打喷嚏有很大的气味:臭氧层有什么作用?

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/20 10:00:05

大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中,存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
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。
氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。

氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。

控制臭氧层破坏的途径和政策
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。
1985年,在联合国环境规划署的推动下,制定了保护臭氧层的《维也纳公约》。1987年,联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,对8种破坏臭氧层的物质(简称受控物质)提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。1990年、1992年和1995年,在伦敦、哥本哈根、维也纳召开的议定书缔约国会议上,对议定书又分别作了3次修改,扩大了受控物质的范围,现包括氟利昂(也称氟氯化碳CFC)、哈伦(CFCB)、四氯化碳(CCL4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、氟氯烃(HCFC)和甲基溴(CH3Br)等,并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定,发达国家到1994年1月停止使用哈伦,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了《蒙特利尔议定书》。

为了实施议定书的规定,1990年6月在伦敦召开的议定书缔约国第二次会议上,决定设立多边基金,对发展中国家淘汰有关物质提供资金援助和技术支持。1991年建立了临时多边基金,1994州年转为正式多边基金。到1995年底,多边基金共集资4.5亿美元,在发展中国家共安排了1100多个项目。
到1995年,经济发达国家已经停止使用大部分受控物质,但经济转轨国家没有按议定书要求削减受控物质的使用量。发展中国家按规定到2010年停止使用,受控物质使用量目前仍处于增长阶段。中国由于经济持续高速增长,家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等产品都大幅度增长,受控物质使用量比1986年增长了一倍以上,成为世界上使用受控物质最多的国家之一。
从各项国际环境条约执行情况而言,这项议定书执行的是最好的。目前,向大气层排放的消耗臭氧屋物质已经逐年减少,从1994年起,对流层中消耗臭氧层物质浓度开始下降。预计到2000年,平流层中消耗臭氧层物质的浓度将达到最大限度,然后开始下降。但是,由于氟利昂相当稳定,可以存在50至100年,即使议定书完全得到履行,臭氧层的耗损也只能在2050年以后才有可能完全复原。另据1998年6月世界气象组织发表的研究报告和联合国环境规划署作出的预测,大约再过20年,人类才能看到臭氧层恢复的最初迹象,只有到21世纪中期臭氧层浓度才能达到本世纪60年代的水平。

臭氧层是地球最好的保护伞,它吸收了来自太阳的大部分紫外线。然而近二十年的科学研究和大气观测发现:每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄,事实上在极地大气中存在一个臭氧“洞”
这种臭氧损耗现象是一种反常现象,这是否表明这一紫外线吸收层正处于全球性灾难呢?通过不断的科学研究,人们发现人类社会活动释放的物质严重的破坏了臭氧层,当然这种现象还受到这一地区独特的气象状态(极涡、寒冷的平流层温度、极地平流层云)的影响。

在空气中有一种含量极少的气体,叫做臭氧.臭氧主要分布在距地面10KM--50KM的高空,形成一层臭氧层.
尽管臭氧在空气中的含量很少,但它的作用却非常重要的.臭氧吸收了空气中绝大部分波长较短的紫外线,使地球的生物免受紫外线伤害.多数科学家认为是人类向空气中排放一些有害物质(如氟氯化烷)使臭氧层受到不同程度的破坏,在臭氧层的某些地方出现了变薄的现象,甚至出现“空洞”,其后果是相当严重的.目前,国际上正在积极进行研究,以防止臭氧层进一步遭到破坏

如果说中国古代的神话传说女娲补天有杞人忧天之嫌,本世纪的"补天"则是千真万确的全球联动。70年代以来,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,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……

天上出现臭氧洞 人类健康受威胁

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。可是,据报道,80年代初,科学家发现,南极上空的臭氧变得越来越稀薄,并形成一个空洞。臭氧空洞逐渐扩大,最大时达2720万平方公里,超过欧洲面积的两倍,南半球一些有人居住的地区暴露在太阳紫外线的直射之下。此外,北极、青藏高原上空也出现臭氧洞,欧洲和其他高纬度地区的臭氧层均遭受不同程度的破坏……
地球失去臭氧层后,会发生什么严重后果?科学家们的研究结果令人震惊:臭氧层被大量破坏后,到达地球的紫外线明显增加,将给人类及其它生物带来一连串的损害。

科学实验证明,紫外线会损伤角膜和眼晶体,引发白内障、眼球晶体变形。据分析,平流层的臭氧减少10%,全球白内障的发病率将增加6%-8%,因白内障而引起失明的人数将增加到10万到15万人。紫外线的增加会诱发巴塞尔皮肤瘤、鳞状皮肤瘤和恶性黑瘤。臭氧浓度下降10%,恶性皮肤瘤的发病率将增加26%。此外,人类存在于皮肤中的免疫功能也会因紫外线的强烈辐射而受损伤,人体抵抗疾病的能力大大降低,大量疾病会乘虚而入。

臭氧层的破坏也将给陆地和海洋生态系统带来同样的厄运:豆类、瓜类等农作物的质量和产量都会程度不同地下降,海洋浮游生物及浅海鱼类也会减少……

除去上述已经确定的危害外,臭氧层的破坏所产生的其它不良影响尚在研究之中。由于地球生态系统是一个环环相扣的整体,任何一个子系统的破坏都会引发难以预料的连锁反应。

这样,严峻的问题就摆到了我们的面前,敦促我们携起手来,为了一个坚定的目标--恢复臭氧层的原貌而贡献自己的一份力量。

保护臭氧层 全球共"补天"

是谁破坏了臭氧层?

