人类活动对臭氧的影响
自然界中的臭氧有90%集中在大气平流层中,也就是人们常说的臭氧层。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,给人类健康和生态环境带来多方面的的危害。
1、简介
【人类活动对臭氧的影响】(ozonecontentinfluencedbymankindactivity)人类在生活和生产活动中向大气中排放各种比学物质,引起大气中臭氧含量的变化。在太阳紫外线作用下,平流层中形成臭氧层。各种氧化氮(NOx)、氧化氛(ClOx)和氨气(Cl)在大气化学反应中对臭氧起破坏作用。HOx也可促进臭氧的分解,但它的影响主要在40km以上,它主要来自水。NOx与HOx反应可形成HNO3,从而减弱了它们的作用。氮素主要来源于地面释放到大气中的N2O,使平流层中NOx含量增加,这是农业效应引起的,但在最近的将来,尚看不出它会引起臭氧层的显著变化。氧化氯的来源是由于工业和民用中日益增多的氟利昂和甲烷,伴在大气中释放。特别是氟利昂11(CFCl3)扣氟利昂12(CFCl2)。预计在平流层中ClOx的浓度将会增加,而它的清除速度是很慢的,平复时间要几十年。不考虑经纬度的变化,理论计算指出,以1972年的排放标准,长时间连续释放CFC13和CFCl2,臭氧量平均减少10%。臭氧吸收2800-3200A太阳紫外线(R带),对人类和生物有保护作用。臭氧减少l%,紫外线(B带)约增加1.5—2.0%,臭氧减少10%,紫外线(B带)就要增加20%。紫外线(B带)可引起皮肤癌,它们在数量上有伴随增减的关系。臭氧减少还将影响平流层的热平衡,使平流层温度降低。平流层顶部减温10℃,地面温度变化可达几分之一度。臭氧变化对地球环境的影响是一个复杂的问题,尚待进一步研究。
2、成因
自然界中的臭氧有90%集中在距地面15km~50km的大气平流层中,也就是人们常说的臭氧层。但即使在那里,10万个气体分子中也只有1个臭氧分子,总的累积厚度平均也仅0.3厘米左右。然而就是这一层薄薄的臭氧层,能吸收来自太阳光中90%波长为220~330nm的紫外线辐射,使地球上的生物免遭其伤害。如果没有臭氧层的保护,所有紫外线会落到地面上,那么日光晒焦的速度将比夏天的烈日下快50倍,几分钟内,地球上的树木全被烧焦,所有生物都将被杀死,生机勃勃的世界就会变成荒漠及焦土。
3、防御措施
人类活动通过平流层臭氧耗损来影响气候,这对地表有微弱的降温作用;还可以通过改变土地利用方式导致地表反照率的变化来影响气候(主要是增温效应)。然而与温室气体的效应比起来,这些影响相对较小。臭氧损耗导致更多的紫外辐射到达低层大气,并降低了与臭氧有关的温室效应。由于后者占优势,导致了近几十年地表的轻度降温。在蒙特利尔协定中制定的减少平流层臭氧损耗的相关措施影响下,专家认为这种损耗将趋于稳定并将有所逆转。