低碳环保新概念/学生科普第1书

作者简介

内容简介

有报道称，居住在智利南端海伦娜岬角的居民，只要走出家门，就必 须在裸露在阳光下的那部分皮肤的表面涂抹防晒油，且务必佩戴太阳镜。 否则，半小时后他们的皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒、痛等症 状。而且此地的羊群常常会患白内障，严重的甚至全盲……这是为什么呢 ？ 我们都知道“女娲补天”的神话故事：水神共工被祝融打败，一气之 下撞向不周山。于是天突然塌陷下来，天河之水灌人人间。女娲为拯救人 类，便折神鳖之足以撑四极，炼五色石以补天空……人类这才逃过灭顶之 灾，重新过上安居乐业的生活。然而，勤劳善良的女娲娘娘大概不会想到 ，在若干年后的20世纪，她辛辛苦苦补过的“天”却再次“漏”了——南 极上空约有2000多万平方千米的区域为臭氧稀薄区，其中14～19千米上空 的臭氧减少达50%以上，科学家们形象地将之称为‘臭氧空洞”。 臭氧是大气中的微量元素，在常温下，臭氧是具有微腥味的浅蓝色气 体，主要密集分布在距地面20～25千米的平流层，也就是臭氧层。大气层 中的臭氧总量计约33亿吨，看似数量庞大，其实在整个大气层中所占比重 极小。臭氧层阻挡了太阳99%的紫外线辐射，防止其到达地球，有效地保护 了地球上的生物。科学研究认为，臭氧层浓度每减少1%，地球所承受的紫 外线辐射便增加2%，人类皮肤癌和白内障的患病几率也都将相应上升，还 可能受到免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的威胁。 臭氧层破坏对植物也会产生影响，破坏植物的光合作用和授粉能力。 有科学实验证明，如果臭氧层厚度减少25%，大豆的产量将相应减少20%～ 25%。紫外线辐射的增加对水生生态系统也存在威胁，会杀死水中的鱼卵和 单细胞藻类等。除此之外，强烈的紫外线辐射会导致烟雾加剧，加速橡胶 、塑料等有机材料的老化，使油漆褪色……毫不夸张地说，臭氧层被破坏 的后果非常可怕，可以蔓延至地球的每个角落，引发巨大灾难。海伦娜岬 角居民的生存状况已经充分说明了这一点。 衡量臭氧洞需要三个元素，分别是臭氧洞的面积、深度以及延续时间 。全球总臭氧观测的结果表明，在过去十余年间，每到春天，南极上空平 流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。1987年10月，南极上空的臭氧浓 度下降到了1957—1978年间的一半，臭氧洞的面积则扩大到足以覆盖整个 欧洲大陆。此后，臭氧洞的面积仍在不断扩大，臭氧浓度下降的速度还在 加快，有时甚至减少到只剩30%。1994年10月，观测到的臭氧洞曾一度蔓延 到了南美洲最南端的上空；1995年，观测到的臭氧洞发生天数为77天； 1996年，南极平流层的臭氧几乎被全部破坏，臭氧洞发生天数增加到80天 ；1998年，臭氧洞的持续时间超过了100天，且臭氧洞的面积也比1997年增 大约15%，几乎是澳大利亚国土面积的3倍。 不仅南极的臭氧空洞状况在不断恶化，北极上空也出现了臭氧减少现 象。美、日、英、俄等国家联合观测发现，北极上空臭氧层减少20%，已形 成面积约为南极臭氧空洞三分之·的北极臭氧空洞。另外，青藏高原上空 的臭氧也正在以每10年2.7%的速度减少，形成了大气层中的第三个臭氧空 洞。 美国国家航空航天局(NASA)发布的图片上的臭氧洞像一个硕大的蓝水 滴，完全笼罩在南极上空，并延伸到了南美的南端。 既然臭氧层对地球上的生物如此重要，我们一定想问：臭氧层为什么 会出现空洞？谁是造成臭氧空洞的罪魁祸首？除了_一部分自然因素之外， 与女娲娘娘补天传说不同的是，“怒触不周山”而使人类蒙难的不再是水 神共工，而恰恰是人类自己。 经过跟踪、监测，科学家们找到了臭氧空洞的成因：人类在生产生活 中使用消毒剂、制冷剂、喷雾剂、发泡剂及灭火剂等化工制剂时，向大气 中排放的氟氯烃等气体在紫外线的作用下会放出氯原子，氯原子夺去臭氧 中的氧原子，使臭氧变成纯氧，造成了臭氧层的损耗。而在所有对臭氧造 成损耗的成分中，氟利昂可谓首当其冲。氟利昂化学性质稳定，不具有可 燃性和毒性，曾在相当长的时期内被当做制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛 用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪 80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，全世界向大气中排放的氟利昂达 到2000万吨。氟利昂在大气中的平均寿命可持续数百年，且其中大部分停 留在对流层，一小部分升入平流层。氟利昂在对流层相对稳定，但上升进 入平流层后，会在强烈的紫外线照射下分解释放出氯原子，破坏臭氧分子 。 认识到氟利昂等人造物质会对臭氧层造成破坏后，相关科研人员和国 际组织便群策群力，积极寻找对策。1987年，26个国家联合签订了《蒙特 利尔议定书》，要求逐步停止使用危害臭氧层的化学物质；荷兰、墨西哥 和美国的三位科学家通过研究，确认。了人造物质对臭氧层的破坏，获得 了1995年的诺贝尔化学奖。P16-21