1974年,美国科学家莫里纳和罗兰德宣布,氟氯碳(俗称氟利昂)中的氯原子和哈龙物质中的溴原子是破坏臭氧层的元凶。他们和另外一位科学家因其先驱性的贡献而被授予1995年诺贝尔化学奖。这一发现令陶醉于自己智慧的人类十分尴尬:被大量使用的制冷剂、发泡剂、灭火剂、干燥剂、清洗剂及发胶中的氟利昂、哈龙等原来是消耗臭氧层的物质(ODS)!

本世纪30年代,含氟的制冷剂被研究发明后在美国进入商业化生产,前苏联、日本和欧洲各国也不甘落后,氟利昂的应用范围也由制冷剂扩展到发泡剂和气雾剂,其产量与日俱增。到1974年,全球氟利昂的产量已达到80多万吨。1986年全球ODS的年消费量已高达100多万吨!

看来,还是人类自己使自己陷入了眼下的尴尬境地。正是人类为了满足自己眼前一时的物质需要,而不惜以破坏其赖以生存的自然环境为代价,生产了诸如氟利昂、哈龙之类的有害物质,最终导致了我们今天所不愿看到的结果。令人欣慰的是,越来越多的人已经或正在自发地行动起来,为了自身的健康,为了子孙后代的幸福而不遗余力地努力着。

在国际社会的共同努力下,1985年《保护臭氧层维也纳公约》签署;1987年《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》生效。根据"共担责任但又有区别"的原则,联合国对发达国家和发展中国家提出了消耗臭氧层物质使用的时间限制,并建立了旨在帮助发展中国家履约的多边基金。由此,ODS的生产和消费量得以逐年减少,臭氧空洞的扩大得到了有效的控制。

目前,"保护臭氧层就是保护人类自己"的意识已逐渐深入人心,人们响应号召,积极行动,争相贡献自己的一份力量。如今,在大中城市,无氟冰箱、无氟空调正成为市民们的首选,人们以自己的实际行动推动着社会生产逐步走人良性循环之中。

那么,怎样去做,才能使我们得以用最小的代价换来最大的收获呢?这就要求我们掌握科学的方法,通过正确的途径展开行动。

保护臭氧层,你能做些什么?

爱护臭氧层,要求我们每个人都采取实际行动去少用或者不用对臭氧层有损害的氟氯碳、哈龙、氯氟烃、甲基溴等物质,因为使用包含这些物质的产品会导致对臭氧层的消耗。

下面列举在日常生活中含有消耗臭氧层物质或生产中使用这些物质的物品:冰箱、空调等制冷设备(包括家电、运输制冷、工商制冷)、泡沫(大量存在于沙发、一次性发泡餐盒、汽车内饰发泡件、保温喷涂)、灭火剂、气雾剂(摩丝、杀虫剂、外用药喷雾剂)、清洗剂、膨胀烟丝等。

以下是有助于保护臭氧层的个人行为:

爱护臭氧层的消费者购买带有"无氯氟化碳"标志的产品;

爱护臭氧层的一家之主合理处理废旧冰箱和电器,在废弃电器之前,除去其中的氟氯化碳和氟氯烃制冷剂;

爱护臭氧层的农民不用含甲基溴的杀虫剂,在有关部门的帮助下,选用适合的替代品,如果还没有使用甲基溴杀虫剂就不要开始使用它;

爱护臭氧层的制冷维修师确保维护期间从空调、冰箱或冷柜中回收的冷却剂不会释放到大气中,做好常规检查和修理泄漏;

爱护臭氧层的办公室员工鉴定公司现有设备如空调、清洗剂、灭火剂、涂改液、海绵垫中那些使用了消耗臭氧层的物质,并制定适当的计划,淘汰它们,用替换物品换掉它们;

爱护臭氧层的公司替换在办公室和生产过程中所用的消耗臭氧层物质,如果生产的产品含有消耗臭氧层物质,那么应该用替代物来改变产品的成分;

爱护臭氧层的教师,告诉你的学生,告诉你的家人、朋友、同事、邻居、保护环境、保护臭氧层的重要性,让大家了解哪些是消耗臭氧层物质。

有了科学的方法,再加上我们的实际行动,我相信,在不远的将来,我们将拥有一片美丽而完整的蓝天。

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。让我们积极行动起来,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,保护臭氧层,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。