史性文件《蒙特利爾議定書》通過。在該議定書中,規定了保護臭氧層的受控物質種類和淘汰時間表,要求到2000年全球的氟利昂消減一半,並制定了針對氟利昂類物質生產、消耗、進口及出口等的控制措施。
由於進一步的科學研究顯示大氣臭氧層損耗的狀況更加嚴峻,1990年通過《蒙特利爾議定書》倫敦修正案。1992年通過了哥本哈根修正案,其中受控物質的種類再次擴充,完全淘汰的日程也一次次提前。
從這里我們不僅可以看到人類日益緊迫的步伐,而目也發現,即使如此努力地彌補我們上空的「臭氧洞」,但由於臭氧層損耗物質從大氣中除去十分困難,預計採用哥本哈根修正案也要在2050年左右平流層氫原子濃度才能下降到臨界水平以下。到那時,我們上空的「臭氧洞」可望開始恢復。臭氧層保護是近代史上一個全球合作十分典型的範例。這種合作機制將成為人類的財富,並為解決其它重大問題提供借鑒和經驗。
⑶ 為什麼澳大利亞的自然環境這么差
樓上可能是沒去過環境好的國家 澳洲乾旱暴曬 比中國重慶武漢這種城市還要嚴重 紫外線強因為臭氧空洞就在澳洲頭頂 皮膚癌發病率全球第二 第一是鄰居紐西蘭 除了塔斯馬里亞和周邊沿海地區 澳洲中部基本不能住人 極度的乾旱和缺水首都堪培拉是不是沙塵暴 對比歐洲國家 澳洲真的不能算是宜居的國家 你在網上搜到的那些個說什麼澳洲宜居 澳洲全世界環境好 我估計都是些移民中介搞出來的 很簡單 你去下載個google地圖 然後調成衛星地圖模式 看看澳洲 就什麼都明白了 不
⑷ 澳洲有沒有臭氧層空洞
溫馨提示
非常幸運,澳洲上空沒有臭氧層空洞。
1985年,英國科學家觀測到南極上空出現臭氧層空洞,並證實其同氟利昂(CFCs)分解產生的氯原子有直接關系。這一消息震驚了全世界。到「1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達2400萬平方公里,北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%。科學家警告說,地球上臭氧層被破壞的程度遠比一般人想像的要嚴重得多。
⑸ 臭氧層空洞的成因,解決方法,目前進展
臭氧在大氣中從地面到70千米的高空都有分布,其最大濃度在中緯度24千米的高空,向極地緩慢降低,最小濃度在極地17千米的高空。20世紀50年代末到70年代就發現臭氧濃度有減少的趨勢。1985年英國南極考察隊在南緯60°地區觀測發現臭氧層空洞,引起世界各國極大關注。臭氧層的臭氧濃度減少,使得太陽對地球表面的紫外輻射量增加,對生態環境產生破壞作用,影響人類和其他生物有機體的正常生存。關於臭氧層空洞的形成,在世界上佔主導地位的是人類活動化學假說:人類大量使用的氯氟烷烴化學物質(如製冷劑、發泡劑、清洗劑等)在大氣對流層中不易分解,當其進入平流層後受到強烈紫外線照射,分解產生氯游離基,游離基同臭氧發生化學反應,使臭氧濃度減少,從而造成臭氧層的嚴重破壞。為此,於1987年在世界范圍內簽訂了限量生產和使用氯氟烷烴等物質的蒙特利爾協定。另外還有太陽活動說等說法,認為南極臭氧層空洞是一種自然現象。關於臭氧層空洞的成因,尚有待進一步研究。 2008年形成的南極臭氧空洞的面積到9月第二個星期就已達2700萬平方公里,而2007年的臭氧空洞面積只有2500萬平方公里。2000年,南極上空的臭氧空洞面積達創記錄的2800萬平方公里,相當於4個澳大利亞。科學家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面積是否會打破這個記錄。 科學家認為,去年臭氧空洞面積較小的主要原因在於氣候,而不是因為破壞臭氧層的化學氣體排放減少。英國南極考察科學家阿蘭·羅傑說,去年南極上空臭氧空洞縮小在歷史記錄上應被看作是個別現象。因此,臭氧層空洞面積有可能進一步擴大。 大氣圈的臭氧入不敷出,濃度降低。科學家在1985年首次發現: 1984年9、10月間,南極上空的臭氧層中,臭氧的濃度較20世紀70年代中期降低40%,已不能充分阻擋過量的紫外線,造成這個保護生命的特殊圈層出現「空洞」,威脅著南極海洋中浮游植物的生存。據世界氣象組織的報告:1994年發現北極地區上空平流層中的臭氧含量,也有減少,在某些月份比20世紀60年代減少了25-30%。而南極上空臭氧層的空洞還在擴大,1998年9月創下了面積最大達到2500萬Km2的歷史記錄。 臭氧層為什麼會出現「空洞」?許多科學家認為,是使用氟利昂作製冷劑及在其他方面使用的結果。氟利昂由碳、氯、氟組成,其中的氯離子釋放出來進入大氣後,能反復破壞臭氧分子,自己仍保持原狀,因此盡管其量甚微,也能使臭氧分子減少到形成「空洞」。我國科學家新近提出,僅僅是氟利昂的作用還不夠,太陽風射來的粒子流在地磁場的作用下向地磁兩極集中,並破壞了那裡的臭氧分子,這才是主要原因。(楊學祥,1999)而無論如何,人為地將氯離子送進大氣,終是一種有害行為。 本世紀70年代,當時英國的科學家通過觀測首先發現,在地球南極上空的大氣層中,臭氧的含量開始逐漸減少,尤其在每年的9-10月(這時相當於南半球的春季)減少更為明顯。