? Hello,大家好,我是你們的好朋友,果醬。今天果醬想給大家普及一下臭氧層是有多么的重要,以及人類對(duì)臭氧層的危害。

大氣臭氧層主要有三個(gè)作用。其一為保護(hù)作用,臭氧層能夠吸收太陽(yáng)光中的波長(zhǎng)306.3nm以下的紫外線,主要是一部分UV—B(波長(zhǎng)290~300nm)和全部的UV—C(波長(zhǎng)<290nm=,保護(hù)地球上的人類和動(dòng)植物免遭短波紫外線的傷害。只有長(zhǎng)波紫外線UV-A和少量的中波紫外線UV-B能夠輻射到地面,長(zhǎng)波紫外線對(duì)生物細(xì)胞的傷害要比中波紫外線輕微得多。所以臭氧層猶如一件保護(hù)傘保護(hù)地球上的生物得以生存繁衍 。

其二為加熱作用,臭氧吸收太陽(yáng)光中的紫外線并將其轉(zhuǎn)換為熱能加熱大氣,由于這種作用大氣溫度結(jié)構(gòu)在高度50km左右有一個(gè)峰,地球上空15~50km存在著升溫層。正是由于存在著臭氧才有平流層的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧氣,所以也就不存在平流層。 大氣的溫度結(jié)構(gòu)對(duì)于大氣的循環(huán)具有重要的影響,這一現(xiàn)象的起因也來(lái)自臭氧的高度分布。
其三為溫室氣體的作用,在對(duì)流層上部和平流層底部,即在氣溫很低的這一高度,臭氧的作用同樣非常重要。如果這一高度的臭氧減少,則會(huì)產(chǎn)生使地面氣溫下降的動(dòng)力。因此,臭氧的高度分布及變化是極其重要的。
流層中的臭氧吸收掉太陽(yáng)放射出的大量對(duì)人類、動(dòng)物及植物有害波長(zhǎng)的紫外線輻射(240-329納米,稱為UV-B波長(zhǎng)),為地球提供了一個(gè)防止紫外輻射有害效應(yīng)的屏障。但另一方面,臭氧遍布整個(gè)對(duì)流層,卻起著溫室氣體的不利作用。在平流層中臭氧耗損,主要是通過(guò)動(dòng)態(tài)遷移到對(duì)流層,在那里得到大部分具有活性催化作用的基質(zhì)和載體分子,從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被消耗掉。臭氧主要是與HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活潑自由基發(fā)生同族氣相反應(yīng)。
那么臭氧層為什么會(huì)被破壞呢?
關(guān)于臭氧層變化及破壞的原因,一般認(rèn)為,太陽(yáng)活動(dòng)引起的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度變化,大氣運(yùn)動(dòng)引起的大氣溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的變化以及與臭氧生成有關(guān)的化學(xué)成分的移動(dòng)、輸送都將對(duì)臭氧的光化學(xué)平衡產(chǎn)生影響,從而影響臭氧的濃度和分布。而化學(xué)反應(yīng)物的引入,則將直接地參與反應(yīng)而對(duì)臭氧濃度產(chǎn)生更大的影響。人類活動(dòng)的影響,主要表現(xiàn)為對(duì)消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)、消費(fèi)和排放方面。
大氣中的臭氧可以與許多物質(zhì)起反應(yīng)而被消耗和破壞。在所有與臭氧起反應(yīng)的物質(zhì)中,最簡(jiǎn)單而又最活潑的是含碳、氫、氯和氮幾種元素的化學(xué)物質(zhì),如氧化亞氮(N2O)、水蒸汽(H2O)、四氯化碳(CCl4)、甲烷(CH4)和現(xiàn)在最受重視的氯氟烴(CFC)等。這些物質(zhì)在低層大氣層正常情況下是穩(wěn)定的,但在平流層受紫外線照射活化后就變成了臭氧消耗物質(zhì)。這種反應(yīng)消耗掉平流層中的臭氧,打破了臭氧的平衡,導(dǎo)致地面紫外線輻射的增加,從而給地球生態(tài)和人類帶來(lái)一系列問(wèn)題。
那如果臭氧層被破壞了,會(huì)對(duì)人類(環(huán)境)造成什么影響?
