⑴ 臭氧层出现空洞是什么
1.人类的保护伞在我们所住的地球表面15~50千米处的同温层中,有一层布满臭氧的空间,叫臭氧层,臭氧的分子是由3个氧原子组成的。虽然臭氧在大气中含量极少,其平均浓度按体积比仅为3%,但它像天衣一样,严密无缝地阻挡着太阳紫外线的辐射,使太阳到达地面的紫外线的辐射少到让生物可以承受的程度,保护着地球上所有的生命,所以把它叫做地球保护伞。
2.保护伞破了目前这一保护层,由于人类大量生产电冰箱、空调设备、灭火器、泡沫塑料、洗涤剂和电子工业中广泛使用氟利昂的结果,现在南北两极高空出现了臭氧洞。
1985年5月,英国南极考察队的科学家首次发现,南极上空的臭氧层出现了面积近于美国大陆的臭氧层“空洞”。这个“空洞”不是固定在一个区域,而是每年都在移动,其面积也在逐年扩大。经过大量观测研究表明,在过去的十年内,南极臭氧层一直在有规律地递减,1985年春的臭氧浓度比1975年约降低50%,20世纪80年代以来,南极上空春季(10月)臭氧量急剧减少,最多约减少40%。美国国家海洋与大气管理局最近公布的报告指出,去年南极上空出现的臭氧层空洞范围,又向北扩大了480千米,向有人居住的南美大陆南端逼近。
3.没破的地方也变“薄”了在世界其他地区也出现了臭氧的减少,通过卫星和地面观测站获得的监测数据表明,1969~1986年间,北纬30°~60°地区上空臭氧层浓度下降了1.7%~3%,这一地区主要包括美国、西欧、加拿大、日本、中国和原苏联等人口最稠密的地区。在过去的17年中,加拿大臭氧浓度下降了约2.3%,美国北部下降3%,南部下降1.7%,挪威斯匹卑尔根群岛上空,每年大约平均下降1.5%~2%。据1987年的监测,北极臭氧层最低下降约10%,联邦德国1987年发现,北极上空的臭氧层也有一个大洞,面积约为南极空洞的1/5。
4.臭氧空洞的危害臭氧层的破坏,将使到达地面的太阳紫外线大量增加,人类和地球上生物将会因此而遭受极大的危害。科学研究表明,过强的紫外线被动植物吸收后会引起不良的生理效应,使它们失去应有的生理功能。前不久在华盛顿举行的气候与健康会议上,专家们指出,全球的气候变暖和大气臭氧层破坏而引起的紫外线辐射增加,破坏了人体的抗病能力,从而诱发多种疾病,如皮肤癌、麻风病、天花和疱疹等。紫外线的增加还能降低人体免疫系统功能,危害呼吸器官和眼睛。据统计,如果臭氧层中臭氧总量减少1%,太阳紫外线辐射量将要增加约2%,皮肤癌的发病率将增加5%~7%,也就是说,全球将在一年中增加5万例患者;享有“太阳州”之称的澳大利亚昆士兰州,因患皮肤癌而丧生的人数比例已居世界之冠,而且呈逐年上升之势。此外,紫外线的增加还会引起海洋生物,如虾、蟹动物和贝类的大量死亡,造成某些生物灭绝;还可使主要作物小麦、水稻等减产。过量的紫外线还可以引起地球增温,导致更多难以想象的灾难。
5.空洞能修补吗目前国际上大多数科学家认为,氟氯碳化合物(如氟利昂等)和含溴化合物是破坏臭氧层的罪魁祸首。为了保护臭氧层免遭破坏,首先必须限制主要破坏物氯氟烃类物质的生产量和消耗量。其次要禁止或减少氯氟烃的生产和使用,这就必须研究和制造对环境无害的氯氟烃替代品和替代技术,同时要加强回收和循环利用技术的研究和推广应用。
⑵ 什么是臭氧空洞
一、什么是臭氧
太阳是一个巨大的热体,表面温度高达6000℃,是地球取之不尽的能量来源。我们都知道,人类肉眼可以看到的“赤橙黄绿青蓝紫”的七彩光是可见光范围的太阳辐射,实际上到达地面的太阳光还有红外线和紫外线等。太阳辐射的紫外光中有一部分能量极高,如果到达地球表面,就可能破坏生物分子的蛋白质和基因物质,即我们所熟知的DNA,造成细胞破坏和死亡。然而,自然的力量改变了这一过程,地球的大气层就像一个过滤器,一把保护伞,将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外,使地球成为人类可爱的家园。而完成这一工作的,就是今天已经妇孺皆知的“臭氧层”。
臭氧与我们熟知的氧气是“亲兄弟”,只是臭氧由三个氧原子构成,而氧气由两个氧原子构成。由于臭氧和氧气之间的平衡,大气中形成了一个较为稳定的臭氧层,这个臭氧层的高度大约在距离地面表面15-25千米处。生成的臭氧对太阳的紫外辐射有很强的吸收作用,有效地阻挡了对地表生物有伤害的紫外线。因此,实际上可以说,臭氧层形成之后,才有了生命在地球上的生存、延续和发展,臭氧层是地表生物系统的“保护伞”。
二、南极臭氧空洞
臭氧层在大气中是极其脆弱的一层气体,如果在零度的温度下,沿着垂直的方向将大气中的臭氧全部压缩到一个大气压,那么臭氧层的总厚度只有3毫米左右。
科学家在南极地区最早发现了严重的臭氧层破坏。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。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。极地上空臭氧层的中心地带,近95%的臭氧被破坏。从地面向上观测,高空的臭氧层已极其稀薄,与周围相比像是形成了一个“洞”,直径上千千米,“臭氧洞”就是因此而得名的。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。
三、臭氧层破坏现状
众所周知,太阳辐射的紫外线对生物有很强的杀伤力。幸运的是,距地球表面25-50公里处有一臭氧层。臭氧是地球大气层中的一种微量气体,它是由三个氧原子(O3)结合在一起的蓝色、有刺激性的气体。尽管臭氧层在地球表面并不太厚,若在气温 0℃ 时,将地表大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压时,臭氧层的总厚度才不过3毫米左右,但它却能吸收太阳辐射出的99%的紫外线。就像地球的一道天然保护屏障,使地球上的万物免遭紫外线的伤害。因此,臭氧层也被誉为是地球的“保护伞”。
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%。
自30年代以来,氟氯碳被广泛用作冰箱、冷冻机、空调等设备的制冷剂,聚氨醋泡沫和聚乙烯/聚苯乙烯泡沫中的发泡剂,气雾剂制品中的推进剂,电子线路板、精密金属零部件等的清洗剂及烟丝的膨胀剂等。哈龙则主要用作灭火器中的灭火剂。上述化学物质非常稳定,排到大气中可存留数十年,甚至100年左右,因此最终会破坏臭氧层。