美國的「雲雨7號」衛星進一步探測表明,臭氧減少的區域位於南極上空,呈橢圓形,1985年已和美國整個國土面積相似。這一切就好像天空塌陷了一塊似的,科學家把這個現象稱為南極臭氧洞。南極臭氧洞的發現使人們深感不安,它表明包圍在地球外的臭氧層已經處於危機之中。於是科學家在南極設立了研究中心,進一步研究臭氧層的破壞情況。1989年,科學家又赴北極進行考察研究,結果發現北極上空的臭氧層也已遭到嚴重破壞,但程度比南極要輕一些。 臭氧是大氣中的微量氣體之一,其主要濃集在平流層中20-25km的高空,即大氣的臭氧層。臭氧層對保護地球上的生命界以及調節地球的氣候都具有極為重要的作用。然而,近些年來,由於在平流層內運行的飛行器日益增多,人類活動產生的一些痕量氣體如NO。和氯氟烴等進入平流層,使臭氧層遭到破壞,以致於在南極上空出現了「臭氧空洞」。 導致大氣中臭氧減少和耗竭的物質,主要是平流層內超音速飛機排放的大量NO。以及人類大量生產與使用的氯氟烴化合物(氟利昂),如CFCl3(氟利昂-11)、CF2Cl2(氟利昂-12)等。1973年,全球這兩種氟利昂的產量達480萬、,其大部分進入低層大氣,再進入臭氧層。氟利昂在對流層內性質穩定,但進入臭氧層後,易與臭氧發生反應而消耗臭氧,以致降低臭氧層中O3濃度。
編輯本段臭氧層空洞成因
對南極臭氧洞形成原因的解釋有三種,即大氣化學過程解釋,太陽活動影響和大氣動力學解釋。
大學化學規程解釋
大氣化學過程解釋,認為臭氧層中可以產生某種大氣化學反應,將3個氧原子含量的臭氧(O3)分解為分子氧(O2)和原子氧(O),從而破壞了臭氧層;
太陽活動影響解釋
太陽活動影響解釋,認為當太陽活動峰年(即太陽活動強烈的時期)前後,宇宙射線明顯增強,促使雙電子氮化物(如NO2)與O3發生化學反南極上空的臭氧層空洞
應,使得奇電子氮化物(如NO3)增加,O3轉換為O2;
大氣動力學解釋
大氣動力學解釋認為,初春,極夜結束,太陽輻射加熱空氣,產生上升運動,將對流層臭氧濃度低的空氣輸入平流層,使得平流層臭氧含量減小,容易出現臭氧洞。一般認為,在人為因素中,工業上大量使用氟里昂氣體是破壞臭氧層的主要原因之一。通常,氟里昂是比較穩定的物質,然而,當它被大氣環流帶到平流層(16公里~30公里)時,由於受太陽紫外線的照射,容易形成游離的氯離子。這些氯離子非常活潑,容易與臭氧起化學反應,把臭氧(O3)變成氧分子(O2)和氧原子(O),從而使臭氧總量減少,形成了臭氧洞。本來,在離地20公里~30公里的大氣層內,是臭氧集中分布的地帶,稱作臭氧層,太陽輻射透過這層大氣時,大量的臭氧吸收了波長較短的紫外線輻射(0.20微米~0.30微米波段),大大減弱了到達地面太陽輻射中的紫外線強度。然而,若臭氧層的臭氧含量大大減少,則吸收太陽紫外線輻射的能力減弱,到達地面的太陽輻射強度會增大。從醫學上來說,較短波的紫外線輻射殺傷能力最大,能殺死細胞,破壞生物細胞內的遺傳物質,如染色體、脫氧核糖核酸等,嚴重時會導致生物的遺傳病,產生突變體,導致人類的皮膚癌。強烈的紫外線還可以穿透海洋10米~30米,使海洋浮游植物的初級生產力降低四分之三左右,抑制浮游動物生長。人們一旦了解了臭氧洞的危害和形成原因,相信會對臭氧洞演變的預測和防止提出新的理論和方法。在臭氧層內各地分布不均勻,世界三極地區即南極、北極和青藏高原氣候寒冷,臭氧層微薄。某處臭氧層中臭氧含量的減少等於在屋頂上開了天窗,如果減少到正常值的50%以上,人們形象地說這是個臭氧洞。臭氧洞可以用一個三維的結構來描述,即臭氧洞的面積、深度及延續時間。 南極臭氧洞2000年9月3日南極上空的臭氧層空洞面積達到2830平方公里,超出中國面積兩倍以上,相當於美國領土面積的3倍。這是迄今觀測到的最大的臭氧層洞。圖中覆蓋在南極上空如同蘭色水滴的就是就是衛星觀測到的臭氧洞.南極是一個非常寒冷的地區,終年被冰雪覆蓋,四周環繞著海洋。1985 年,英國科學家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測站發現:1977-1984年每到春天南極上空的臭氧濃度就會減少約 30%,有近 95% 的臭氧被破壞。1985年前南極臭氧洞大小和深度,大約以兩年為消長周期。近年臭氧洞的深度和面積等仍在繼續擴展。
編輯本段臭氧層空洞的危害
