臭氧层空洞的危害与防治
[论文摘要] 在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展.臭氧层是地表生物系统的"保护伞".本文将着重讨论臭氧层空洞的形成原因与防治措施,并结合现状对臭氧层空洞的危害进行了详细的分析。最后,呼吁加强环境保护,防治臭氧层空洞。
[关键词]臭氧层 原因 现状 危害 防治措施
据新华社电国际研究人员10月2日说，北极上空今年春天臭氧减少状况超出先前观测记录，首次像南极上空那样出现臭氧空洞，面积最大时相当于5个德国。这个臭氧空洞主要因北极地区罕见长时间寒冬而形成，一度于4月移至东部欧洲、俄罗斯和蒙古国上空，使人们承受高于一般程度但并不持续的太阳紫外线照射。这项研究由来自美国、加拿大、芬兰、丹麦、日本等9个国家的研究人员完成，研究报告发表于英国《自然》杂志网络版。
研究人员说，去年冬天至今年春天，北极地区15公里至23公里的高空臭氧严重减少，最大幅度减少发生在18公里至20公里的位置，减少幅度超过80%。报告说，今年3月至4月上旬，研究人员连续27天观测到极低的总柱状臭氧值。“低于250多布森单位的最大区域大约200万平方公里，大概5倍于德国或加州。”尚不清楚这个臭氧空洞是否已对人体健康构成任何风险。研究人员认为，北极首次出现臭氧空洞由极地涡旋引发，但不是因为今年更冷，而是因为冷的时间更长，致使能够破坏臭氧的含氯化合物更活跃，以至于观测到比往年冬天厉害得多的臭氧减少。另一名研究人员表示，寒冷天气从去年12月持续至今年4月，“自有仪器记录以来，北极从没有出现”这样长时间的寒冬。究竟为什么发生这种情况，需要“花数年时间详细研究”。
在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展。臭氧层是地表生物系统的"保护伞"。臭氧就是三原子氧(O3),是我们熟知的氧气的同素异形体(由相同的元素组成,但分子结构不同)。臭氧有一种刺鼻的气味,所以得此恶名。在距地表10公里到50公里高度的区域,含有较多的臭氧,称这个臭氧较集中的气层为臭氧层,它跨越平流层和中间层。臭氧层是法国科学家C.法布里于20世纪初发现的。大气中
的臭氧含量除了随高度变化外,还随纬度和季节的不同以及昼夜交替而变化.臭氧层的臭氧含量与其他大气成分相比是很小的,只是大气的微量成份,把整个臭氧层的臭氧折算到标准状态(气压1013.25百帕,气温273.15K),其总累积厚度为0.15~0.45厘米,平均约0.30厘米(称这种方法叫做柱浓度法),采用多布森单位(Dobuson unit,简称D.U)来表示,正常大气中臭氧的柱浓度为300D.U。
臭氧是有特殊臭味的淡蓝色气体,具有极强的氧化性,能漂白和消毒杀菌。用臭氧净化城市饮用水,处理生活污水和工业污水,比用氯气,高锰酸钾等消毒剂既经济又不会引起二次污染。用1kg臭氧处理1000 m3水,能达到消毒,脱臭,脱色,脱味,氧化水中有机物的作用。臭氧对人类的贡献不仅是用作漂白剂和消毒杀毒剂,更重要的是臭氧层作为地球的屏障,保护了一切生命。大气中的臭氧的含量虽然很少,但是它在地球环境中所起的作用却非常重要。臭氧能吸收日光中波长2.0×10-7 m～3.0×10-7 m的电磁波,因此能滤掉日光中99%以上的紫外线,对地球表面形成保护层。第一,它是地球生物的保护伞。因为臭氧层阻挡了太阳辐射中的大部分紫外线,使地面生物免受紫外线的伤害,而少量穿透大气层到达地 面的紫外线对人类和生物则是有益的.第二,它是引起气候变化的重要因素.臭氧对太阳紫外线辐射的吸收是平流层的主要热源,平流层臭氧浓度及其随高度的分布直接影响平流层的温度结构,从而对大气环流和地球气候的形成起着重要作用,因此,平流层臭氧浓度的变化是大气的重要扰动因子。如果没有臭氧层,大量紫外线照射到地球上,地球生态平衡将受到破坏,微生物被杀死,核酸与蛋白质受到破坏,平流层温度也将改变。有了臭氧层,地球上的生物才得以生存。
臭氧层破坏的后果是很严重的.如果平流层的臭氧总量减少1%,预计到达地面的有害紫外线将增加2%.由于臭氧层中臭氧的减少,照射到地面的太阳光紫外线增强,其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用,对生物圈中的生态系统和各种生物,包括人类,都会产生不利的影响。1.对人体健康的影响、2.对陆生植物的影响、3.对水生生态系统的影响、4.对材料的影响、5.对对流层大气组成及空气质量的影响。
臭氧层损耗是否能被停止和臭氧层能否恢复呢回答是肯定的。一旦平流层的消耗臭氧物质被减少,臭氧层可以进行自身恢复.只有这样,才能使其恢复到产生和消失的自然平衡状