四、臭氧洞是怎样形成的
臭氧洞一经发现,立即引起科学界及整个国际社会的震动。最初对南极臭氧洞的出现有三种不同的解释。一种认为是底层含臭氧少的空气被风吹到平流层的天然结果;第二种解释认为,南极臭氧洞是由宇宙射线在高空生成氮氧化物的自然过程;但是,美国的两位科学家Monila和Rowland指出,正是人为的活动造成了今天的臭氧洞。元兇就是我们现在所熟知的氟利昂和哈龙。
越来越多的科学证据否定了前两种假说,而证实氟利昂和哈龙产生的氯和溴在平流层通过化学过程破坏臭氧是造成南极空洞的主要原因。那么氟利昂和哈龙是怎样进入平流层,又是如何引起臭氧层破坏的呢?我们知道就重量而言人为释放的氟利昂和哈龙的分子虽然都比空气重,但它们在低层几乎不与任何分子发生反应,因此不能通过一般的大气化学过程去除。经过一两年的时间,这些物质于全球范围内在对流层分布均匀,然后主要在热带地区上空被大气环流带入平流层,风又将它从高纬度地区向低纬度地区输送,在平流层内混合均匀。在平流层内,强烈的紫外线照射使氟利昂和哈龙发生分子解离,释放出原子状态的高活性的氯和溴,生成破坏臭氧层的主要物质,它们对臭氧层的破坏是以催化剂的方式进行的。据估算,一个氯原子可以破坏104-105个臭氧分子.而由哈龙释放的溴原子对它的破坏能力是氯原子的30-60倍。而且,氯原子和溴原子还存在协同作用即二者同时存在时,破坏臭氧的能力要大于二者的简单加和。
南极臭氧空洞的形成是包含大气化学、气象学的三维复杂过程,但根源是地球表面人为活动产生的氟利昂和哈龙,氟利昂和哈龙在大气中的寿命很长,一旦进入大气就较难去除,这意味着它们对臭氧层的破坏会持续一个漫长的过程.
五、什么在破坏臭氧层?
大气平流层中距地面 20-40 公里的范围内有一圈特殊的大气层,这一层大气中臭氧含量特别高。大气平均臭氧含量大约是 0.3ppm,而这里的臭氧含量接近 10ppm,高空大气层中 90% 的臭氧集中在这里,所以叫它臭氧层。
臭氧层在保护地球方面具有特别的功能:对于太阳光中与生物无害的可见光和 A 段紫外线,将它们大部分吸收,小部分放行,让它们到达地面杀菌消毒,又不至于对人体健康造成危害。所以说臭氧层是保护地球的无缝天衣。
空调、电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定,游荡 10 年左右的时间进入同温层,直至穿出臭氧层。穿出臭氧层后,在强烈紫外线的作用下,氯氟烃迅速分解,产生氯原子,氯原子极为活泼,专门拆散臭氧分子,使臭氧层逐渐变薄,出现空洞。
人类已经把1500万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃,只有一部分参与臭氧层破坏作用,大部分还在大气中游荡,因而,虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃,臭氧层仍然会继续遭到破坏。何况,除了氯氟烃外,工业废气、汽车和飞机的尾气、核爆炸产物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质,都是破坏臭氧层的因素。
六、臭氧层保护
氟利昂是美国杜邦公司30年代开发的一个引为骄傲的产品被广泛用于制冷剂、溶剂。塑料发泡剂、气溶胶喷雾剂及电子清洗剂等,哈龙在消防等行业发挥着重要作用、当科学家研究令人信服地揭示出人类活动已经造成臭氧层严重损耗的时候,“补天”行动非常迅速。实际上.现代社会很少有一个科学问题像“大气臭氧层”这样由激烈的反对、不理解,迅速发展到全人类采取一致行动来加以保护。
1985年,也就是Monlina和Rowland提出氯原子臭氧层损耗机制后11年,同时也是南极臭氧洞发现的当年由联合国环境署发起。通过保护臭氧层的维也纳公约,首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一系列原则方针。
1987年,大气臭氧层保护的重要历史性文件《蒙特利尔议定书》通过。在该议定书中,规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表,要求到2000年全球的氟利昂消减一半,并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施。
由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻,1990年通过《蒙特利尔议定书》伦敦修正案。1992年通过了哥本哈根修正案,其中受控物质的种类再次扩充,完全淘汰的日程也一次次提前。
从这里我们不仅可以看到人类日益紧迫的步伐,而目也发现,即使如此努力地弥补我们上空的“臭氧洞”,但由于臭氧层损耗物质从大气中除去十分困难,预计采用哥本哈根修正案也要在2050年左右平流层氢原子浓度才能下降到临界水平以下。到那时,我们上空的“臭氧洞”可望开始恢复。臭氧层保护是近代史上一个全球合作十分典型的范例。这种合作机制将成为人类的财富,并为解决其它重大问题提供借鉴和经验。
⑶ 为什么澳大利亚的自然环境这么差
楼上可能是没去过环境好的国家 澳洲干旱暴晒 比中国重庆武汉这种城市还要严重 紫外线强因为臭氧空洞就在澳洲头顶 皮肤癌发病率全球第二 第一是邻居新西兰 除了塔斯马里亚和周边沿海地区 澳洲中部基本不能住人 极度的干旱和缺水首都堪培拉是不是沙尘暴 对比欧洲国家 澳洲真的不能算是宜居的国家 你在网上搜到的那些个说什么澳洲宜居 澳洲全世界环境好 我估计都是些移民中介搞出来的 很简单 你去下载个google地图 然后调成卫星地图模式 看看澳洲 就什么都明白了 不
⑷ 澳洲有没有臭氧层空洞
温馨提示
非常幸运,澳洲上空没有臭氧层空洞。
1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs)分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%-15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。科学家警告说,地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。