10多年來,經科學家研究;大氣中的臭氧每減少1%。照射到地面的紫外線就增加2%,人的皮膚癌就增加3%,還受到白內障、免疫系統缺陷和發育停滯等疾病的襲擊。現在居住在距南極洲較近的智利南端海倫娜岬角的居民,已嘗到苦頭,只要走出家門,就要在衣服遮不住的膚面,塗上防曬油,戴上太陽眼鏡,否則半小時後,皮膚就曬成鮮艷的粉紅色,並伴有癢痛;羊群則多患白內障,幾乎全盲。據說那裡的兔子眼睛全瞎,獵人可以輕易地拎起兔子耳朵帶回家去,河裡捕到的鮮魚也都是盲魚。 推而廣之,若臭氧層全部遭到破壞,太陽紫外線就會殺死所有陸地生命,人類也遭到「滅頂之災」,地球將會成為無任何生命的不毛之地。可見,臭氧層空洞已威脅到人類的生存了。 1987年,主要工業國簽署了《蒙特利爾公約》,要求逐步停止使用危害臭氧層的化學物質。而且現在,已有更健康的第三代製冷劑出現了,這就是氨。氨是自然存在的物質,由氫和氮元素組成,對環境影響微乎其微。 臭氧是一種溫室氣體,它的存在可以使全球氣候增暖。但是,臭氧與其它溫 室氣體不同,這是自然界中受自然因子(太陽輻射中紫外線對高層大氣氧分子進光化作用而生成)影響而產生,並不是人類活動排放產生的。臭氧除了能夠對氣候變化產生影響,從而影響環境和生態外,還對人類健康產生強烈的直接影響。由實驗及實際觀測推論會造成以下的影響。
對人類健康影響
1.增加皮膚癌:臭氧減少1%,皮膚癌患者增加4%-6%,主要是黑色素癌。 2.損害眼睛,增加白內障患者。 3.削弱免疫力,增加傳染病患者。
對生態影響
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.減少漁業產量。紫外線輻射可殺死10米水深內的單細胞海洋浮游生物 。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.破壞森林。 據研究,臭氧減少影響人類健康及生態系統的主要機制是紫外線輻射的增加會破壞核糖核酸(DNA),以改變遺傳信息及破壞蛋白質。除了影響人類健康和生態外,因臭氧減少而造成的紫外輻射增多還會造成對工業生產的影響,如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。
編輯本段國際保護臭氧層日
1995年1月23日,聯合國大會通過決議,確定從1995年開始,每年的9月16日為「國際保護臭氧層日」。聯合國大會確立「國際保護臭氧層日」的目的是紀念1987年9月16日簽署的《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,要求所有締約的國家根據「議定書」及其修正案的目標,採取具體行動紀念這一特殊日子。 聯合國環境規劃署自1976年起陸續召開了各種國際會議,通過了一系列保護臭氧層的決議。尤其在1985年發現了在南極周圍臭氧層明顯變薄,即所謂的「南極臭氧洞」問題之後,國際上保護臭氧層以及保護人類子孫後代的呼聲更加高漲。 大事記 1977年4月,聯合國環境規劃署理事會在美國華盛頓哥倫比亞特區召開了有32個國家參加的「評價整個臭氧層」國際會議。 會議通過了第一個「關於臭氧層行動的世界計劃」。這個計劃包括監測臭氧和太陽輻射、評價臭氧耗損對人類健康影響、對生態系統和氣候影響等,並要求聯合國環境規劃署建立一個臭氧層問題協調委員會。 1980年,協調委員會提出了臭氧耗損嚴重威脅著人類和地球的生態系統這一評價結論。 1981年,聯合國環境規劃署理事會建立了一個工作小組起草保護臭氧層的全球性公約。 經過4年的艱苦工作,1985年4月,在奧地利首都維也納通過了有關保護臭氧層的國際公約——《保護臭氧層維也納公約》。該公約從1988年9月生效。 這個公約只規定了交換有關臭氧層信息和數據的條款,但是對控制消耗臭氧層物質的條款卻沒有約束力。以後在《保護臭氧層維也納公約》基礎上,聯合國環境規劃署為了進一步對氯氟烴類物質進行控制,在審查世界各國氯氟烴類物質生產、使用、貿易的統計情況後,通過多次國際會議協商和討論,於1987年9月16日在加拿大的蒙特利爾會議上,通過了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,並於1989年1月1日起生效。蒙特利爾議定書規定,參與條約的每個成員組織,將凍結並依照縮減時間表來減少5種氟利昂的生產和消耗,凍結並減少3種溴化物的生產和消耗。5種氟利昂的大部分消耗量,從1989年7月1日起凍結在1986年使用量的水平上;從1993年7月1日起,其消耗量不得超過1986年使用量的80%;從1998年7月1日起,減少到1986年使用量的50%。 蒙特利爾議定書實施後的調查表明,根據議定書規定的控制進程及效果並不理想。1989年3月~5月,聯合國環境規劃署連續召開了保護臭氧層倫敦會議與《公約》和《議定書》締約國第一次會議——赫爾辛基會議,進一步強調保護臭氧層的緊迫性,並於1989年5月2日通過了《保護臭氧層赫爾辛基宣言》,鼓勵所有尚未參加《保護臭氧層維也納公約》及《蒙特利爾議定書》的國家盡早參加;同意在適當考慮發展中國家特別情況下,盡可能地但不遲於2000年取消受控制氯氟烴類物質的生產和使用;盡可能早地控制和削減其它消耗臭氧層的物質;加速替代產品和技術的研究開發;促進發展中國家獲得有關科學情報、研究成果和培訓,並尋求發展適當資金機制促進以最低價格向發展中國家轉讓技術和替換設備。1990年6月20~29日,聯合國環境規劃署在倫敦召開了關於控制消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書締約國第二次會議。