今天(9月16日)是國際臭氧層保護日。臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分,其主要作用是吸收短波紫外線(xiàn)。隨著(zhù)人類(lèi)活動(dòng)加劇,地球表面的臭氧層出現嚴重的空洞,紫外線(xiàn)輻射增強,對人類(lèi)及其生存的環(huán)境會(huì )造成極為不利影響。臭氧層被破壞將打亂生態(tài)系統中復雜的食物鏈,導致一些主要生物物種滅絕。臭氧層破壞還可能使地球上三分之二的農作物減產(chǎn),導致糧食危機。紫外線(xiàn)輻射增強將導致全球氣候變暖。
臭氧層是什么
臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分,其主要作用是吸收短波紫外線(xiàn)。大氣層的臭氧主要以紫外線(xiàn)打擊雙原子的氧氣,把它分為兩個(gè)原子,然后每個(gè)原子和沒(méi)有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不穩定,紫外線(xiàn)照射之后又分為氧氣分子和氧原子,形成一個(gè)繼續的過(guò)程臭氧氧氣循環(huán),如此產(chǎn)生臭氧層。
自然界中的臭氧層大多分布在離地20至50千米的高空。臭氧層能吸收99%以上對人類(lèi)有害的太陽(yáng)紫外線(xiàn),保護地球上的生命免遭短波紫外線(xiàn)的傷害。所以,臭氧層被譽(yù)為地球上生物生存繁衍的保護傘。
臭氧層的作用
1.地球生物的保護傘
臭氧層能夠吸收太陽(yáng)光。臭氧層阻擋紫外線(xiàn),保護地球上的人類(lèi)和動(dòng)植物免遭短波紫外線(xiàn)的傷害。所以臭氧層猶如一件保護傘保護地球上的生物得以生存繁衍。
2.造就了大氣平流層
臭氧吸收太陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)并將其轉換為熱能加熱大氣,由于這種作用,大氣溫度結構在高度50千米左右有一個(gè)峰,地球上空15~50千米存在著(zhù)升溫層。正是由于存在著(zhù)臭氧才有平流層的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧氣,所以也就不存在平流層。大氣的溫度結構對于大氣的循環(huán)具有重要影響,這一現象的起因也來(lái)自臭氧的高度分布。
臭氧層的影響
臭氧層大量損耗后,吸收紫外輻射的能力大大減弱,導致到達地球表面的紫外線(xiàn)B明顯增加,給人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面的危害,已受到人們普遍關(guān)注的主要有對人體健康、陸生植物、水生生態(tài)系統、生物化學(xué)循環(huán)、材料以及對流層大氣組成和空氣質(zhì)量等方面的影響。
1.對健康的影響
陽(yáng)光中紫外線(xiàn)UV-B的增加對人類(lèi)健康有嚴重的危害作用。潛在的危險包括引發(fā)和加劇眼部疾病、皮膚癌和傳染性疾病。已有研究表明,長(cháng)期暴露于強紫外線(xiàn)的輻射下,會(huì )導致人體免疫系統的機能減退,人體抵抗疾病的能力下降。
2.對植物的影響
植物生長(cháng)直接受UV-B輻射的影響,不同種類(lèi)的植物,甚至同一種類(lèi)不同栽培品種的植物對UV-B的反應都是不一樣的。在農業(yè)生產(chǎn)中,就需要種植耐受UV-B輻射的品種,并同時(shí)培養新品種。對森林和草地,可能會(huì )改變物種的組成,進(jìn)而影響不同生態(tài)系統的生物多樣性分布。
3.對生態(tài)的影響
研究人員已經(jīng)測定了南極地區UV-B輻射及其穿透水體的量的增加,有足夠證據證實(shí)天然浮游植物群落與臭氧的變化直接相關(guān)。
4.對循環(huán)的影響
陽(yáng)光紫外線(xiàn)的增加會(huì )影響陸地和水體的生物地球化學(xué)循環(huán),從而改變地球--大氣這一巨系統中一些重要物質(zhì)在地球各圈層中的循環(huán),如溫室氣體和對化學(xué)反應具有重要作用的其他微量氣體的排放和去除過(guò)程,包括二氧化碳、一氧化碳、氧硫化碳等。這些潛在的變化將對生物圈和大氣圈之間的相互作用產(chǎn)生影響。
陸生生態(tài)系統:增加的紫外線(xiàn)會(huì )改變植物的生成和分解,進(jìn)而改變大氣中重要氣體的吸收和釋放。
水生生態(tài)系統:陽(yáng)光紫外線(xiàn)直接造成UV-B對水生生態(tài)系統中碳循環(huán)、氮循環(huán)和硫循環(huán)的影響。
5.對材料的影響
因平流層臭氧損耗導致陽(yáng)光紫外輻射的增加會(huì )加速建筑、噴涂、包裝及電線(xiàn)電纜等所用材料,尤其是高分子材料的降解和老化變質(zhì)。特別是在高溫和陽(yáng)光充足的熱帶地區,這種破壞作用更為嚴重。由于這一破壞作用造成的損失估計全球每年達到數十億美元。無(wú)論是人工聚合物,還是天然聚合物以及其它材料都會(huì )受到不良影響。
保護臭氧層 從我做起
1.購買(mǎi)產(chǎn)品要帶有“愛(ài)護臭氧層”或“無(wú)氯氟化碳”標志的產(chǎn)品,減少使用以氯氟烴(為發(fā)泡劑所制成的紙和塑膠產(chǎn)品)。
2.盡量減少使用冷、暖氣機,節約用電,合理地處理廢舊冰箱和電器,養成每天少開(kāi)一會(huì )汽車(chē),天熱時(shí)空調調高1℃。
3.多使用淋浴等可以有效減少能源消耗的習慣。
4.學(xué)習并宣傳有關(guān)保護臭氧層的知識,并積極參加保護臭氧層活動(dòng)。
為喚起公眾環(huán)境保護意識,1995年1月23日聯(lián)合國大會(huì )決定,每年的9月16日為國際保護臭氧層日(InternationalDay for the Preservation of the Ozone Layer),要求所有締約國按照《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》及其修正案的目標,采取具體行動(dòng)紀念這個(gè)日子。面對臭氧層被破壞的嚴峻形勢,在聯(lián)合國環(huán)境署的組織協(xié)調下,國際社會(huì )于1985年制定了《保護臭氧層維也納公約》,確定了國際合作保護臭氧層的原則;1987年又制定了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》,確定了全球保護臭氧層國際合作的框架。
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