书城自然科学求知文库-人类生存的危机
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第23章 保护我们的臭氧层

§§§第1节臭氧层保护形势严峻

10年前,49个国家一致通过了《保护臭氧层的维也纳公约》。20世纪末已有150个国家加入了这一公约,1995年12月,这些国家的代表聚集在维也纳,为挽救臭氧层而举行庆祝活动。

有什么值得庆贺呢?当然,已取得了一些实际成绩。散布在我们头上15~35公里高空的稀疏的臭氧分子仍然保护着我们免受紫外线的伤害。

1985年,世界共生产了100万吨含氯氟烃(CFC),这种化学物质对臭氧层造成的破坏最大。1996年,尽管工业化国家已禁止使用含氯氟烃,但据统计,世界将生产36万吨含氯氟烃。产生这种情况的主要原因是:公约允许发展中国家至少在2010年以前继续生产和进口含氯氟烃及其他对臭氧层有害的化学物质。在维也纳,富国想要穷国加入它们的行列,禁止含氢含氯氟烃(HCFC)和甲基溴的使用。HCFC是含氯氟烃的替代物,它对臭氧层造成的危害只是后者的一小部分;甲基溴是一种杀虫剂,迄今已使臭氧损失了15%。第三世界国家确实同意禁止使用HCFC,但要等到2040年。甲基溴的使用2002年才能禁止。这两项协议都允许发展中国家在短期内大幅度增加这些化学物质的使用量。

这是否将是一个严重问题目前仍不清楚。据计算,即使HCFC和甲基溴在发展中国家的使用量按照目前的速度增长到2030年,对臭氧层的影响也不大。但是,这些估计也许没有考虑到很多新兴工业化国家经济的迅猛发展。

今年,HCFC使用量的增长速度实际上比预计的高一些。

1995年,在日本绿色和平组织委托下提出了一份研究报告,论述了整个中国和南亚都从使用含氯氟烃转向使用含氢氟烃(HFC)制冷剂和HCFC后会对臭氧层有什么影响。HFC对臭氧层不会造成破坏,尽管它是一种温室效应气体,而HCFC对臭氧层造成的危害是目前所用CFC的1/3。HFC和HCFC这两种物质都是日本工业界提倡采用的CFC的替代品。这项研究的出发点是这样的,设想正处于工业化进程的亚洲国家的制冷市场的增长速度与战后的日本同样快,预计甲基溴在很多发展中国家的使用量也将增长。

CFC的继续使用对臭氧层来说是个坏消息。世界气象组织的著名臭氧科学家鲁门·博伊科夫说:“只有完全履行1992年《蒙特利尔议定书》的修正案,才能保证到21世纪中叶氯在同温层的水平降到十亿分之二。”在这个水平上,臭氧层才会安全。到那时,庆祝的时机才算成熟。

§§§第2节南极臭氧洞加速扩大

总部设在日内瓦的国际气象组织1995年11月提出警告说,环绕地球南极的臭氧层受到污染,已出现破洞,而且这个破洞正在加速扩大,目前破洞面积与欧洲面积相等。

国际气象组织的官员说,环绕地球的臭氧层,可以吸收并遮盖太阳紫外线的辐射。目前臭氧层有了破洞,而且这个破洞正在急速扩大,对于人类及农作物和动植物,将产生不利影响。国际气象组织的官员说,首先,太阳对地球的辐射能量将会增强,人体曝晒在阳光下,易患皮肤癌;其次,地球的气候将会发生变化,气温升高,南极的冰山融化后将引起海水上涨,部分陆地被海水淹没,同时,农作物、动植物的生态,也将因气候变暖而受到影响。国际气象组织呼吁各国政府和民间组织,共同防止环境污染,使臭氧层的破洞缩小,维护自然生态的平衡。

§§§第3节北极臭氧层密度下降创纪录

世界气象组织说,1996年2月至3月间,有几天北纬地区的臭氧层密度下降了45%,达到了危险的地步。

世界气象组织的有关臭氧和环境问题特别顾问鲁门·博伊科夫教授说,这次臭氧层密度下降是前所未有的,每立方米含量第一次降至200个单位以下。

受这次臭氧层密度下降影响最严重的地区有格陵兰岛、俄罗斯北极地区西部和斯堪的纳维亚国家。

据博伊科夫说,北极圈地区气温下降是造成这次臭氧层密度骤降的主要原因之一。

因为,当同温层气温下降到零下78℃以下时,很难在北极地区形成同温层云。由于太阳辐射的增加,进一步损害了臭氧层。

§§§第4节俄将试用超级大炮修补臭氧层

俄罗斯“海燕”中央科研所素以研制先进火炮著称于世,它所研制的一种陆用火炮,乃是世界迄今威力最大的火炮。目前,该所科研人员正设想让这种杀伤性武器造福人类,用它帮助研究和解决困扰全球的臭氧层空洞问题。

科研人员认为,这种火炮可用于大气层研究并可在20~50公里范围内对大气产生影响。专家们经过长期研究断定,这种火炮在经济上比火箭更为适用,同时火炮的效率也比火箭高出100~150倍。这种大威力火炮口径为203毫米,炮身长10米。改装之后,它可将重达110公斤的装填物射到30公里高空。相比之下,美国威力最大的火炮的射高只有17公里。

这种超级大炮目前已做好试用准备,下诺夫哥罗德附近的试验场也准备就绪。该试验场可摆放一门或多门大炮,这里条件齐备,有一套完整的微波和激光观察系统。

§§§第5节美科学家称:臭氧层空洞将“愈合”

美国科学家预测,南极上方的臭氧层空洞可望在10年后开始自动“愈合”。

美国国家海洋及大气管理局曾发表的一份报告中指出,地球表面大气中对臭氧层有破坏作用的化学物质已开始呈现出减少趋势,这是填补臭氧层空洞的第一步。但由于这些物质从地球表面完全升腾到臭氧层一般需要2到3年的时间,科学家们预测过,臭氧层的缺损程度在1997至1999年之间达到了最高峰,然后才开始慢慢愈合。

在地球表面高层大气的同温层中有一层不太厚的臭氧,它像一道天然屏障对太阳紫外线的辐射起着有效的阻碍或削弱作用,过强的紫外线能导致人类的皮肤癌以及许多动植物疾病。臭氧空洞也被认为是地球变暖的原因之一。

20世纪80年代初,科学家们发现,人类工业生产活动中使用或产生的某些化学物质蒸发后向地球外层运动,对臭氧层产生了严重的侵蚀作用,大量臭氧分子遭到破坏,特别是在南极的正上方,臭氧层的厚度已不及原来的1/3,基本上可以被称作“空洞”,而且这种破坏现象还在继续。能使臭氧层变薄的化学物质包括含氯氟烃、聚四氟乙烯等,它们被长期用于灭火、制冷、去污等产品的生产或使用当中。自1987年起,一些国家的政府和社会团体开始要求或呼吁化工及其他相关产业尽快研制出这些物质的替代品,看来这一做法已经开始奏效。

美国海洋及大气局的专家说,他们的抽样监测表明,大气中这些化学物质的含量在1994年达到最高峰,但20世纪末的含量下降了1%~1.5%,这是一个令人鼓舞的迹象。