57個締約國中的53個國家的環境部長或高級官員及參加議定書的歐洲共同體的代表參加了會議。此外,還有49個非締約國的代表出席了會議。這次會議又通過了若干補充條款,修正和擴大了對有害臭氧層物質的控制范圍,受控物質從原來的2類8種擴大到7類上百種。規定締約國在2000年或更早的時間里淘汰氟利昂和哈龍;四氯化碳到1995年將減少85%,到2000年將全部被淘汰;到2000年,三氯乙烷將減少70%,2005年以前全部被淘汰。這次會議對第一次會議通過的議定書中未涉及到「過渡物質」——氫氟氯烴(HCFCs)(這種物質對臭氧層的潛在危險遠小於氟利昂),也提出了反對無節制地使用的要求。蒙特利爾議定書締約國第二次會議建立了國際臭氧層保護基金會,最初3年的金額為2.4億美元。這筆錢將主要用於發展中國家氟里昂替代物的研究、人員培訓和進行區域研究,並要面向發展中國家發展的整體需求。 到目前為止,已有150多個政府批准了這項條約。生產和消費氯氟烴(CFCs)和其它消耗臭氧層物質(ODS)已經被奇跡般地減少了將近70%。氯氟烴的重復利用被廣泛地採用。而且,臭氧安全技術現在已經可行並被廣泛採用。監測表明,大氣中消耗臭氧層物質增長速度已經逐漸減慢。大氣中甲基溴的含量也已經減少。但是,臭氧層是脆弱的,只有社會各方麵包括消費者不斷地支持,保護臭氧層的斗爭才能最終贏得勝利。9月16日「國際保護臭氧層日」的確定,進一步表明了國際社會對臭氧層耗損問題的關注和對保護臭氧層的共識。 為加強對保護臭氧層工作的領導,我國成立了由國家環保局等18個部委組成的國家保護臭氧層領導小組。在領導小組的組織協調下,編制了《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰國家方案》,並於1993年得到國務院的批准,成為我國開展保護臭氧層工作的指導性文件。在此基礎上又制定了化工、家用製冷等8個行業的淘汰戰略,進一步明確了各行業淘汰消耗臭氧層物質的原則、政策、計劃和優先項目,具有較強的可操作性。以上述兩個文件為依據,我國積極組織申報和實施蒙特利爾多邊基金項目。截止到1997年6月,多邊基金執委會共批准了我國210個項目,獲得贈款總額1.5億美元。為配合履行保護臭氧層的國際公約,國家正在逐步制定並採取一定的法規和措施,對消耗臭氧層物質的生產和使用予以控制,對替代品和替代技術的生產和應用予以引導和鼓勵,如生產配額、環境標志、稅收價格調節、進出口控制、投資控制等政策。目前,已有一些規定出台。除此之外,我國還開展了保護臭氧層的宣傳、國際合作和科研等方面的活動,提高了廣大人民群眾保護臭氧層的意識,並積極參與到這項保護地球環境的行動中。經過這些努力,我國保護臭氧層工作取得了明顯的進展。許多企業或利用多邊基金,或利用自有資金進行了生產線的轉換。據不完全統計,已經淘汰消耗臭氧層物質約2萬噸;一批替代產品已經面市,為削減乃至淘汰消耗臭氧層物質創造了條件。
⑹ 臭氧空洞的成因
1984年,英國科學家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測站發現:在過去 10 — 15 年間,每到春天南極上空的臭氧濃度就會減少約 30%,極地上空的中心地帶有近 95% 的臭氧被破壞。從地面上觀測,高空的臭氧層已極其稀薄,與周圍相比像是形成一個「洞」, 「臭氧洞」由此而得名,這是人類歷史上第一次發現臭氧空洞,當時觀察此洞覆蓋面積只有美國的國土面積那麼大。臭氧空洞越來越大,危害越來越嚴重,已經逐漸引起了全社會的重視。那麼,地球大氣中臭氧層的作用是什麼,現狀如何,臭氧空洞是如何形成的,對人類及地球有何危害呢,有沒有補救的措施?現簡單介紹如下。
1、大氣臭氧層的作用
臭氧層中的臭氧是在離地面較高的大氣層中自然形成的,其形成機理是:
O2 +hv——→O+O (高層大氣中的氧氣受波長短於242nm的紫外線照射變成游離的氧原子);
O2+O =O3 (有些游離的氧原子又與氧氣結合就生成了臭氧,大氣中 90%的臭氧是以這種方式形成的);
O3是不穩定分子,來自太陽的短於1140nm射線照射又使O3分解,產生O2分子和游離O原子,因此大氣中臭氧的濃度取決於其生成與分解速度的動態平衡。
太陽是一個巨大的熱體,表面溫度高達6000℃,是地球取之不盡的能量來源。但太陽輻射的紫外光中有一部分能量極高,如果到達地球表面,就可能對地球生物的生存造成無法挽回的影響然而,自然的力量改變了這一過程,地球的大氣層就像一個過濾器,一把保護傘,將太陽輻射中的有害部分阻擋在大氣層之外,使地球成為人類可愛的家園。而完成這一工作的,就是今天已經婦孺皆知的「臭氧層」。
臭氧是地球大氣層中的一種藍色、有刺激性的微量氣體,是平流層大氣的最關鍵組成組分。大氣中90%的臭氧集中在距地球表面 10 — 50Km的高度范圍內,分布厚度約為10~15Km,其平均密度約為9×10-8g.L-1。盡管臭氧層在地球表面並不太厚,臭氧在大氣層中只佔百萬分之幾,若在氣溫0℃ 時,將地表大氣中的臭氧全部壓縮到一個標准大氣壓時,臭氧層的總厚度才不過 3 mm,總質量不過30億t左右。就是這樣的一個臭氧層,卻吸收了來自太陽99%的高強度紫外輻射,保護了人類和生物免遭紫外輻射的傷害。可以毫不誇在地說,地球上的一切生命就像離不開水和氧氣一樣離不開大氣臭氧層,大氣臭氧是地球上一切生靈的保護傘。
