臭氧層破洞的影響

臭氧層

指大氣層的平流層中臭氧濃度相對(duì)較高的部分，主要作用是吸收短波紫外線。臭氧層密度不是很高，如果它被壓縮到對(duì)流層的密度，它會(huì)只有幾毫米厚了。大氣層的臭氧主要以紫外線打擊雙原子的氧氣，把它分為兩個(gè)原子，然後每個(gè)原子和沒(méi)有分裂的O2合併成臭氧。臭氧分子不穩(wěn)定，紫外線照射之後又分為氧氣分子O2和氧原子，形成一個(gè)繼續(xù)的過(guò)程臭氧氧氣迴圈，如此產(chǎn)生臭氧層。性狀臭氧具有等腰三角形結(jié)構(gòu)，三個(gè)氧原子分別位於三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，頂角為116.79度，密度約為氧氣的1.5倍，其沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)圴高於氧。它不溶於液態(tài)氧、四氯化碳等。有很強(qiáng)的氧化性，在常溫下可將銀氧化成氧化銀，將硫化鉛氧化成硫酸鉛。臭氧可使許多有機(jī)色素脫色，對(duì)橡膠和纖維破壞性很大，很容易氧化有機(jī)不飽和化合物。臭氧在冰中極為穩(wěn)定，其半衰期為2000年。臭氧可利用碘化鉀來(lái)檢驗(yàn)。臭氧液態(tài)呈藍(lán)色，固態(tài)呈紫色。它與氧氣不同，帶明顯令人噁心的氣味，但低濃度的臭氧聞起來(lái)就像下過(guò)雨後出門聞到的「新鮮空氣」的那種氣味，十分怡人（當(dāng)然也十分危險(xiǎn)）。臭氧反應(yīng)活性強(qiáng)，極易分解，很不穩(wěn)定，在常溫下會(huì)逐漸分解為氧氣，其性質(zhì)比氧活潑，比重為一般空氣之1.7倍。臭氧會(huì)因光、熱、水份、金屬、金屬氧化物以及其他的觸媒而加速分解為氧。

低溫下溶解在二氯甲烷中的臭氧，呈淡藍(lán)色臭氧層破洞的影響對(duì)人體健康之影響

實(shí)驗(yàn)顯示紫外線會(huì)導(dǎo)致皮膚癌、白內(nèi)障，且對(duì)惡性黑腫瘤也具有關(guān)鍵性影響。所有陽(yáng)光中都包含紫外線，即使臭氧層濃度在正常水準(zhǔn)時(shí)亦然，所以總是要避免過(guò)度曝曬於陽(yáng)光之下。

對(duì)植物之影響

植物的生理機(jī)能也受紫外線影響。一些間接改變例如植物形態(tài)、營(yíng)養(yǎng)素在植物內(nèi)的分布、植物生理時(shí)鐘，受到紫外線影響的重要性，似乎還超過(guò)受到傷害的。這些改變可能影響植物群體間的競(jìng)爭(zhēng)、平衡等。

對(duì)海洋生態(tài)之影響

浮游生物是食物供給的根基之一。浮游生物僅局生活於限於海水表層陽(yáng)光充足之區(qū)域，有機(jī)物在此區(qū)域內(nèi)的分布易受風(fēng)與海浪之影響，許多浮游生物都具有自主運(yùn)動(dòng)能力，以增加其生產(chǎn)量。照射過(guò)量紫外線會(huì)減低浮游生物的生存率、運(yùn)動(dòng)能力。

臭氧層破壞臭氧層中，臭氧與氧氣的循環(huán)。地球各地臭氧層密度大不相同，在赤道附近最厚，兩極變薄。北半球的臭氧層厚度每年減少4%?，F(xiàn)在大約4.6%的地球表面沒(méi)有臭氧層，這些地方成為臭氧層空洞，大多在兩極之上。氟里昂破壞觀點(diǎn)有些學(xué)者認(rèn)為：

