臭氧层破坏的原因及带来的影响 怎样保护臭氧层

相形2019-06-05

臭氧层简介

臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度最大的部分位于20—25公里的高度处。若把臭氧层的臭氧校订到标准情况,则其厚度平均仅为3毫米左右。

臭氧层破坏的原因及带来的影响 怎样保护臭氧层

臭氧含量随纬度、季节和天气等变化而不同。紫外辐射在高空被臭氧吸收,对大气有增温作用,同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害,透过的少量紫外辐射,有杀菌作用,对生物大有裨益。


臭氧层被破坏的原因

关于臭氧层变化及破坏的原因,一般认为,太阳活动引起的太阳辐射强度变化,大气运动引起的大气温度场和压力场的变化以及与臭氧生成有关的化学成分的移动、输送都将对臭氧的光化学平衡产生影响,从而影响臭氧的浓度和分布。

而化学反应物的引入,则将直接地参与反应而对臭氧浓度产生更大的影响。人类活动的影响,主要表现为对消耗臭氧层物质的生产、消费和排放方面。

大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。在所有与臭氧起反应的物质中,最简单而又最活泼的是含碳、氢、氯和氮几种元素的化学物质,如氧化亚氮(N2O)、水蒸汽(H2O)、四氯化碳(CCl4)、甲烷(CH4)和现在最受重视的氯氟烃(CFC)等。

这些物质在低层大气层正常情况下是稳定的,但在平流层受紫外线照射活化后就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧,打破了臭氧的平衡,导致地面紫外线辐射的增加,从而给地球生态和人类带来一系列问题。

臭氧层破坏的原因及带来的影响 怎样保护臭氧层

臭氧层被大量损耗后,吸收紫外辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线B明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的的危害,已受到人们普遍关注的主要有对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料、以及对流层大气组成和空气质量等方面的影响。


臭氧层被破坏带来的影响

一、人类健康的影响

臭氧量的减少、臭氧层的被破坏使到达地面的紫外线辐射量增加。其中UV-B紫外线波段增加更多。

UV-B紫外线辐射的增加,将会对人体健康产生很大影响。相关研究表明,紫外线除了在人类皮肤中产生VD外,未发现其他有益效应。紫外线对人体的危害却较大。主要表现在影响人类皮肤、眼睛及免疫系统。


二、对生物的影响

虽然植物已发展了对抗UV-8高水平的保护性机制,但实验研究表明,它们对波长为280~320纳米水平增加的应变能力差异甚大。

迄今为止,已对200多种不同的植物进行了波长为280~320纳米的紫外线敏感性试验,发现其中2/3产生了反应。敏感的物种如棉花、豌豆、大豆、甜瓜和卷心菜,都发现生长缓慢,有些花粉不能萌发。它能损伤植物激素和叶绿素,从而使光合作用降低。


三、对全球气候的影响

平流层中臭氧对气候调节具有两种相反的效应,如果平流层中臭氧浓度降低,在这里吸收掉的紫外线辐射就会相应减少,平流层自身会变冷,这样释放出的红外辐射就会减少,因之会使地球变冷。

臭氧层破坏的原因及带来的影响 怎样保护臭氧层

另一方面,因辐射到地面的紫外线辐射量增加,会使地球增温变暖。如果整个平流层中臭氧浓度的减少是均匀的,则上述两种效应可以互相抵消,但是如果平流层的不同区域的臭氧层浓度降低不一致,两种效应就不会相互抵消。

现在的状况是,平流层臭氧层减少呈不均匀减少趋势,这种变化的净效应如何,还有待科学研究进一步证实。


保护臭氧层的方法

一、臭氧层保护对策

臭氧减少带来的危险已受到国际社会的普遍关注,为了保护臭氧层免遭破坏,以更好地保护生态环境,国际上保护臭氧层的行动已持续了20余年。

建立国际间和各国的臭氧层保护法律约束机制,控制破坏臭氧层物质的排放。

国际上先后通过了《关于臭氧层保护计划》、《保护臭氧层维也纳公约》、《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。我国于1991年6月签署了《议定书》的伦敦修正案,目前《议定书》的缔约方已达168个。

1994年第52次联合国大会决定,把每年的9月16日定为国际保护臭氧层日。

臭氧层破坏的原因及带来的影响 怎样保护臭氧层

我国正在为实现《议定书》规定的指标而努力,制定并实施了20余项有关保护臭氧层的政策。这对减少消耗臭氧层物质浓度及保护臭氧层具有重要意义。


二、加强氟里昂代用品的研究开发力度

氟里昂替代品的开发受到了广泛受到重视,目前主要包括含氢的氟里昂,其在到达臭氧层之前的对流圈被分解。

或者用不含氯的氟里昂,如F32,F215,F134a和F143等,即使它们到达臭氧层也不会产生破坏作用。有的替代品则是不含F和Cl的有机物,如精制的石油气和二甲醚、烷烃、氮气、二氧化碳等。此外,回收和分解氟氯烃的研究工作也正在进行。


三、提高对保护臭氧层的认识,牢固树立环境意识

尽管人类企图寻找另一个与地球相近、可供人类生存的星球,但不得不承认地球仍然是人类的唯一家园,人离开地球将无法生存

因此,必须善待地球、善待自然,不能以牺牲环境为代价,片面强调发展的速度与数量。相反,应强调人与自然的和谐,强调资源的持续利用,认识臭氧层的作用,增强生态环境意识,共同维护地球。


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标签: 自然
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