2、大氣中臭氧層現狀及發展
美國國家宇航局(NASA)的科學家前不久宣布,到2000年10月,南極上空臭氧洞的面積大約為2900萬平方英里,這是迄今為止觀測到臭氧空洞的最大面積。從NASA發布的圖片上可以看到,臭氧洞像一個大的藍水滴,完全罩在南極的上空,並延伸到南美的南端。
臭氧空洞增大的速度是驚人的,特別是近年來南極上空的臭氧空洞有惡化的趨勢。根據全球總臭氧觀測的結果表明,在過去10-15年間,每到春天南極上空平流層的臭氧都會發生急劇的大規模耗損。臭氧洞可以用一個三維的結構來描述,即臭氧洞的面積、深度及延續時間。1987年10月,南極上空的臭氧濃度下降到了1957-1978年間的一半,臭氧洞面積則擴大到足以覆蓋整個歐洲大陸。從那以後,臭氧濃度下降的速度還在加快,有時甚至減少到只剩30%,臭氧洞的面積也在不斷擴大。1994年10月觀測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積等仍在繼續擴展,1995年觀測到的臭氧洞的天數是77天,到1996年幾乎南極平流層的臭氧全部被破壞,臭氧洞發生天數增加到80天。1997年至今,科學家進一步觀測到臭氧洞發生的時間也在提前,1998年臭氧洞的持續時間超過100天,是南極臭氧洞發現以來的最長記錄,而且臭氧洞的面積比1997年增大約15%,幾乎可以相當三個澳大利亞的面積。這一跡象表明,南極臭氧洞的損耗狀況正在惡化之中。
目前,不僅在南極,在北極上空也出現了臭氧減少的現象,美、日、英、俄等國家聯合觀測發現,北極上空臭氧層也減少了 20%,已形成了面積約為南極臭氧空洞三分之一的北極臭氧空洞。在被稱為是世界上「第三極」的青藏高原,中國大氣物理及氣象學者的觀測也發現,青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度減少,已經成為大氣層中的第三個臭氧空洞。
3、臭氧空洞的成因
臭氧層損耗是臭氧空洞的真正成因,那麼,臭氧層是如何耗損的呢?人類活動排入大氣中的一些物質進入平流層與那裡的臭氧發生化學反應,就會導致臭氧耗損,使臭氧濃度減少。
人為消耗臭氧層的物質主要是:廣泛用於冰箱和空調製冷、泡沫塑料發泡、電子器件清洗的氯氟烷烴(CFxCl4-x,又稱Freon),以及用於特殊場合滅火的溴氟烷烴(CFXBr4-x,又稱Halons哈龍)等化學物質。
消耗臭氧層的物質,在大氣的對流層中是非常穩定的,可以停留很長時間,如CF2C12在對流層中壽命長達120年左右。因此,這類物質可以擴散到大氣的各個部位,但是到了平流層後,就會在太陽的紫外輻射下發生光化反應,釋放出活性很強的游離氯原子或溴原子,參與導致臭氧損耗的一系列化學反應:
CFxCl4-x+hv→•CFxCl3-x+•Cl
•Cl+O3→•ClO+O2
•ClO+O→O2+•Cl
這樣的反應循環不斷,每個游離氯原子或溴原子可以破壞約10萬個O3分子,這就是氯氟烷烴或溴氟烷烴破壞臭氧層的原因。
國際組織《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》規定了15種氯氟烷烴、 3種哈龍、40種含氫氯氟烷烴、34種含氫溴氟烷烴、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)和甲基溴(CH3Br)為控制使用的消耗臭氧層物質,也稱受控物質。其中含氫氯氟烷烴(如,HCFCl2)類物質是氯氟烷烴的一種過渡性替代品,因其含有H,使得它在底層大氣易於分解,對O3層的破壞能力低於氯氟烷烴,但長期和大量使用對O3層危害也很大。
在工程和生產中作為溶劑的四氯化碳(CCl4)和甲基氯仿(CH3CCl3),同樣具有很大的破壞臭氧層的潛值,所以也被列為受控物質。
溴氟烷烴主要是哈龍:哈龍1211(CF2BrCl)、哈龍1310(CF3Br)、哈龍2420(C2F4Br2),這些物質一般用作特殊場合的滅火劑。此類物質對臭氧層最具破壞性,比氯氟烷烴高3~10倍,1994年發達國家已經停止這3種哈龍的生產。
近年來的研究發現,核爆炸、航空器發射、超音速飛機將大量的氮氧化物注入平流層中,也會使臭氧濃度下降。
NO對臭氧層破壞作用的機理為:
O3+NO→O2+NO2,
O+NO2→O2+NO,
總反應式為:O+O3→2O2。
4、臭氧空洞的危害
臭氧層中的臭氧能吸收200~300 nm的陽光紫外線輻射,因此臭氧空洞可使陽光中紫外輻射到地球表面的量大大增加,從而產生一系列嚴重的危害。