⑸ 臭氧层空洞的成因,解决方法,目前进展
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。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。关于臭氧层空洞的形成,在世界上占主导地位的是人类活动化学假说:人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,游离基同臭氧发生化学反应,使臭氧浓度减少,从而造成臭氧层的严重破坏。为此,于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。另外还有太阳活动说等说法,认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因,尚有待进一步研究。 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。 科学家认为,去年臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候,而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说,去年南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此,臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。 大气圈的臭氧入不敷出,浓度降低。科学家在1985年首次发现: 1984年9、10月间,南极上空的臭氧层中,臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%,已不能充分阻挡过量的紫外线,造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”,威胁着南极海洋中浮游植物的生存。据世界气象组织的报告:1994年发现北极地区上空平流层中的臭氧含量,也有减少,在某些月份比20世纪60年代减少了25-30%。而南极上空臭氧层的空洞还在扩大,1998年9月创下了面积最大达到2500万Km2的历史记录。 臭氧层为什么会出现“空洞”?许多科学家认为,是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成,其中的氯离子释放出来进入大气后,能反复破坏臭氧分子,自己仍保持原状,因此尽管其量甚微,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出,仅仅是氟利昂的作用还不够,太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中,并破坏了那里的臭氧分子,这才是主要原因。(杨学祥,1999)而无论如何,人为地将氯离子送进大气,终是一种有害行为。 本世纪70年代,当时英国的科学家通过观测首先发现,在地球南极上空的大气层中,臭氧的含量开始逐渐减少,尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明,臭氧减少的区域位于南极上空,呈椭圆形,1985年已和美国整个国土面积相似。这一切就好像天空塌陷了一块似的,科学家把这个现象称为南极臭氧洞。南极臭氧洞的发现使人们深感不安,它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。于是科学家在南极设立了研究中心,进一步研究臭氧层的破坏情况。1989年,科学家又赴北极进行考察研究,结果发现北极上空的臭氧层也已遭到严重破坏,但程度比南极要轻一些。 臭氧是大气中的微量气体之一,其主要浓集在平流层中20-25km的高空,即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。然而,近些年来,由于在平流层内运行的飞行器日益增多,人类活动产生的一些痕量气体如NO。和氯氟烃等进入平流层,使臭氧层遭到破坏,以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。 导致大气中臭氧减少和耗竭的物质,主要是平流层内超音速飞机排放的大量NO。以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物(氟利昂),如CFCl3(氟利昂-11)、CF2Cl2(氟利昂-12)等。1973年,全球这两种氟利昂的产量达480万、,其大部分进入低层大气,再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定,但进入臭氧层后,易与臭氧发生反应而消耗臭氧,以致降低臭氧层中O3浓度。
编辑本段臭氧层空洞成因
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。
大学化学规程解释
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(O3)分解为分子氧(O2)和原子氧(O),从而破坏了臭氧层;
太阳活动影响解释
太阳活动影响解释,认为当太阳活动峰年(即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NO2)与O3发生化学反南极上空的臭氧层空洞
应,使得奇电子氮化物(如NO3)增加,O3转换为O2;
大气动力学解释
