臭氧层保护与可持续发展

目前，世界面临的环境问题主要包括三个方面:生物多样性减少、全球变暖和极地臭氧空洞。这三个全球性问题严重威胁着人类的生存和发展。这是一个我们不能回避也必须解决的问题。“可持续发展”是指不仅满足当代人的需要，而且保护生态环境，不对后代的生存和发展构成威胁的发展。臭氧层的损耗直到极地臭氧洞的形成，一方面是由我们的祖先和我们自己为了满足物质文明的需要而采取的一系列活动造成的。臭氧层的持续损耗不仅会限制人类文明的持续发展，还会威胁人类的生存。目前，解决这一问题的唯一途径，即减缓臭氧层持续消耗的唯一措施，就是逐步淘汰消耗臭氧层物质，逐步将臭氧层中的臭氧浓度恢复到正常水平，从而维持地球正常的生态环境，确保人类的可持续发展。地球的大气层基本上由电离层、平流层和对流层组成。对流层离地球最近。地球大气质量的81%出现在对流层。地球表面附近的空气主要由氮气(78.1%)、氧气(20.9%)以及少量氩气(0.9%)和二氧化碳(0.03%)组成。对流层也包含水蒸气和非常少的“微量气体”甲烷、一氧化碳、一氧化碳、氢气和臭氧。尽管这些气体数量很少，但它们使地球周围的大气像一层隔热层。没有这种隔热毯，地球对生命来说太冷了。臭氧是氧气的一种形式。平流层含有地球上90%的臭氧。虽然臭氧可以在整个平流层中找到，但臭氧浓度最高的地方是离地面约25公里的地方，这被称为“臭氧层”。当太阳辐射通过大气传输到地面时，臭氧层吸收了几乎所有波长低于300纳米的紫外线，保护地球上的生命免受短波紫外线的伤害。因此，臭氧层就像地球上生物生存和繁殖的保护伞。亿万年来，所有生物都已经适应了生活在这样一个保护性的环境中。从1950年到1970年的测试数据显示，臭氧水平稳定了20年。20世纪70年代以来，根据世界各地地面观测站对大气臭氧总量的观测记录，全球臭氧总量逐渐减少，且减少趋势越来越明显，推测这种减少主要发生在臭氧层。臭氧层损耗最明显的表现之一是对南极“臭氧洞”的观察。1974年，加利福尼亚大学的罗兰教授和莫利纳教授提出，世界上正在大量生产和使用的含氯氟烃(CFCs)具有良好的化学稳定性，在对流层中不容易分解，扩散到臭氧层中，受到短波紫外线的照射，分解氯*基，并参与臭氧的消耗。1986年和1987年9月至11月，美国航天局率先组织几十名科学家在南极洲进行了两次“NOZE”活动，试图揭示臭氧空洞形成的机制。第二次考察获得了有效的检测结果。罗兰和莫利纳的解释得到了验证。中国的北京和昆明观测站也观测大气臭氧总量。从1979年到1989年的观测结果表明，这两个站的臭氧总量呈下降趋势。1985年2月，英国南极考察队队长法曼发表了一份报告，称他们自1977年以来发现南极上空的臭氧总量自每年9月下旬以来迅速减少了约一半，形成了一个“臭氧洞”，并于11月逐渐恢复。1987年，“臭氧洞”的面积占南半球的15%。1992年，面积甚至更大，使智利和阿根廷南部陷入“臭氧层空洞”。1989年初，来自几个国家的200名科学家前往北极进行进一步的调查和探索。还发现在北极春季，臭氧层中的氯离子浓度增加，臭氧浓度降低，二者之间存在明显的对应关系。但是没有比南极更大的“臭氧洞”。臭氧层损耗的直接结果是到达地表的紫外线辐射增加。紫外线B紫外线-B可以破坏蛋白质的化学键，完全杀死微生物，破坏动物和植物的单个细胞，破坏其中的脱氧核糖核酸(DNA)，引起传递遗传特征的因素的变化，并引起生物过敏。长期暴露在过量的紫外线辐射下，会引起细胞内DNA的变化，削弱细胞自身的修复能力，降低免疫机制，导致弹性组织变性、角化甚至皮肤癌变。诱发眼球晶状体产生白内障等。过量的紫外线辐射会损害大豆、玉米、棉花、甜菜等作物的叶子。，抑制它们的光合作用，导致产量降低，并且还会改变细胞中的遗传基因和再生能力，从而降低农产品的质量。紫外线辐射可以穿透水下10米。过量的紫外线会杀死水中的微生物，削弱浮游植物的光合作用，破坏水生生物的食物链，引起水生生态系统的变化，降低水体的自然净化能力，导致水生生物大量死亡。过量的紫外线不仅直接危害人类和生物，还会恶化城市环境，从而损害人类健康、植物生长和经济损失。城市工业燃烧化石燃料时会排放一氧化氮(一氧化氮和二氧化氮)。它们与某些工业和汽车排放的挥发性有机化合物(包括乙烷、丙烷、丁烷和其他非甲烷烷烃)一起，在紫外线辐射下迅速发生光氧化反应，主要产生臭氧、过氧化亚烷基烷基硝酸酯、硝酸、乙醛、有机酸和过氧化氢。因此，城市近地表大气中的臭氧浓度增加，造成光化学烟雾污染。美国环境保护局估计，当臭氧层消耗25%时，城市光化学烟雾的发生率将增加30%，塑料和其他材料老化造成的经济损失将达到47亿美元。