陽光紫外線輻射能量很高的部分稱EUV,在平流層以上就被大氣中的原子和分子所吸收,從EUV到波長等於290nm之間的稱為UV-C段,能被臭氧層中的臭氧分子全部吸收,波長等於290~320nm的輻射段稱為紫外線B段(即B類紫外線),也有90%能被臭氧分子吸收,從而可以大大減弱到達地面的強度。如果臭氧層的臭氧含量減少,則地面受到紫外線B的輻射量增大。
B類紫外線灼傷稱為B類灼傷,這是紫外輻射最明顯的影響之一,學名為紅斑病。B類紫外線也能損耗皮膚細胞中遺傳物質,導致皮膚癌。B類輻射增加還可對眼睛造成損壞,導致白內障發病率增加。 B類紫外線輻射也會抑制人類和動物的免疫力。因此B類紫外線輻射的增加,可以降低人類對一些疾病包括癌症、過敏症和一些傳染病的抵抗力。
B類輻射的增加,會對自然生態系統和作物造成直接或間接的影響。例如B類紫外輻射對20米深度以內的海洋生物造成危害,會使浮游生物、幼魚、幼蟹、蝦和貝類大量死亡,會造成某些生物減少或滅絕,由於海洋中的任何生物都是海洋食物鏈中重要的組成部分,因此某些種類的減少或滅絕,會引起海洋生態系統的破壞。
B類輻射的增加也會損害浮游植物,由於浮游植物可吸收大量二氧化碳,其產量減少,使得大氣中存留更多的二氧化碳,使溫室效應加劇。
B類輻射還將引起用於建築物、繪畫、包裝的聚合材料的老化,使其變硬變脆,縮短使用壽命等等。
另外,臭氧層臭氧濃度降低紫外輻射增強,反而會使近地面對流層中的臭氧濃度增加,尤其是在人口和機動車量最密集的城市中心,使光化學煙霧污染的機率增加。
有人甚至認為,當臭氧層中的臭氧量減少到正常量的1/5時,將是地球生物死亡的臨界點。這一論點雖尚未經科學研究所證實,但至少也表明了情況的嚴重性和緊急性。
5、修補臭氧層的措施
氟利昂是杜邦公司30年代開發的一個引為驕傲的產品,被廣泛用於製冷劑、溶劑、塑料發泡劑、氣溶膠噴霧劑及電子清洗劑等,哈龍在消防行業發揮著重要作用。當科學家研究令人信服地揭示出人類活動已經造成臭氧層嚴重損耗的時候,「補天」行動非常迅速。實際上.現代社會很少有一個科學問題像「大氣臭氧層」這樣由激烈的反對、不理解,迅速發展到全人類採取一致行動來加以保護。
1985年,也就是Monlina和Rowland提出氯原子臭氧層損耗機制後11年,同時也是南極臭氧洞發現的當年,由聯合國環境署發起21個國家的政府代表簽署了《保護臭氧層維也納公約》,首次在全球建立了共同控制臭氧層破壞的一系列原則方針。
1987年9月,36個國家和10個國際組織的140名代表和觀察員在加拿大蒙特利爾集會,通過了大氣臭氧層保護的重要歷史性文件《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》。在該議定書中,規定了保護臭氧層的受控物質種類和淘汰時間表,要求到2000年全球的氟利昂消減一半,並制定了針對氟利昂類物質生產、消耗、進口及出口等的控制措施。由於進一步的科學研究顯示大氣臭氧層損耗的狀況更加嚴峻,1990年通過《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》倫敦修正案,1992年通過了哥本哈根修正案,其中受控物質的種類再次擴充,完全淘汰的日程也一次次提前,締約國家和地區也在增加。到目前為止,締約方已達165個之多,反映了世界各國政府對保護臭氧層工作的重視和責任。不僅如此,聯合國環境署還規定從1995年起,每年的9月16日為「國際保護臭氧層日」,以增加世界人民保護臭氧層的意識,提高參與保護臭氧層行動的積極性。
我國政府和科學家們非常關心保護大氣臭氧層這一全球性的重大環境問題。我國早於1989年就加入了《保護臭氧層維也納公約》,先後積極派團參與了歷次的《保護臭氧層維也納公約》和《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》締約國會議,並於1991年加入了修正後的《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》。我國還成立了保護臭氧層領導小組,開始編制並完成了《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰國家方案》。根據這一方案,我國已於1999年7月1日凍結了氟利昂的生產,並將於2010年前全部停止生產和使用所有消耗臭氧層物質。
從這里我們不僅可以看到人類日益緊迫的步伐,而目也發現,即使如此努力地彌補我們上空的「臭氧洞」,但由於臭氧層損耗物質從大氣中除去十分困難.預計採用哥本哈根修正案,也要在2050年左右平流層氯原子濃度才能下降到臨界水平以下,到那時,我們上空的「臭氧洞」可望開始恢復。臭氧層保護是近代史上一個全球合作十分典型的範例,這種合作機制將成為人類的財富,並為解決其它重大問題提供借鑒和經驗。
⑺ 臭氧層空洞成因學說
氟氯烴和寒冷導致臭氧空洞。
經過跟蹤、監測,科學家們找到了臭氧層損耗即臭氧空洞的形成原因。一種大量用作製冷劑、噴霧劑、發泡劑等化工制劑的氟氯烴是導致臭氧減少的「罪魁禍首」。另外,寒冷也是臭氧層變薄的關鍵,這就是為什麼首先在地球南北極最冷地區出現臭氧空洞的原因了。