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。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(16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(O3)变成氧分子(O2)和氧原子(O),从而使臭氧总量减少,形成了臭氧洞。本来,在离地20公里~30公里的大气层内,是臭氧集中分布的地带,称作臭氧层,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(0.20微米~0.30微米波段),大大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。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,如染色体、脱氧核糖核酸等,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。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,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。
编辑本段臭氧层空洞的危害
10多年来,经科学家研究;大气中的臭氧每减少1%。照射到地面的紫外线就增加2%,人的皮肤癌就增加3%,还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。现在居住在距南极洲较近的智利南端海伦娜岬角的居民,已尝到苦头,只要走出家门,就要在衣服遮不住的肤面,涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲。据说那里的兔子眼睛全瞎,猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去,河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。 推而广之,若臭氧层全部遭到破坏,太阳紫外线就会杀死所有陆地生命,人类也遭到“灭顶之灾”,地球将会成为无任何生命的不毛之地。可见,臭氧层空洞已威胁到人类的生存了。 1987年,主要工业国签署了《蒙特利尔公约》,要求逐步停止使用危害臭氧层的化学物质。而且现在,已有更健康的第三代制冷剂出现了,这就是氨。氨是自然存在的物质,由氢和氮元素组成,对环境影响微乎其微。 臭氧是一种温室气体,它的存在可以使全球气候增暖。但是,臭氧与其它温 室气体不同,这是自然界中受自然因子(太阳辐射中紫外线对高层大气氧分子进光化作用而生成)影响而产生,并不是人类活动排放产生的。臭氧除了能够对气候变化产生影响,从而影响环境和生态外,还对人类健康产生强烈的直接影响。由实验及实际观测推论会造成以下的影响。
对人类健康影响
1.增加皮肤癌:臭氧减少1%,皮肤癌患者增加4%-6%,主要是黑色素癌。 2.损害眼睛,增加白内障患者。 3.削弱免疫力,增加传染病患者。
对生态影响
1.农产品减产及其品质下降。试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性,结果2/3有影响,尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果和洋白菜等人类经常食用的作物。估计臭氧减少1%,大豆减产1%。 2.减少渔业产量。紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物 。实验表明,臭氧减少10%,紫外线辐射增加20%,将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。 3.破坏森林。 据研究,臭氧减少影响人类健康及生态系统的主要机制是紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸(DNA),以改变遗传信息及破坏蛋白质。除了影响人类健康和生态外,因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响,如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。
编辑本段国际保护臭氧层日
1995年1月23日,联合国大会通过决议,确定从1995年开始,每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。联合国大会确立“国际保护臭氧层日”的目的是纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,要求所有缔约的国家根据“议定书”及其修正案的目标,采取具体行动纪念这一特殊日子。 联合国环境规划署自1976年起陆续召开了各种国际会议,通过了一系列保护臭氧层的决议。尤其在1985年发现了在南极周围臭氧层明显变薄,即所谓的“南极臭氧洞”问题之后,国际上保护臭氧层以及保护人类子孙后代的呼声更加高涨。 大事记 1977年4月,联合国环境规划署理事会在美国华盛顿哥伦比亚特区召开了有32个国家参加的“评价整个臭氧层”国际会议。 会议通过了第一个“关于臭氧层行动的世界计划”。这个计划包括监测臭氧和太阳辐射、评价臭氧耗损对人类健康影响、对生态系统和气候影响等,并要求联合国环境规划署建立一个臭氧层问题协调委员会。 1980年,协调委员会提出了臭氧耗损严重威胁着人类和地球的生态系统这一评价结论。 1981年,联合国环境规划署理事会建立了一个工作小组起草保护臭氧层的全球性公约。 经过4年的艰苦工作,1985年4月,在奥地利首都维也纳通过了有关保护臭氧层的国际公约——《保护臭氧层维也纳公约》。该公约从1988年9月生效。 这个公约只规定了交换有关臭氧层信息和数据的条款,但是对控制消耗臭氧层物质的条款却没有约束力。以后在《保护臭氧层维也纳公约》基础上,联合国环境规划署为了进一步对氯氟烃类物质进行控制,在审查世界各国氯氟烃类物质生产、使用、贸易的统计情况后,通过多次国际会议协商和讨论,于1987年9月16日在加拿大的蒙特利尔会议上,通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,并于1989年1月1日起生效。蒙特利尔议定书规定,参与条约的每个成员组织,将冻结并依照缩减时间表来减少5种氟利昂的生产和消耗,冻结并减少3种溴化物的生产和消耗。