臭氧層被大量損耗后,吸收紫外輻射的能力大大減弱,導(dǎo)致到達(dá)地球表面的紫外線B明顯增加,給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面的的危害,已受到人們普遍關(guān)注的主要有對(duì)人體健康、陸生植物、水生生態(tài)系統(tǒng)、生物化學(xué)循環(huán)、材料、以及對(duì)流層大氣組成和空氣質(zhì)量等方面的影響。
臭氧量的減少、臭氧層的被破壞使到達(dá)地面的紫外線輻射量增加。其中UV-B紫外線波段增加更多。UV-B紫外線輻射的增加,將會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生很大影響。相關(guān)研究表明,紫外線除了在人類皮膚中產(chǎn)生VD外,未發(fā)現(xiàn)其他有益效應(yīng)。紫外線對(duì)人體的危害卻較大。主要表現(xiàn)在影響人類皮膚、眼睛及免疫系統(tǒng)。
實(shí)驗(yàn)證明紫外線會(huì)損傷角膜和眼晶體,如引起白內(nèi)障、眼球晶體變形等。據(jù)分析,平流層臭氧減少1%,全球白內(nèi)障的發(fā)病率將增加0.6-0.8%,全世界由于白內(nèi)障而引起失明的人數(shù)將增加10,000到15,000人;如果不對(duì)紫外線的增加采取措施,到2075年,UV-B輻射的增加將導(dǎo)致大約1800萬(wàn)例白內(nèi)障病例的發(fā)生。
紫外線UV-B段的增加能明顯地誘發(fā)人類?;嫉娜N皮膚疾病。這三種皮膚疾病中,巴塞爾皮膚瘤和鱗狀皮膚瘤是非惡性的。利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人類流行病學(xué)的數(shù)據(jù)資料得到的最新的研究結(jié)果顯示,若臭氧濃度下降10%,非惡性皮膚瘤的發(fā)病率將會(huì)增加26%。另外的一種惡性黑瘤是非常危險(xiǎn)的皮膚病,科學(xué)研究也揭示了UV-B段紫外線與惡性黑瘤發(fā)病率的內(nèi)在聯(lián)系,這種危害對(duì)淺膚色的人群特別是兒童期尤其嚴(yán)重;
人體免疫系統(tǒng)中的一部分存在于皮膚內(nèi),使得免疫系統(tǒng)可直接接觸紫外線照射。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紫外線照射會(huì)減少人體對(duì)皮膚癌、傳染病及其他抗原體的免疫反應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)重復(fù)的外界刺激喪失免疫反應(yīng)。人體研究結(jié)果也表明暴露于紫外線B中會(huì)抑制免疫反應(yīng),人體中這些對(duì)傳染性疾病的免疫反應(yīng)的重要性還不十分清楚。但在世界上一些傳染病對(duì)人體健康影響較大的地區(qū)以及免疫功能不完善的人群中,增加的UV-B輻射對(duì)免疫反應(yīng)的抑制影響相當(dāng)大。
已有研究表明,長(zhǎng)期暴露于強(qiáng)紫外線的輻射下,會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的DNA改變,人體免疫系統(tǒng)的機(jī)能減退,人體抵抗疾病的能力下降。這將使許多發(fā)展中國(guó)家本來(lái)就不好的健康狀況更加惡化,大量疾病的發(fā)病率和嚴(yán)重程度都會(huì)增加,尤其是包括麻疹、水痘、皰疹等病毒性疾病,瘧疾等通過(guò)皮膚傳染的寄生蟲(chóng)病,肺結(jié)核和麻瘋病等細(xì)菌感染以及真菌感染疾病等。
臭氧層的破壞不僅對(duì)人類或環(huán)境有影響,對(duì)生物也會(huì)有影響。
