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臭氧层的破洞已开始逐渐恢复

2016/8/16 9:21:02   来源:《生命时报》  

曾几何时,南极上空的臭氧层破洞被视为地球环境危机的象征,人们饱受其害。近日,美国麻省理工学院和英国利兹大学科学家的一项研究让我们看到了希望:从2000年到2015年9月间,南极上空臭氧层破洞的面积减少了440多万平方公里,相当于英国国土面积的18倍。研究人员称,虽然南极臭氧层的破洞已经开始闭合,但大气内仍然残留着很多污染物,其生命周期为50~100年,估计臭氧层要到2050年至2060年左右才会完全修复。

“保护伞”曾经四处破洞

氧及臭氧层的出现是生物进化发展的转折点。最初的生命只能存在于海洋中,以防止紫外辐射的灼伤致死。臭氧层的出现为海栖生物登陆发展提供了前所未有的“安全”环境,为生物上岸后的进化保驾护航。但人类活动一直在破坏自己的保护伞。 

说起人类初次意识到臭氧破洞的威胁,要追溯到1984年,当时英国科学家首次发现南极上空出现臭氧破洞。1985年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现: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,此洞的面积有时比美国的国土面积还要大。中国大气物理及气象学者随后也发现,在被称为世界“第三极”的青藏高原,上空的臭氧以每10年2.7%的速度减少。 

美国国家环境保护局等机构估计,高空臭氧每减少1%,就会有额外2%的紫外辐射到达地球表面,严重损伤动植物,使人类皮肤癌患者增加10万人,全球白内障的发病率将增加0.6%~0.8%,呼吸道疾病也会有所增加。还有研究表明,长期暴露于强紫外线的辐射下,会导致细胞内的DNA改变,免疫功能减退。这将使许多发展中国家本就不好的健康状况更加恶化,尤其会使麻疹、水痘、疱疹、疟疾、肺结核以及真菌感染疾病等的患病率增加。 

臭氧层的破坏还会打乱生态系统中复杂的食物链,导致一些主要物种灭绝。地球上2/3的农作物会减产,豆类、瓜类、土豆、番茄、甜菜等的产量或质量将会下降,导致粮食危机。臭氧层还参与大气环流,其减少会使地球大气低层变暖、高层变冷,加重温室效应。

全球合作“补天”

国家城市环境污染控制技术研究中心研究员彭应登介绍说,臭氧本身不稳定,受到气象和火山活动的影响。但高空臭氧本身存在自然的生成和破坏的动态平衡机制。不幸的是,人类活动打破了这种平衡。

人造的氯氟烃(CFCs)被广泛用作气雾剂、烟雾剂的压缩气体、泡沫充填材料及冰箱等的制冷剂。这些CFCs会在产品使用过程中被排放到大气中,当它们受到阳光中紫外线的影响,会分解出氯原子。氯原子的活性极大,喜欢与其他物质结合,遇到臭氧便开始产生化学变化,使臭氧破坏而消耗。平均一个氯原子可以消耗10万个臭氧分子。对臭氧层有严重影响的还有氮氧化物,典型的是一氧化氮,主要来源于微生物活动及飞机、汽车发动机。甲烷也被认为是对臭氧层破坏有重要影响的物质。 

彭应登说,在意识到臭氧层破坏可能引发危害后,人类开始积极补救,国际上保护臭氧层的呼声日渐高涨。1985年3月,《保护臭氧层维也纳公约》的通过促进了各国就保护臭氧层这一问题的合作研究和情报交流。为了进一步对CFCs进行控制,在审查世界各国CFCs生产、使用、贸易情况的基础上,1987年9月《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》通过审议,正是这一“议定书”,为今天的成绩奠定了基础。“议定书”要求每个成员组织(国家或国家集团)履行义务,包括冻结并依照缩减时间表来减少5种CFCs的生产和消耗;冻结并减少3种溴代物的生产和消耗。 

作为臭氧层保护国际公约履约工作的一份子,中国的消耗臭氧层物质(以下简称“ODS”)替代工作已开展多年,对四氯化碳、CFCs等ODS产品进行了管控。彭应登说,中国基本是按照“议定书”的协议来做,许多地方政府也积极配合。比如北京市政府在“十五”和“十一五”期间,专门开展了ODS替代的科研工作。

环保危机意识不能丢

彭应登说,虽然通过全球协作,臭氧层正在趋于变好,但我们也不能得意得太早。现在臭氧层的状态仍然很糟糕,保护臭氧层这根弦一刻也不能放松。 

从全球层面看,每个国家对ODS的管控有差别,发达国家承担的义务更多,做得也更好,发展中国家相对差一点。中国也存在中东部地区好于西部地区的现象。所以,不发达国家和落后地区还要加强对ODS的管控。从国家层面看,ODS物质的控制和削减,不光是环保部门的事情,更需要多部门协作。成立于1991年的中国国家保护臭氧层领导小组是跨部门协调的保障,今后还要发挥更多的作用。比如,家电制冷行业的ODS物质削减还有很大的潜力,虽然替代产品有了,但要完全淘汰落后的有污染产品,还需要更多努力。 

从个人层面看,彭应登表示,处于消费端的老百姓,其对产品的选择偏好可以决定生产端生产什么样的产品。比如,在冰箱、空调的选用上,如果大家都选择不含ODS的绿色产品,那就会对制造业起到引导作用。此外,建议大家合理处理废旧冰箱等电器,在废弃电器之前,除去其中的CFCs制冷剂;制冷维修师应确保在维护期间回收的冷却剂不会释放到大气中,做好常规检查和修理;企业老板可以留意公司现有设备,如空调、清洗剂、灭火剂、涂改液、海绵垫中哪些使用了ODS物质,并制订适当的计划淘汰它们。 

彭应登最后表示,臭氧层是一种全球性的污染,需要全球协作一起控制,各国会有一定的利益考量,即便这样,我们依旧取得了可喜的成果。这也提醒我们,只要我们有信心、肯努力、能落实,治理好局地性的水和土壤污染、地区性的空气污染,并不是多大的难题。


关键词:ODS  CFCS  制冷剂  臭氧层  
(编辑:malin
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