地球之盾

发表时间:2021/1/28   来源:《教学与研究》2021年1月下   作者:李靖
[导读] 当前,世界范围内面临的三大环境问题之一就是极地臭氧层空洞、北半球上空臭氧层日渐变薄的问题,这个问题严重威胁着人类的生存发展,是人类无法回避和亟待解决的问题。

湖北宜昌长阳土家族自治县大堰中心学校   李靖   443508

        当前,世界范围内面临的三大环境问题之一就是极地臭氧层空洞、北半球上空臭氧层日渐变薄的问题,这个问题严重威胁着人类的生存发展,是人类无法回避和亟待解决的问题。
        一、臭氧层的作用
        臭氧是氧的一种存在形式(O3),90%的臭氧存在于地球上空16—48千米大气层的平流层中,将地球团团包围住,在那里吸收太阳光中杀伤力很强的光线,特别是紫外线,它几乎吸收全部太阳辐射中波长300nm以下的紫外线,如同一把保护伞,保护着地球上的一切生物不被紫外线伤害使得地球上的生物能够得以正常生存繁衍。
        二、臭氧层消耗的原因
        1985年英国科学家观测到南极上空已经出现日渐增大的臭氧层空洞,1988年又发现地球北半球乃至全球上空臭氧层都在日渐变薄,英美科学家都实验观测证实造成臭氧层破坏和消耗的直接原因是氟利昂(CFCS),还有哈龙灭火器,发胶等。
        氟利昂是20世纪的产物、被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂等广泛应用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。现在全世界向大气层中排放的氟利昂已达到了2000多万吨,它们的化学稳定性好,不易在对流层分解,扩散到臭氧层后,在一定的气象条件下,受到短波紫外线UV—C的照射,分解出氯自由基,同臭氧发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。据科学统计,一个氯原子可破坏数万个臭氧分子。从某一方面来说,正是由于我们的先辈和我们自己为获得物质文明的需要而采取的一系列活动导致的结果。
        三、臭氧层消耗的危害
        臭氧层的破坏、变薄乃至形成空洞,不仅将限制人类文明的继续发展,而且将威胁到人类的生存。后果是非常严重的,直接结果是吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的中波紫外线UV—B明显增加,紫外线UV—B能破坏蛋白质的化学键,彻底杀死微生物,破坏动植物的个体细胞,损害脱氧核糖核酸(DNA),引起传递遗传性的因子变化,发生生物的变态反应、给人类健康和生态环境带来多方面危害。
        有害紫外线照射的危害大约有三个方面:一是损害人类身体健康,实验证明紫外线UV—B波段的增加,会损伤角膜和晶状体,引起白内障,眼球晶体变形等。能诱发人类常患的三种皮肤病,特别是皮肤癌,恶性黑瘤对浅肤色的人特别是小孩危害尤其严重,它对免疫反应的抑制作用也相当大,能使人体免疫系统的机能减退,人体抵抗疾病的能力下降;二是破坏生态系统,对农作物的研究,过量的紫外线辐射会抑制植物的生长和光合作用,使农作物减产,还能改变细胞内的遗传基因和再生能力,使农产品劣化,紫外线辐射能穿透水下10米,杀死水下的浮游微生物,破坏水生生物的食物链,降低水体自然净化能力,从而损害整个水生生态系统;三是引起新的环境问题,过量的紫外线照射,能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解,带来光化学大气污染。


城市工业在燃烧矿物燃料时排放的氧化氮(NO、NO2)与挥发性有机物,(乙烷、丙烷、丁烷等非甲烷烃类)较快的发生光氧化反应,从而造成城市近地面大气臭氧浓度增高,引起光化学烟雾污染。
        四、怎样保护臭氧层
        臭氧层损耗能否被停止?臭氧层能否恢复?回答是肯定的,一旦平流层的消耗臭氧物质减少,臭氧层即可自行恢复,也只有这样,才能使其恢复到产生和消失的自然平衡状态,为达上述目的,根本性原则就是将所有的消耗臭氧层物质完全限制。
        狊氧层的恢复并不是一夜之间就能完成的,在现代经济生活中,氟利昂等物质的应用已非常广泛,要全部淘汰,暂时还不可能,当前只能开发新技术,找到氟利昂等替代物质和替代技术。
为了推动氟利昂等替代物质和技术的开发和使用,逐步淘汰消耗臭氧层物质,必须在全球范围内来一个大动作,让全世界人民共同行动起来,并且加以行政管理,有具体的法律法规来强制执行。一类是传统的环境管理措施,如禁用、限制、配额和技术标准等,并对违反规定实施严厉处罚;一类是经济手段如征收税费,资助替代物质和技术开发等;另外,所有的国有政府,企业,和民间团体还需要大力宣传和鼓励,生产和消费不带消耗臭氧层物质的材料和产品。
        五、保护臭氧层的实际行动
        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》,组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,对八种破坏臭氧层的物质(简称受控物质)提出了消减使用的时间和要求,得到了163个国家的批准,后来又对议定书分别作了3次修改,扩大了受控物质的范围,并提前了停止使用这些物质的时间。
        我国认真履行国际义务,目前已经制定并实施20多项保护臭氧层的相关措施,其中包括:对哈龙和氟氯碳化学品实行生产配额制度;禁止新建生产和使用消耗臭氧层物质的生产设施;禁止在气雾剂产品的生产中使用氟氯碳类物质;禁止在非必要场所新配置哈龙灭火器;禁止在新车中使用氟氯碳空调器;实施消耗臭氧层物质的生产和使用申报登记制度;我国还鼓励生产和消费消耗臭氧层物质的替代品,鼓励替代技术开发、研制和推广。
        为加快在全球范围内对消耗臭氧层物质实施限制和淘汰,建立了蒙特利尔议定书多边基金,用以支持发展中国家逐步淘汰消耗臭氧层物质,发达国家为发展中国家提供了7亿多美元赠款用于淘汰消耗臭氧层物质,我国新的国家方案中,近年用于此项开支的增加费用为11亿7千9百万美金。
        六、已取得的成绩
        目前,世界上一些氟利昂主要生产厂家参与研究了替代氟利昂的含氟替代物(如HCFC和HCF等)及其合成方法,同时,也在开发研究非氟利昂类型替代技术,如水清洗技术,氨制冷技术等。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了环境管理措施,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,还有许多国家采用各种环境标志,其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。
        到现在为止,对臭氧层消耗能力最强的物质CFCS、Halons,在发达国家已经淘汰,其它消耗臭氧层物质也将在20年内淘汰。
        人类是高等智能动物,随着自然的发展、社会的进步、技术的更新,人类将会很快解决有关臭氧层破坏的问题,我们和我们的子孙将会生活在一个温暖、健康、清洁、和睦的地球花园里。

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