半个多世纪以来，由于科学技术促进了工业发展和提高了生活质量，氯氟烃和溴化碳氟化合物(哈龙)已被广泛用作制冷系统、发泡剂、推进剂和灭火剂。从他们的应用中，他们获得了丰富的物质文明享受。20世纪30年代，含氯氟烃30被开发成制冷剂和发泡剂，推动冰箱和空调进入人们的生活。如今，氟氯化碳已广泛应用于经济领域。无毒、不燃、性能稳定、价格低廉。这在当时是一个优秀的技术产品。现在许多情况表明，含氯氟烃、含溴碳氟化合物(哈龙)和一系列其他有机化合物都是臭氧消耗物质。它们的大量排放对大气臭氧层构成了严重威胁。臭氧层的损耗能被阻止吗？臭氧层能恢复吗？答案是肯定的。一旦平流层中的臭氧消耗物质减少，臭氧层就会自行恢复。只有这样，它才能恢复到生产和消失的自然平衡。然而，只有完全限制所有消耗臭氧层物质，上述目标才能实现。臭氧层的恢复不可能在一夜之间完成。消耗臭氧层的化学物质需要几年才能到达平流层，平流层中的一些物质可以存在几十年。即使现在所有的臭氧消耗物质都被完全限制，平流层中臭氧消耗物质的减少将在几十年后发生。1985年3月，环境署在奥地利维也纳举行了“保护臭氧层外交会议”，21个国家*的代表出席了会议，并通过了《保护臭氧层维也纳公约》，标志着保护臭氧层的统一国际行动的开始。1987年9月，环境署在加拿大蒙特利尔召开了“保护臭氧层公约氟氯化碳议定书全权代表会议”，来自36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员出席了会议。经过讨论和修订，24个国家最终签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。《议定书》控制5种氟氯化碳和3种哈龙的生产和消费。为了加快在全球范围内限制和消除臭氧消耗物质，1992年设立了蒙特利尔议定书多边基金，以支持发展中国家逐步淘汰臭氧消耗物质。“因为发达国家造成问题，而发展中国家缺乏技术和资金。因此，在过渡时期，必须向发展中国家提供财政和技术支持。”迄今为止，发达国家已经消除了臭氧层消耗能力最强的物质，即氟氯化碳和哈龙。其他臭氧消耗物质也将在22年内逐步淘汰。发展中国家的淘汰率比发达国家晚10-20年。从1986年到1996年，世界氟氯化碳的生产和消费从100多万吨下降到不到20万吨，主要是因为发达国家已经淘汰了氟氯化碳。由此可以看出，发达国家的消费和生产相当大，它们应对臭氧层的损耗承担主要责任。到1998年，发达国家向发展中国家提供了超过7亿美元的赠款，以逐步淘汰消耗臭氧层物质。这笔钱远远不够。在中国新的国家计划中，从1999年到2010年逐步淘汰消耗臭氧层物质的总增加成本为11.79亿美元，其中不包括甲基溴、医用气雾剂、氟氯烃及其回收。多边基金资助的国家数量也在逐年增加。中国*于1989年9月加入《保护臭氧层维也纳公约》，并于1991年6月加入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，成为该议定书第5条第1款下的缔约方。为了使中国能够有效地遵守《议定书》的控制措施，并及时获得多边基金的财政和技术援助，根据缔约国会议的要求，1992年制定和汇编了《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质计划》，该计划由11个部委审查会签，并共同提交国务院。1993年1月经国务院批准后，提交执行蒙特利尔议定书多边基金执行委员会。1994年，考虑到烟草行业氟氯化碳的消费，报告了国家烟草补充方案。为了更有效地实施控制措施，1995年通过进一步调查国内工业消耗臭氧层物质的消费量，制定了一项工业消除战略。中国目前是世界上最大的消耗臭氧层物质消费国，1995年年产量为10万吨，1997年为7万吨。中国*积极参与保护臭氧层的国际合作，成立了保护臭氧层国家领导小组，开展了一系列逐步淘汰消耗臭氧层物质的活动，包括制定政策法规。将颁布配额制度和许可证制度，以限制消耗臭氧层物质的生产和消费。中国臭氧层保护领导小组成立于1992年。它是中国*的一个跨部门协调机构，主要负责组织和协调《维也纳公约》及其议定书的实施。中国*强调地方环保部门在消除消耗臭氧层物质方面的监督和管理职能。地方环保部门的职责是:1)负责地方相关法规和政策的实施；2)负责监督本地受控物质的生产、消费、进出口；3)通过污水申报登记系统掌握当地企业消耗臭氧层物质的生产和消费情况；4)通过建设项目管理体系和环境影响评价体系，控制消耗臭氧层物质及其产品新建、改建、扩建项目的建设。依靠环渤海地区的区域优势，天津一定会跨入21世纪，通过实施海陆一体化发展，加强海洋产业协会，坚持“科技兴海”，走集约化生产道路，使天津成为国内外著名的现代化大都市。