人類活動排入大氣中的一些物質進入平流層與那裡的臭氧發生化學反應,就會導致臭氧耗損,使臭氧濃度減少。
人為消耗臭氧層的物質主要是:廣泛用於冰箱和空調製冷、泡沫塑料發泡、電子器件清洗的氯氟烷烴(CFxCl4-x,又稱Freon),以及用於特殊場合滅火的溴氟烷烴(CFXBr4-x,又稱Halons哈龍)等化學物質。
⑻ 臭氧空洞會帶來什麼危害
地球上的臭氧層出現了空洞,來自外部空間的紫外線照射進來,這使人增加了患皮膚癌和其它疾病的機會。現在新的研究顯示,過高的紫外線輻射也會損害植物和莊稼。我們知道植物的生長需要陽光,但它們也依賴臭氧層以及自身遺傳下來的遮蔽陽光的能力,來保護自己不會被陽光灼傷。
美國斯坦福大學佛吉尼亞·沃爾波特博士發現,過分的紫外線照射會損壞玉米的遺傳物質,也就是DNA。植物本身所具有的遮蔽陽光的能力可以很好地保護自己,紫外線照射不會使它受到生理性的損害,也不會產生基因突變的效果。但當技術人員用比通常陽光更多的紫外線去對玉米加以輻射時,玉米的基因就可能發生突變,也就是改變
DNA的排列順序。沃爾波特博士說,過多的紫外線照射使玉米葉子上和顆粒上出現紅點,這表明玉米的基因可能出現了問題,發生了突變。其中一種突變意味著植物的後代會失去基因自我遮蔽陽光的能力,這些後代一旦受到紫外線輻射就會死亡。研究結果表明,植物僅僅有足夠的遮蔽陽光的色素,但一旦它們受到過度的紫外線照射,可能就無法應付了。
沃爾波特博士認為,從短期來看農民還不必擔心,因為受到紫外線照射的較弱的植物會在地里死去,適應力更強的植物會生存下來。到底紫外線對玉米的輻射從長遠看會產生什麼樣的影響現在還不清楚。作為生物學家我們可以推斷生物體對它們賴以生存的典型環境具有很好的適應力。但環境的迅速變化,從南美及澳大利亞農業區臭氧層空洞的出現,會給生物體帶來點點滴滴積累性的破壞。這種破壞所造成的後果比我們在實驗室里預測的要嚴重得多。植物的培育者和農民可以採取一些措施來防止農作物受到紫外線破壞的影響。比如,在種植時只用那些健壯的顆粒作為種子。
聯合國食品及農業組織庫尼曼認為,現在就應該著手研究臭氧層受到破壞給農作物帶來的長久性影響。他說,這種影響是難預測的,由於人類的活動以前所未有的速度改變著地球的環境,而我們又無法阻止它的變化。需要加強研究工作,進一步搞清楚,臭氧層的破壞會帶來什麼樣的後果。
⑼ 臭氧層空洞是什麼原因造成的會對地球產生哪些不良影響科學家們是怎麼樣補救的
由於人類的活動,地球的健康正面臨著越來越嚴峻的考驗,可謂「從頭到腳」毛病不少。科學家發現,今年南極上空的臭氧層空洞的面積和深度都創下了歷史紀錄,完全修復需要60年時間。而海洋由於遭受污染也出現了200個「死亡地帶」。
臭氧空洞面積大於北美洲
據英國《衛報》10月20日報道,根據美國航空航天局(NASA)19日發布的最新觀測結果,今年南極臭氧損耗嚴重。9月21日到9月30日,南極臭氧空洞平均面積為1060萬平方英里(約合2745萬平方公里),比北美洲的面積還大。
據悉,NASA「奧拉」衛星上的臭氧觀測儀可以測量到整個南極大陸從地表到大氣層上部的臭氧總量。該監測設備10月8日在南極東部冰原上空檢測到那裡的臭氧量值極低,僅為85多布森單位(1個多布森單位是標准狀態下千分之一厘米的臭氧層厚度)。另外,美國國家海洋和大氣管理局地球系統研究實驗室的科學家還利用氣球上攜帶的設備直接測量南極臭氧量,數據顯示,截至10月9日,南極的臭氧總量已經從7月的約300多布森單位驟降至93多布森單位。
更令科學家吃驚的是,臭氧層中距地表12.9公里至21.9公里范圍內的臭氧基本被損耗殆盡。7、8月份時,這一區間的平均臭氧量為125多布森單位,目前已經急劇下降,最低時測到的臭氧量僅為1.2多布森單位,幾乎完全耗盡。
臭氧層是指距離地球25至30公里處臭氧分子相對富集的大氣平流層。它能吸收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危害。當臭氧層厚度低於220個多布森單位時,便被認為出現空洞。1974年美國加利福尼亞大學的羅蘭和莫萊特發現,大氣臭氧層已遭到嚴重破壞,人類頭頂上的這把「傘」已出現空洞,並造成地球溫室效應加劇。這主要是由於人類活動產生的氯氟烴等化學物質進入臭氧層後,消耗臭氧造成的。
「奧拉」衛星的微波分叉發聲器測量顯示,今年9月中下旬,南極平流層下部的含氯化合物一直處於極高水平。另外,平流層氣溫也是影響臭氧空洞的主要因素。氣溫偏低時,空洞面積變大、深度增加。氣溫偏高時,空洞面積縮減。10月至11月間,臭氧空洞將持續惡化,預計紫外線照射會異常增強。由於臭氧層損耗物質的釋放已經受到國際公約的限制並在持續減少,科學家估計,南極洲臭氧層空洞到2065年可以完全修復。
「死亡地帶」數量不斷增多
10月19日,聯合國環境規劃署(UNEP)在北京召開的大會上發布了《2006全球環境展望年鑒》,該報告稱,海洋中「死亡區」數量已經達到了200個,在過去兩年中增長了34%。