5种氟利昂的大部分消耗量,从1989年7月1日起冻结在1986年使用量的水平上;从1993年7月1日起,其消耗量不得超过1986年使用量的80%;从1998年7月1日起,减少到1986年使用量的50%。 蒙特利尔议定书实施后的调查表明,根据议定书规定的控制进程及效果并不理想。1989年3月~5月,联合国环境规划署连续召开了保护臭氧层伦敦会议与《公约》和《议定书》缔约国第一次会议——赫尔辛基会议,进一步强调保护臭氧层的紧迫性,并于1989年5月2日通过了《保护臭氧层赫尔辛基宣言》,鼓励所有尚未参加《保护臭氧层维也纳公约》及《蒙特利尔议定书》的国家尽早参加;同意在适当考虑发展中国家特别情况下,尽可能地但不迟于2000年取消受控制氯氟烃类物质的生产和使用;尽可能早地控制和削减其它消耗臭氧层的物质;加速替代产品和技术的研究开发;促进发展中国家获得有关科学情报、研究成果和培训,并寻求发展适当资金机制促进以最低价格向发展中国家转让技术和替换设备。1990年6月20~29日,联合国环境规划署在伦敦召开了关于控制消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书缔约国第二次会议。57个缔约国中的53个国家的环境部长或高级官员及参加议定书的欧洲共同体的代表参加了会议。此外,还有49个非缔约国的代表出席了会议。这次会议又通过了若干补充条款,修正和扩大了对有害臭氧层物质的控制范围,受控物质从原来的2类8种扩大到7类上百种。规定缔约国在2000年或更早的时间里淘汰氟利昂和哈龙;四氯化碳到1995年将减少85%,到2000年将全部被淘汰;到2000年,三氯乙烷将减少70%,2005年以前全部被淘汰。这次会议对第一次会议通过的议定书中未涉及到“过渡物质”——氢氟氯烃(HCFCs)(这种物质对臭氧层的潜在危险远小于氟利昂),也提出了反对无节制地使用的要求。蒙特利尔议定书缔约国第二次会议建立了国际臭氧层保护基金会,最初3年的金额为2.4亿美元。这笔钱将主要用于发展中国家氟里昂替代物的研究、人员培训和进行区域研究,并要面向发展中国家发展的整体需求。 到目前为止,已有150多个政府批准了这项条约。生产和消费氯氟烃(CFCs)和其它消耗臭氧层物质(ODS)已经被奇迹般地减少了将近70%。氯氟烃的重复利用被广泛地采用。而且,臭氧安全技术现在已经可行并被广泛采用。监测表明,大气中消耗臭氧层物质增长速度已经逐渐减慢。大气中甲基溴的含量也已经减少。但是,臭氧层是脆弱的,只有社会各方面包括消费者不断地支持,保护臭氧层的斗争才能最终赢得胜利。9月16日“国际保护臭氧层日”的确定,进一步表明了国际社会对臭氧层耗损问题的关注和对保护臭氧层的共识。 为加强对保护臭氧层工作的领导,我国成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,提高了广大人民群众保护臭氧层的意识,并积极参与到这项保护地球环境的行动中。经过这些努力,我国保护臭氧层工作取得了明显的进展。许多企业或利用多边基金,或利用自有资金进行了生产线的转换。据不完全统计,已经淘汰消耗臭氧层物质约2万吨;一批替代产品已经面市,为削减乃至淘汰消耗臭氧层物质创造了条件。
⑹ 臭氧空洞的成因
1984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%,极地上空的中心地带有近 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”, “臭氧洞”由此而得名,这是人类历史上第一次发现臭氧空洞,当时观察此洞覆盖面积只有美国的国土面积那么大。臭氧空洞越来越大,危害越来越严重,已经逐渐引起了全社会的重视。那么,地球大气中臭氧层的作用是什么,现状如何,臭氧空洞是如何形成的,对人类及地球有何危害呢,有没有补救的措施?现简单介绍如下。
1、大气臭氧层的作用
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 +hv——→O+O (高层大气中的氧气受波长短于242nm的紫外线照射变成游离的氧原子);
O2+O =O3 (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,来自太阳的短于1140nm射线照射又使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。
太阳是一个巨大的热体,表面温度高达6000℃,是地球取之不尽的能量来源。但太阳辐射的紫外光中有一部分能量极高,如果到达地球表面,就可能对地球生物的生存造成无法挽回的影响然而,自然的力量改变了这一过程,地球的大气层就像一个过滤器,一把保护伞,将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外,使地球成为人类可爱的家园。而完成这一工作的,就是今天已经妇孺皆知的“臭氧层”。
臭氧是地球大气层中的一种蓝色、有刺激性的微量气体,是平流层大气的最关键组成组分。大气中90%的臭氧集中在距地球表面 10 — 50Km的高度范围内,分布厚度约为10~15Km,其平均密度约为9×10-8g.L-1。尽管臭氧层在地球表面并不太厚,臭氧在大气层中只占百万分之几,若在气温0℃ 时,将地表大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压时,臭氧层的总厚度才不过 3 mm,总质量不过30亿t左右。就是这样的一个臭氧层,却吸收了来自太阳99%的高强度紫外辐射,保护了人类和生物免遭紫外辐射的伤害。可以毫不夸在地说,地球上的一切生命就像离不开水和氧气一样离不开大气臭氧层,大气臭氧是地球上一切生灵的保护伞。
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、臭氧空洞的成因
臭氧层损耗是臭氧空洞的真正成因,那么,臭氧层是如何耗损的呢?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,就会导致臭氧耗损,使臭氧浓度减少。