雖然植物已發(fā)展了對(duì)抗UV- 8高水平的保護(hù)性機(jī)制,但實(shí)驗(yàn)研究表明,它們對(duì)波長(zhǎng)為280~ 320納米水平增加的應(yīng)變能力差異甚大。迄今為止,已對(duì)200多種不同的植物進(jìn)行了波長(zhǎng)為280~ 320納米的紫外線敏感性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中2/3產(chǎn)生了反應(yīng)。敏感的物種如棉花、豌豆、大豆、甜瓜和卷心菜,都發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢,有些花粉不能萌發(fā)。它能損傷植物激素和葉綠素,從而使光合作用降低。
不僅如此,臭氧層的破壞對(duì)全球氣候還有著重大的影響。
平流層中臭氧對(duì)氣候調(diào)節(jié)具有兩種相反的效應(yīng),如果平流層中臭氧濃度降低,在這里吸收掉的紫外線輻射就會(huì)相應(yīng)減少,平流層自身會(huì)變冷,這樣釋放出的紅外輻射就會(huì)減少,因之會(huì)使地球變冷。另一方面,因輻射到地面的紫外線輻射量增加,會(huì)使地球增溫變暖。如果整個(gè)平流層中臭氧濃度的減少是均勻的,則上述兩種效應(yīng)可以互相抵消,但是如果平流層的不同區(qū)域的臭氧層濃度降低不一致,兩種效應(yīng)就不會(huì)相互抵消?,F(xiàn)在的狀況是,平流層臭氧層減少呈不均勻減少趨勢(shì),這種變化的凈效應(yīng)如何,還有待科學(xué)研究進(jìn)一步證實(shí)。
那我們?cè)撊绾伪Wo(hù)臭氧層呢?
臭氧減少帶來(lái)的危險(xiǎn)已受到國(guó)際社會(huì)的普遍關(guān)注,為了保護(hù)臭氧層免遭破壞,以更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境,國(guó)際上保護(hù)臭氧層的行動(dòng)已持續(xù)了20余年。
1、建立國(guó)際間和各國(guó)的臭氧層保護(hù)法律約束機(jī)制,控制破壞臭氧層物質(zhì)的排放。
國(guó)際上先后通過(guò)了《關(guān)于臭氧層保護(hù)計(jì)劃》、《保護(hù)臭氧層維也納公約》、《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》。我國(guó)于1991年6月簽署了《議定書(shū)》的倫敦修正案,目前《議定書(shū)》的締約方已達(dá)168個(gè)。1994年第52次聯(lián)合國(guó)大會(huì)決定,把每年的9月16日定為國(guó)際保護(hù)臭氧層日。我國(guó)正在為實(shí)現(xiàn)《議定書(shū)》規(guī)定的指標(biāo)而努力,制定并實(shí)施了20余項(xiàng)有關(guān)保護(hù)臭氧層的政策。這對(duì)減少消耗臭氧層物質(zhì)濃度及保護(hù)臭氧層具有重要意義。
2、加強(qiáng)氟里昂代用品的研究開(kāi)發(fā)力度
氟里昂替代品的開(kāi)發(fā)受到了廣泛受到重視,目前主要包括含氫的氟里昂,其在到達(dá)臭氧層之前的對(duì)流圈被分解?;蛘哂貌缓鹊姆锇?,如F32,F215,F134a和F143等,即使它們到達(dá)臭氧層也不會(huì)產(chǎn)生破壞作用。有的替代品則是不含F(xiàn)和Cl的有機(jī)物,如精制的石油氣和二甲醚、烷烴、氮?dú)?、二氧化碳等。此外,回收和分解氟氯烴的研究工作也正在進(jìn)行。
3、提高對(duì)保護(hù)臭氧層的認(rèn)識(shí),牢固樹(shù)立環(huán)境意識(shí)
盡管人類企圖尋找另一個(gè)與地球相近、可供人類生存的星球,但不得不承認(rèn)地球仍然是人類的唯一家園,人離開(kāi)地球?qū)o(wú)法生存。因此,必須善待地球、善待自然,不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),片面強(qiáng)調(diào)發(fā)展的速度與數(shù)量。相反,應(yīng)強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧,強(qiáng)調(diào)資源的持續(xù)利用,認(rèn)識(shí)臭氧層的作用,增強(qiáng)生態(tài)環(huán)境意識(shí),共同維護(hù)地球。