由於化肥、糞便、污水等排泄入海,為一些藻類提供了充足的養料,刺激這些海藻的瘋狂生長,加上空氣污染因素,導致海中形成了一些「低氧區」和「缺氧區」,不但魚、蝦、貝類無法在低氧或缺氧狀態下存活,連海草也難以倖存,因此「低氧區」和「缺氧區」又被稱為「死亡區」。
報告指出,從20世紀70年代以來,「死亡區」的數量和面積一直在擴大。1994年估計全球海洋共有149個「死亡區」,但2006年「死亡區」可能已多達200個。最早發現和記錄到的「死亡區」在美國東北的大西洋海岸、波羅的海、卡提加特灣、黑海和亞得利亞海東北部。最著名的「死亡區」在墨西哥灣,是由密西西比河排泄的養料導致的。最新的一些死亡區出現在南美、中國、日本、澳大利亞東南部和紐西蘭等地區和國家的沿海。海洋「死亡區」對漁業形成了極大的威脅,但如果風能夠將富有營養的水沖走,「死亡區」就可能復活。環境規劃署呼籲沿海國家採取措施控制陸源污染,遏止「死亡區」持續增多的勢頭。
人類對地球破壞 速度前所未有 [閱讀:1487]
人類對地球的破壞已經達到前所未有的驚人速度,千年生態系統評估機構認為,這將使得自然界更加可能出現突變,導致疾病蔓延、森林遭到摧毀、海洋出現「死區」。
千年生態系統評估機構(Millennium Ecosystem Assessment)的1360名專家在95個國家進行的調查得出的結論是——過去50年來,人口增加使得人類賴以生活的三分之二的生態系統,包括空氣和水源,受到污染和過度開發。
該機構由45個成員組成的董事局發表的報告指出:「人類的活動已經對地球的自然運規律帶來很大的壓力,地球的生態系統因此未必能養活得了未來的人口。」
報告指出,10%至30%的哺乳動物、鳥類和兩棲動物瀕臨滅絕的邊緣。
這項歷來最大規模的地球生態系統研究工作發現:「過去50年來,人類為了取得食物、凈水、木材、纖維和燃料,對生態系統的造成的破壞速度比以往任何一個年代都要來得快,破壞面也比任何一個年代來得廣。這使得生物的多樣性承受著無法扭轉的損失。」
報告補充道,從1945年至今,人類開墾為耕地的面積,比18世紀和19世紀開墾的土地加起來還要多。報告說:「未來50年,地表剝蝕會帶來越來越嚴重的後果。」
整理報告的專家解釋說,生態系統未來的變化可能會造成疾病爆發、非洲大湖區可能會因為氣候變化而成為霍亂散播的溫床。肥料中的氮累積在農田裡,接著再沖刷入海,會導致海藻生長茂盛,從而使得魚兒因缺氧而大量死亡火和使得沿海地區因而出現沒有氧氣的「死區」。
⑽ 臭氧空洞的根源
臭氧層空洞
ozonosphere hole
大氣平流層中臭氧濃度大量減少的空域。臭氧層是大氣平流層中臭氧濃度最大處,是地球的一個保護層,太陽紫外線輻射大部被其吸收。臭氧在大氣中從地面到70千米的高空都有分布,其最大濃度在中緯度24千米的高空,向極地緩慢降低,最大濃度在極地17千米的高空。20世紀50年代末到70年代就發現臭氧濃度有減少的趨勢。1985年英國南極考察隊在南緯60°地區觀測發現臭氧層空洞,引起世界各國極大關注。臭氧層的臭氧濃度減少,使得太陽對地球表面的紫外輻射量增加,對生態環境產生破壞作用,影響人類和其他生物有機體的正常生存。關於臭氧層空洞的形成,在世界上佔主導地位的是人類活動化學假說:人類大量使用的氯氟烷烴化學物質(如製冷劑、發泡劑、清洗劑等)在大氣對流層中不易分解,當其進入平流層後受到強烈紫外線照射,分解產生氯游離基,游離基同臭氧發生化學反應,使臭氧濃度減少,從而造成臭氧層的嚴重破壞。為此,於1987年在世界范圍內簽訂了限量生產和使用氯氟烷烴等物質的蒙特利爾協定。另外還有太陽活動說等說法,認為南極臭氧層空洞是一種自然現象。關於臭氧層空洞的成因,尚有待進一步研究。
形成的南極臭氧空洞的面積到本月第二個星期就已達2700萬平方公里,而去年的臭氧空洞面積只有2500萬平方公里。2000年,南極上空的臭氧空洞面積達創記錄的2800萬平方公里,相當於4個澳大利亞。科學家目前尚不清楚今年的臭氧空洞面積是否會打破這個記錄。
科學家認為,去年臭氧空洞面積較小的主要原因在於氣候,而不是因為破壞臭氧層的化學氣體排放減少。英國南極考察科學家阿蘭·羅傑說,去年南極上空臭氧空洞縮小在歷史記錄上應被看作是個別現象。因此,臭氧層空洞面積有可能進一步擴大。
國際保護臭氧層日 (9月16日)
1995年1月23日,聯合國大會通過決議,確定從1995年開始,每年的9月16日為「國際保護臭氧層日」。聯合國大會確立「國際保護臭氧層日」的目的是紀念1987年9月16日簽署的《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,要求所有締約的國家根據「議定書」及其修正案的目標,採取具體行動紀念這一特殊日子。
聯合國環境規劃署自1976年起陸續召開了各種國際會議,通過了一系列保護臭氧層的決議。尤其在1985年發現了在南極周圍臭氧層明顯變薄,即所謂的「南極臭氧洞」問題之後,國際上保護臭氧層以及保護人類子孫後代的呼聲更加高漲。