态。然而,也只有将所有的消耗臭氧物质完全限制以后,才能达到上述目的。消耗臭氧的 化学物质要用几年的时间才能到达平流层,而且在平流层中某些物质可以存在几十年。就是现在将消耗臭氧的所有物质完全限制,平流层中消耗臭氧的物质的减少也是几十年以后的事
情。自20世纪70年代提出臭氧层正在受到耗蚀的科学论点以来,联合国环境规划署意识
到:保护臭氧层应作为全球环境问题,需要全球合作行动,并将此问题纳人议事日程,召开了多次国际会议,为制订全球性的保护公约和合作行动作了大量的工作。1977年,通过了《臭氧层行动世界计划》,并成立"国际臭氧层协调委员会"。1985年和1987年分别签署了《保护臭氧层维也纳公约》和《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。议定书最初的控制时间表是分阶段地减少特定氟利昂的生产和消费量。到20世纪末减至1986年水平的一半。但是,如果预测大气中包括破坏臭氧物质(有机氯化合物),全氯浓度今后的动态,则可知即使氟利昂的排放减半,破坏臭氧层物质依然会持续增加,它们对臭氧层的威胁也会不断增加。因而,为了控制这种趋势,使大气臭氧层的状态恢复到臭氧空洞出现之前的状态,必须全面禁止破坏臭氧层物质的使用.因此1990年6月在伦敦召开的蒙特利尔议定书缔约国会议上,对原议定书进行了大幅度强化控制的修改,提出到2000年要全面禁止氟利昂的使用。
臭氧层面临的危机已经引起了我国政府的高度重视.中国政府已于1987年加入《蒙特利尔议定书》协议,限制或削减氟里昂的使用已列为我国环境保护的重点工作之一。我国正在采取多种切实可行的措施削减氟里昂的使用。例如:改变城市能源结构,增加核能和可再生能源的使用比例,提高能源使用率,减少森林破坏等.我国积极参与了国际保护臭氧层合作,并制订了《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》。消耗臭氧层物质消费趋势。
[参考文献]:1.李铭 著 《了解臭氧层》 海南出版社 1999年 P123
2.李铭 著 《了解臭氧层》 海南出版社 1999年 P125
3.王贵勤 编 《大气臭氧层研究简介》气象出版社 1990年
4.宁大同 著 《全球环境导论》山东科学技术出版社 1996年
5.郭世昌 著 《大气臭氧变化及其气候生态效应》 气象出版社 2002
臭氧层空洞的危害与防治
[论文摘要] 在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展.臭氧层是地表生物系统的"保护伞".本文将着重讨论臭氧层空洞的形成原因与防治措施,并结合现状对臭氧层空洞的危害进行了详细的分析。最后,呼吁加强环境保护,防治臭氧层空洞。
[关键词]臭氧层 原因 现状 危害 防治措施
据新华社电国际研究人员10月2日说，北极上空今年春天臭氧减少状况超出先前观测记录，首次像南极上空那样出现臭氧空洞，面积最大时相当于5个德国。这个臭氧空洞主要因北极地区罕见长时间寒冬而形成，一度于4月移至东部欧洲、俄罗斯和蒙古国上空，使人们承受高于一般程度但并不持续的太阳紫外线照射。这项研究由来自美国、加拿大、芬兰、丹麦、日本等9个国家的研究人员完成，研究报告发表于英国《自然》杂志网络版。
研究人员说，去年冬天至今年春天，北极地区15公里至23公里的高空臭氧严重减少，最大幅度减少发生在18公里至20公里的位置，减少幅度超过80%。报告说，今年3月至4月上旬，研究人员连续27天观测到极低的总柱状臭氧值。“低于250多布森单位的最大区域大约200万平方公里，大概5倍于德国或加州。”尚不清楚这个臭氧空洞是否已对人体健康构成任何风险。研究人员认为，北极首次出现臭氧空洞由极地涡旋引发，但不是因为今年更冷，而是因为冷的时间更长，致使能够破坏臭氧的含氯化合物更活跃，以至于观测到比往年冬天厉害得多的臭氧减少。另一名研究人员表示，寒冷天气从去年12月持续至今年4月，“自有仪器记录以来，北极从没有出现”这样长时间的寒冬。究竟为什么发生这种情况，需要“花数年时间详细研究”。
在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展。臭氧层是地表生物系统的"保护伞"。臭氧就是三原子氧(O3),是我们熟知的氧气的同素异形体(由相同的元素组成,但分子结构不同)。臭氧有一种刺鼻的气味,所以得此恶名。在距地表10公里到50公里高度的区域,含有较多的臭氧,称这个臭氧较集中的气层为臭氧层,它跨越平流层和中间层。臭氧层是法国科学家C.法布里于20世纪初发现的。大气中