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(CFxCl4-x,又称Freon),以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃(CFXBr4-x,又称Halons哈龙)等化学物质。
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,如CF2C12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,就会在太阳的紫外辐射下发生光化反应,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:
CFxCl4-x+hv→•CFxCl3-x+•Cl
•Cl+O3→•ClO+O2
•ClO+O→O2+•Cl
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。
国际组织《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定了15种氯氟烷烃、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃、34种含氢溴氟烷烃、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)和甲基溴(CH3Br)为控制使用的消耗臭氧层物质,也称受控物质。其中含氢氯氟烷烃(如,HCFCl2)类物质是氯氟烷烃的一种过渡性替代品,因其含有H,使得它在底层大气易于分解,对O3层的破坏能力低于氯氟烷烃,但长期和大量使用对O3层危害也很大。
在工程和生产中作为溶剂的四氯化碳(CCl4)和甲基氯仿(CH3CCl3),同样具有很大的破坏臭氧层的潜值,所以也被列为受控物质。
溴氟烷烃主要是哈龙:哈龙1211(CF2BrCl)、哈龙1310(CF3Br)、哈龙2420(C2F4Br2),这些物质一般用作特殊场合的灭火剂。此类物质对臭氧层最具破坏性,比氯氟烷烃高3~10倍,1994年发达国家已经停止这3种哈龙的生产。
近年来的研究发现,核爆炸、航空器发射、超音速飞机将大量的氮氧化物注入平流层中,也会使臭氧浓度下降。
NO对臭氧层破坏作用的机理为:
O3+NO→O2+NO2,
O+NO2→O2+NO,
总反应式为:O+O3→2O2。
4、臭氧空洞的危害
臭氧层中的臭氧能吸收200~300 nm的阳光紫外线辐射,因此臭氧空洞可使阳光中紫外辐射到地球表面的量大大增加,从而产生一系列严重的危害。
阳光紫外线辐射能量很高的部分称EUV,在平流层以上就被大气中的原子和分子所吸收,从EUV到波长等于290nm之间的称为UV-C段,能被臭氧层中的臭氧分子全部吸收,波长等于290~320nm的辐射段称为紫外线B段(即B类紫外线),也有90%能被臭氧分子吸收,从而可以大大减弱到达地面的强度。如果臭氧层的臭氧含量减少,则地面受到紫外线B的辐射量增大。
B类紫外线灼伤称为B类灼伤,这是紫外辐射最明显的影响之一,学名为红斑病。B类紫外线也能损耗皮肤细胞中遗传物质,导致皮肤癌。B类辐射增加还可对眼睛造成损坏,导致白内障发病率增加。 B类紫外线辐射也会抑制人类和动物的免疫力。因此B类紫外线辐射的增加,可以降低人类对一些疾病包括癌症、过敏症和一些传染病的抵抗力。
B类辐射的增加,会对自然生态系统和作物造成直接或间接的影响。例如B类紫外辐射对20米深度以内的海洋生物造成危害,会使浮游生物、幼鱼、幼蟹、虾和贝类大量死亡,会造成某些生物减少或灭绝,由于海洋中的任何生物都是海洋食物链中重要的组成部分,因此某些种类的减少或灭绝,会引起海洋生态系统的破坏。
B类辐射的增加也会损害浮游植物,由于浮游植物可吸收大量二氧化碳,其产量减少,使得大气中存留更多的二氧化碳,使温室效应加剧。
B类辐射还将引起用于建筑物、绘画、包装的聚合材料的老化,使其变硬变脆,缩短使用寿命等等。
另外,臭氧层臭氧浓度降低紫外辐射增强,反而会使近地面对流层中的臭氧浓度增加,尤其是在人口和机动车量最密集的城市中心,使光化学烟雾污染的机率增加。
有人甚至认为,当臭氧层中的臭氧量减少到正常量的1/5时,将是地球生物死亡的临界点。这一论点虽尚未经科学研究所证实,但至少也表明了情况的严重性和紧急性。
5、修补臭氧层的措施
氟利昂是杜邦公司30年代开发的一个引为骄傲的产品,被广泛用于制冷剂、溶剂、塑料发泡剂、气溶胶喷雾剂及电子清洗剂等,哈龙在消防行业发挥着重要作用。当科学家研究令人信服地揭示出人类活动已经造成臭氧层严重损耗的时候,“补天”行动非常迅速。实际上.现代社会很少有一个科学问题像“大气臭氧层”这样由激烈的反对、不理解,迅速发展到全人类采取一致行动来加以保护。
1985年,也就是Monlina和Rowland提出氯原子臭氧层损耗机制后11年,同时也是南极臭氧洞发现的当年,由联合国环境署发起21个国家的政府代表签署了《保护臭氧层维也纳公约》,首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一系列原则方针。
1987年9月,36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会,通过了大气臭氧层保护的重要历史性文件《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。在该议定书中,规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表,要求到2000年全球的氟利昂消减一半,并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施。由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻,1990年通过《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦修正案,1992年通过了哥本哈根修正案,其中受控物质的种类再次扩充,完全淘汰的日程也一次次提前,缔约国家和地区也在增加。到目前为止,缔约方已达165个之多,反映了世界各国政府对保护臭氧层工作的重视和责任。不仅如此,联合国环境署还规定从1995年起,每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”,以增加世界人民保护臭氧层的意识,提高参与保护臭氧层行动的积极性。