臭氧層在氯原子，氟原子和溴原子附近會(huì)被毀壞。這些元素含在很穩(wěn)定的氟氯烴(

CF2Cl2，如氟里昂，和一種很常用的汽油添加劑)中。這些氣體分子升到統(tǒng)溫層，在紫外線照射之後，分解成各種單元素氣體，破壞臭氧。這些氣體比空氣重，最終會(huì)降落到地球表面，和有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)之後被吸收。但是在統(tǒng)溫層已經(jīng)破壞了很多臭氧。氯氣破壞性最大，可以破壞它十萬(wàn)倍的臭氧。1973年，美國(guó)化學(xué)家馬里奧·莫利納首次提出氟里昂對(duì)臭氧層有影響。氟里昂是一種氟氯烴在冰箱和空調(diào)器中已經(jīng)做了20多年的製冷劑。但是當(dāng)時(shí)沒(méi)有學(xué)者測(cè)試臭氧層厚度，也沒(méi)有多少臭氧層研究，各國(guó)政府沒(méi)有在意。臭氧層空洞是在做南極研究時(shí)逐步發(fā)現(xiàn)。這些研究在地面和空中一起測(cè)量，由各國(guó)合作測(cè)量。最著名的是1987年代表19個(gè)組織和四個(gè)國(guó)家，在智利的蓬塔阿雷納斯，進(jìn)行的一項(xiàng)大規(guī)模研究，即機(jī)載南極臭氧實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明1987年臭氧洞大小達(dá)到歷史最大，引起科學(xué)界和政界的注意。同時(shí)持氟里昂破臭氧層觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為，南極上空之所以會(huì)出現(xiàn)臭氧層空洞是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐臉O度寒冷所至。他們認(rèn)為雲(yún)層中粒子無(wú)論屬何性質(zhì)，由什麼構(gòu)成，當(dāng)其表面溫度低於-73攝氏度時(shí)，任何形式存在的氯轉(zhuǎn)都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚月鹊幕瘜W(xué)反應(yīng)。當(dāng)南極洲處?kù)杜荆?1月~3月）時(shí)，南極上空臭氧層中的氯化合物只受到太陽(yáng)紫外線輻射的影響，分解緩慢。但當(dāng)進(jìn)入酷寒的冬季（4~10月），其氣溫可達(dá)-88.3攝氏度，雲(yún)層中冰冷的粒子此時(shí)便成了釋放活性氯的化學(xué)反應(yīng)的催化劑，這就更大破壞了南極上空臭氧，因此出現(xiàn)臭氧層空洞。太陽(yáng)風(fēng)及地球磁場(chǎng)觀點(diǎn)現(xiàn)在有科學(xué)家認(rèn)為臭氧層的變化並非全是人類活動(dòng)的結(jié)果。太陽(yáng)射線的影響也許是現(xiàn)在臭氧層分佈狀況的根源。而具體到不同地區(qū)會(huì)有不同的影響。積極方面在赤道地區(qū)，太陽(yáng)輻射將平流層之上的氧原子激活，產(chǎn)生臭氧。根據(jù)這個(gè)理論，太陽(yáng)輻射強(qiáng)的時(shí)候，臭氧會(huì)增加，而統(tǒng)計(jì)資料證實(shí)了這一點(diǎn)。由於在赤道上磁力線方向於大氣層方向平行，所以這裡的輻射實(shí)際上較兩極地區(qū)要小。消極方面在地球的兩極地區(qū)由於地球磁場(chǎng)彎曲，太陽(yáng)風(fēng)的高能粒子（以裸露的氫原子核為主）會(huì)沿磁力線集中到兩極，衝擊臭氧，並使其結(jié)合為水。這個(gè)理論很好的解釋了為什麼兩極地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的臭氧層空洞。而且也可以解釋，在冬季空洞的面積更大，因?yàn)槎镜厍蚓嚯x太陽(yáng)更近，受到的輻射更強(qiáng)。而地球磁場(chǎng)減弱的觀點(diǎn)也可以解釋現(xiàn)在的臭氧層受到的破壞更嚴(yán)重。防制之道不購(gòu)買以氟氯碳化物發(fā)泡劑所製成的紙和塑膠產(chǎn)品。不用聚苯乙烯泡沫膠製品，包括泡沫填充劑和冷藏箱。汽車空調(diào)洩漏時(shí)應(yīng)先修理好，再填冷媒，以免氟氯碳化物洩漏至空氣中。不使用以氟氯碳化物為動(dòng)力的噴霧式產(chǎn)品，改採(cǎi)分噴霧式包裝產(chǎn)品。不購(gòu)買以氟溴烷當(dāng)推進(jìn)器的滅火器。不使用保力龍和泡棉，因?yàn)槠湓虾忍蓟?，而且使用完後，其廢棄物是永久的公害。臭氧層保護(hù)臭氧層破洞，2006年9月1978年1月23日，瑞典取締可能破壞臭氧層的濕劑噴灌。1987年，美國(guó)和聯(lián)合國(guó)許多成員簽署了1996年停止生產(chǎn)CFC的國(guó)際公約，《關(guān)於消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特婁議定書(shū)》。1999年12月3日《蒙特婁議定書(shū)》北京修正案通過(guò)。中國(guó)訂法，要在2010年停止使用各種受控物質(zhì)。2003年8月3日，科學(xué)家宣佈臭氧層破壞速度可能減慢，停止生產(chǎn)CFC生效三顆衛(wèi)星和三個(gè)地面測(cè)試站都認(rèn)為臭氧層破壞速度在近十年減慢很多。2009年11月30日科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)臭氧層破洞保護(hù)了南極，因?yàn)槠贫匆l(fā)空氣流動(dòng)的循環(huán)變化，使得