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臭氧层破坏,大自然的报复

【摘要】:大气臭氧层主要有三个作用。所以臭氧层犹如一把保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。因此,臭氧层就成为地球一道天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而,近10多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏。人类制造了大量会破坏臭氧层的物质,使地球南北极的臭氧层受到破坏。臭氧层空洞过多地使用氯氟烃类化学物质是破坏臭氧层的主要原因。

大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3微米以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300微米)和全部的UV—C(波长<290微米),保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一把保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50千米左右有一个峰,地球上空15~50千米存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

臭氧是无色气体,有特殊臭味,因此而得名“臭氧”。由太阳飞出的带电粒子进入大气层,使氧分子裂变成氧原子,而部分氧原子与氧分子重新结合成臭氧分子。距地面15~50千米高度的大气平流层,集中了地球上约90%的臭氧,这就是“臭氧层”。

地球上的一切生物离开太阳光就没有生命。太阳光是由可见光、紫外线、红外线三部分组成。进入大气层的太阳光 (包括紫外线)有55%可穿过大气层照射到大地与海洋,其中40%为可见光,它是绿色植物光合作用的动力;5%是波长100~400纳米的紫外线,而紫外线又分为长波、中波、短波紫外线,长波紫外线能够杀菌。但是波长为200~315纳米的中短波紫外线对人体和生物有害。当它穿过平流层时,绝大部分被臭氧层吸收。因此,臭氧层就成为地球一道天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而,近10多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏。

人类制造了大量会破坏臭氧层的物质,使地球南北极的臭氧层受到破坏。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,给人类健康生态环境带来多方面的的危害,目前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。(www.chuimin.cn)

臭氧层空洞

过多地使用氯氟烃类化学物质是破坏臭氧层的主要原因。氯氟烃是一种人造化学物质,1930年由美国的杜邦公司投入生产。在第二次世界大战后,尤其是进入20世纪60年以后,开始大量使用,主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。另外,哈龙类物质 (用于灭火器)、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。

在平流层内离地面20~30千米的地方是臭氧的集中层带,在这个臭氧层中存在着氧原子 (O)、氧分子 (O2)和臭氧 (O3)的动态平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡,使其向着臭氧分解的方向转移。而氯氟烃物质的非同寻常的稳定性使其在大气同温层中很容易聚集起来,其影响将持续1个世纪或更长的时间。在强烈的紫外辐射作用下,它们光解出氯原子和溴原子,成为破坏臭氧的催化剂 (一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子)。