我国政府和科学家们非常关心保护大气臭氧层这一全球性的重大环境问题。我国早于1989年就加入了《保护臭氧层维也纳公约》,先后积极派团参与了历次的《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》缔约国会议,并于1991年加入了修正后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。我国还成立了保护臭氧层领导小组,开始编制并完成了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》。根据这一方案,我国已于1999年7月1日冻结了氟利昂的生产,并将于2010年前全部停止生产和使用所有消耗臭氧层物质。
从这里我们不仅可以看到人类日益紧迫的步伐,而目也发现,即使如此努力地弥补我们上空的“臭氧洞”,但由于臭氧层损耗物质从大气中除去十分困难.预计采用哥本哈根修正案,也要在2050年左右平流层氯原子浓度才能下降到临界水平以下,到那时,我们上空的“臭氧洞”可望开始恢复。臭氧层保护是近代史上一个全球合作十分典型的范例,这种合作机制将成为人类的财富,并为解决其它重大问题提供借鉴和经验。
⑺ 臭氧层空洞成因学说
氟氯烃和寒冷导致臭氧空洞。
经过跟踪、监测,科学家们找到了臭氧层损耗即臭氧空洞的形成原因。一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的“罪魁祸首”。另外,寒冷也是臭氧层变薄的关键,这就是为什么首先在地球南北极最冷地区出现臭氧空洞的原因了。
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,就会导致臭氧耗损,使臭氧浓度减少。
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(CFxCl4-x,又称Freon),以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃(CFXBr4-x,又称Halons哈龙)等化学物质。
⑻ 臭氧空洞会带来什么危害
地球上的臭氧层出现了空洞,来自外部空间的紫外线照射进来,这使人增加了患皮肤癌和其它疾病的机会。现在新的研究显示,过高的紫外线辐射也会损害植物和庄稼。我们知道植物的生长需要阳光,但它们也依赖臭氧层以及自身遗传下来的遮蔽阳光的能力,来保护自己不会被阳光灼伤。
美国斯坦福大学佛吉尼亚·沃尔波特博士发现,过分的紫外线照射会损坏玉米的遗传物质,也就是DNA。植物本身所具有的遮蔽阳光的能力可以很好地保护自己,紫外线照射不会使它受到生理性的损害,也不会产生基因突变的效果。但当技术人员用比通常阳光更多的紫外线去对玉米加以辐射时,玉米的基因就可能发生突变,也就是改变
DNA的排列顺序。沃尔波特博士说,过多的紫外线照射使玉米叶子上和颗粒上出现红点,这表明玉米的基因可能出现了问题,发生了突变。其中一种突变意味着植物的后代会失去基因自我遮蔽阳光的能力,这些后代一旦受到紫外线辐射就会死亡。研究结果表明,植物仅仅有足够的遮蔽阳光的色素,但一旦它们受到过度的紫外线照射,可能就无法应付了。
沃尔波特博士认为,从短期来看农民还不必担心,因为受到紫外线照射的较弱的植物会在地里死去,适应力更强的植物会生存下来。到底紫外线对玉米的辐射从长远看会产生什么样的影响现在还不清楚。作为生物学家我们可以推断生物体对它们赖以生存的典型环境具有很好的适应力。但环境的迅速变化,从南美及澳大利亚农业区臭氧层空洞的出现,会给生物体带来点点滴滴积累性的破坏。这种破坏所造成的后果比我们在实验室里预测的要严重得多。植物的培育者和农民可以采取一些措施来防止农作物受到紫外线破坏的影响。比如,在种植时只用那些健壮的颗粒作为种子。
联合国食品及农业组织库尼曼认为,现在就应该着手研究臭氧层受到破坏给农作物带来的长久性影响。他说,这种影响是难预测的,由于人类的活动以前所未有的速度改变着地球的环境,而我们又无法阻止它的变化。需要加强研究工作,进一步搞清楚,臭氧层的破坏会带来什么样的后果。
⑼ 臭氧层空洞是什么原因造成的会对地球产生哪些不良影响科学家们是怎么样补救的
由于人类的活动,地球的健康正面临着越来越严峻的考验,可谓“从头到脚”毛病不少。科学家发现,今年南极上空的臭氧层空洞的面积和深度都创下了历史纪录,完全修复需要60年时间。而海洋由于遭受污染也出现了200个“死亡地带”。
臭氧空洞面积大于北美洲
据英国《卫报》10月20日报道,根据美国航空航天局(NASA)19日发布的最新观测结果,今年南极臭氧损耗严重。9月21日到9月30日,南极臭氧空洞平均面积为1060万平方英里(约合2745万平方公里),比北美洲的面积还大。
据悉,NASA“奥拉”卫星上的臭氧观测仪可以测量到整个南极大陆从地表到大气层上部的臭氧总量。该监测设备10月8日在南极东部冰原上空检测到那里的臭氧量值极低,仅为85多布森单位(1个多布森单位是标准状态下千分之一厘米的臭氧层厚度)。另外,美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室的科学家还利用气球上携带的设备直接测量南极臭氧量,数据显示,截至10月9日,南极的臭氧总量已经从7月的约300多布森单位骤降至93多布森单位。
更令科学家吃惊的是,臭氧层中距地表12.9公里至21.9公里范围内的臭氧基本被损耗殆尽。7、8月份时,这一区间的平均臭氧量为125多布森单位,目前已经急剧下降,最低时测到的臭氧量仅为1.2多布森单位,几乎完全耗尽。
臭氧层是指距离地球25至30公里处臭氧分子相对富集的大气平流层。它能吸收99%以上对人类有害的太阳紫外线,保护地球上的生命免遭短波紫外线的危害。当臭氧层厚度低于220个多布森单位时,便被认为出现空洞。1974年美国加利福尼亚大学的罗兰和莫莱特发现,大气臭氧层已遭到严重破坏,人类头顶上的这把“伞”已出现空洞,并造成地球温室效应加剧。这主要是由于人类活动产生的氯氟烃等化学物质进入臭氧层后,消耗臭氧造成的。