的臭氧含量除了随高度变化外,还随纬度和季节的不同以及昼夜交替而变化.臭氧层的臭氧含量与其他大气成分相比是很小的,只是大气的微量成份,把整个臭氧层的臭氧折算到标准状态(气压1013.25百帕,气温273.15K),其总累积厚度为0.15~0.45厘米,平均约0.30厘米(称这种方法叫做柱浓度法),采用多布森单位(Dobuson unit,简称D.U)来表示,正常大气中臭氧的柱浓度为300D.U。
臭氧是有特殊臭味的淡蓝色气体,具有极强的氧化性,能漂白和消毒杀菌。用臭氧净化城市饮用水,处理生活污水和工业污水,比用氯气,高锰酸钾等消毒剂既经济又不会引起二次污染。用1kg臭氧处理1000 m3水,能达到消毒,脱臭,脱色,脱味,氧化水中有机物的作用。臭氧对人类的贡献不仅是用作漂白剂和消毒杀毒剂,更重要的是臭氧层作为地球的屏障,保护了一切生命。大气中的臭氧的含量虽然很少,但是它在地球环境中所起的作用却非常重要。臭氧能吸收日光中波长2.0×10-7 m～3.0×10-7 m的电磁波,因此能滤掉日光中99%以上的紫外线,对地球表面形成保护层。第一,它是地球生物的保护伞。因为臭氧层阻挡了太阳辐射中的大部分紫外线,使地面生物免受紫外线的伤害,而少量穿透大气层到达地 面的紫外线对人类和生物则是有益的.第二,它是引起气候变化的重要因素.臭氧对太阳紫外线辐射的吸收是平流层的主要热源,平流层臭氧浓度及其随高度的分布直接影响平流层的温度结构,从而对大气环流和地球气候的形成起着重要作用,因此,平流层臭氧浓度的变化是大气的重要扰动因子。如果没有臭氧层,大量紫外线照射到地球上,地球生态平衡将受到破坏,微生物被杀死,核酸与蛋白质受到破坏,平流层温度也将改变。有了臭氧层,地球上的生物才得以生存。
臭氧层破坏的后果是很严重的.如果平流层的臭氧总量减少1%,预计到达地面的有害紫外线将增加2%.由于臭氧层中臭氧的减少,照射到地面的太阳光紫外线增强,其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用,对生物圈中的生态系统和各种生物,包括人类,都会产生不利的影响。1.对人体健康的影响、2.对陆生植物的影响、3.对水生生态系统的影响、4.对材料的影响、5.对对流层大气组成及空气质量的影响。
臭氧层损耗是否能被停止和臭氧层能否恢复呢回答是肯定的。一旦平流层的消耗臭氧物质被减少,臭氧层可以进行自身恢复.只有这样,才能使其恢复到产生和消失的自然平衡状
态。然而,也只有将所有的消耗臭氧物质完全限制以后,才能达到上述目的。消耗臭氧的 化学物质要用几年的时间才能到达平流层,而且在平流层中某些物质可以存在几十年。就是现在将消耗臭氧的所有物质完全限制,平流层中消耗臭氧的物质的减少也是几十年以后的事
情。自20世纪70年代提出臭氧层正在受到耗蚀的科学论点以来,联合国环境规划署意识
到:保护臭氧层应作为全球环境问题,需要全球合作行动,并将此问题纳人议事日程,召开了多次国际会议,为制订全球性的保护公约和合作行动作了大量的工作。1977年,通过了《臭氧层行动世界计划》,并成立"国际臭氧层协调委员会"。1985年和1987年分别签署了《保护臭氧层维也纳公约》和《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。议定书最初的控制时间表是分阶段地减少特定氟利昂的生产和消费量。到20世纪末减至1986年水平的一半。但是,如果预测大气中包括破坏臭氧物质(有机氯化合物),全氯浓度今后的动态,则可知即使氟利昂的排放减半,破坏臭氧层物质依然会持续增加,它们对臭氧层的威胁也会不断增加。因而,为了控制这种趋势,使大气臭氧层的状态恢复到臭氧空洞出现之前的状态,必须全面禁止破坏臭氧层物质的使用.因此1990年6月在伦敦召开的蒙特利尔议定书缔约国会议上,对原议定书进行了大幅度强化控制的修改,提出到2000年要全面禁止氟利昂的使用。
臭氧层面临的危机已经引起了我国政府的高度重视.中国政府已于1987年加入《蒙特利尔议定书》协议,限制或削减氟里昂的使用已列为我国环境保护的重点工作之一。我国正在采取多种切实可行的措施削减氟里昂的使用。例如:改变城市能源结构,增加核能和可再生能源的使用比例,提高能源使用率,减少森林破坏等.我国积极参与了国际保护臭氧层合作,并制订了《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》。消耗臭氧层物质消费趋势。
[参考文献]:1.李铭 著 《了解臭氧层》 海南出版社 1999年 P123
2.李铭 著 《了解臭氧层》 海南出版社 1999年 P125
3.王贵勤 编 《大气臭氧层研究简介》气象出版社 1990年
4.宁大同 著 《全球环境导论》山东科学技术出版社 1996年
5.郭世昌 著 《大气臭氧变化及其气候生态效应》 气象出版社 2002