“奥拉”卫星的微波分叉发声器测量显示,今年9月中下旬,南极平流层下部的含氯化合物一直处于极高水平。另外,平流层气温也是影响臭氧空洞的主要因素。气温偏低时,空洞面积变大、深度增加。气温偏高时,空洞面积缩减。10月至11月间,臭氧空洞将持续恶化,预计紫外线照射会异常增强。由于臭氧层损耗物质的释放已经受到国际公约的限制并在持续减少,科学家估计,南极洲臭氧层空洞到2065年可以完全修复。
“死亡地带”数量不断增多
10月19日,联合国环境规划署(UNEP)在北京召开的大会上发布了《2006全球环境展望年鉴》,该报告称,海洋中“死亡区”数量已经达到了200个,在过去两年中增长了34%。
由于化肥、粪便、污水等排泄入海,为一些藻类提供了充足的养料,刺激这些海藻的疯狂生长,加上空气污染因素,导致海中形成了一些“低氧区”和“缺氧区”,不但鱼、虾、贝类无法在低氧或缺氧状态下存活,连海草也难以幸存,因此“低氧区”和“缺氧区”又被称为“死亡区”。
报告指出,从20世纪70年代以来,“死亡区”的数量和面积一直在扩大。1994年估计全球海洋共有149个“死亡区”,但2006年“死亡区”可能已多达200个。最早发现和记录到的“死亡区”在美国东北的大西洋海岸、波罗的海、卡提加特湾、黑海和亚得利亚海东北部。最着名的“死亡区”在墨西哥湾,是由密西西比河排泄的养料导致的。最新的一些死亡区出现在南美、中国、日本、澳大利亚东南部和新西兰等地区和国家的沿海。海洋“死亡区”对渔业形成了极大的威胁,但如果风能够将富有营养的水冲走,“死亡区”就可能复活。环境规划署呼吁沿海国家采取措施控制陆源污染,遏止“死亡区”持续增多的势头。
人类对地球破坏 速度前所未有 [阅读:1487]
人类对地球的破坏已经达到前所未有的惊人速度,千年生态系统评估机构认为,这将使得自然界更加可能出现突变,导致疾病蔓延、森林遭到摧毁、海洋出现“死区”。
千年生态系统评估机构(Millennium Ecosystem Assessment)的1360名专家在95个国家进行的调查得出的结论是——过去50年来,人口增加使得人类赖以生活的三分之二的生态系统,包括空气和水源,受到污染和过度开发。
该机构由45个成员组成的董事局发表的报告指出:“人类的活动已经对地球的自然运规律带来很大的压力,地球的生态系统因此未必能养活得了未来的人口。”
报告指出,10%至30%的哺乳动物、鸟类和两栖动物濒临灭绝的边缘。
这项历来最大规模的地球生态系统研究工作发现:“过去50年来,人类为了取得食物、净水、木材、纤维和燃料,对生态系统的造成的破坏速度比以往任何一个年代都要来得快,破坏面也比任何一个年代来得广。这使得生物的多样性承受着无法扭转的损失。”
报告补充道,从1945年至今,人类开垦为耕地的面积,比18世纪和19世纪开垦的土地加起来还要多。报告说:“未来50年,地表剥蚀会带来越来越严重的后果。”
整理报告的专家解释说,生态系统未来的变化可能会造成疾病爆发、非洲大湖区可能会因为气候变化而成为霍乱散播的温床。肥料中的氮累积在农田里,接着再冲刷入海,会导致海藻生长茂盛,从而使得鱼儿因缺氧而大量死亡火和使得沿海地区因而出现没有氧气的“死区”。
⑽ 臭氧空洞的根源
臭氧层空洞
ozonosphere hole
大气平流层中臭氧浓度大量减少的空域。臭氧层是大气平流层中臭氧浓度最大处,是地球的一个保护层,太阳紫外线辐射大部被其吸收。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,最大浓度在极地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。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。关于臭氧层空洞的形成,在世界上占主导地位的是人类活动化学假说:人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,游离基同臭氧发生化学反应,使臭氧浓度减少,从而造成臭氧层的严重破坏。为此,于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。另外还有太阳活动说等说法,认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因,尚有待进一步研究。
形成的南极臭氧空洞的面积到本月第二个星期就已达2700万平方公里,而去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今年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。
科学家认为,去年臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候,而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说,去年南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此,臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。
国际保护臭氧层日 (9月16日)
1995年1月23日,联合国大会通过决议,确定从1995年开始,每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。联合国大会确立“国际保护臭氧层日”的目的是纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,要求所有缔约的国家根据“议定书”及其修正案的目标,采取具体行动纪念这一特殊日子。
联合国环境规划署自1976年起陆续召开了各种国际会议,通过了一系列保护臭氧层的决议。尤其在1985年发现了在南极周围臭氧层明显变薄,即所谓的“南极臭氧洞”问题之后,国际上保护臭氧层以及保护人类子孙后代的呼声更加高涨。