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臭氧层 地球的保护伞 臭氧层lowbar;地球的保护伞 臭氧层，地球的保护伞 在离地面 10 ～ 50 公里的大气平流层中，集中了大气中 约 90％的臭氧，这一层大气层称为臭氧层。在臭氧层里，臭 氧的生成和消亡处于动态平衡，维持着一定的浓度。在标准 状态下，若沿垂直方向将大气中的臭氧压缩，其厚度约有 3 毫米，相当于两个 5 分钱硬币叠在一起那么厚。臭氧由三个 氧原子组成，而且非常稀少 ； 千万个大气分子中只有三个臭 1 氧分子。臭氧，它有效遮挡住阳光中有害的紫外线，对于波 长越短、对生命危害越强的紫外线，臭氧的吸收作用也就越 强 ；因此，只有长波紫外线 UV-A （波长 320nm）和少量中 波 UV-B 能够辐射到地面。臭氧层就象撑在空中的一把伞， 保护着地球上的生灵免遭短波紫外线的伤害。亿万年来，万 物生灵在臭氧层保护伞的荫护下得以生存和繁衍。 臭 氧 层问题 是 美国 化 学 家罗兰 (Rowland) 和 莫 利 纳 (Molina) 于 1974 年首先提出来的。他们认为，在对流层大气 中极稳定的化学物质氯氟烃 （CFCs）被输送到平流层后，在 那里分解产生的原子氯 （CI）就将有可能破坏臭氧层。20 世 纪 70 年代末开始，科学家们开始每年春天在南极考察臭氧 层。1984 年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发 现： 在过去 10 ～ 15 年间，每到春天南极上空的臭氧浓度就 会减少约 30%，极地上空的中心地带有近 95% 的臭氧被破 坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比 像是形成一个 “洞”“臭氧洞”由此而得名，1994 年，人们 ， 首次观察到了至今为止最大的臭氧空洞，它的面积相当于一 个欧洲，有 2400 万平方千米。 病和肿瘤的抵抗能力、降低疫苗的反应能力，正的作用包括 降低一些免疫性疾病的发病率，如牛皮癣等 ； 臭氧层耗损导 致皮肤癌发病率增加 ； 而导致皮肤病的概率对不同肤色人种 是不一样的。由于臭氧层耗损导致的白内障和皮肤癌在目前 还没有得到控制，预计由于臭氧层耗损导致的白内障和皮肤 癌将在 21 世纪末降低到原来的水平 ； 2. 对生态的影响 ： UV-B 辐射增强将破坏植物和微生物组织，但是这些组 织具有修复能力 ；不同的物种对 UV-B 辐射的反应是不一样 的，但是植物对加剧的 UV-B 辐射的承受能力是有一定限度 的； UV-B 辐射改变植物的生物活性和生物化学过程 （但不 一定是破坏） ；这种改变将包括植物的生命周期和植物中的 一些化学成分 ； 某些化学成分可能是一些植物含有的关键成 分，而这些成分可以帮助植物防止病菌和昆虫的袭击，可以 影响作为人类和动物食物的植物的质量 ； UV-B 和 UVA 对光 合作用产生影响，减少 浮游生物的产量，进而影响食物链 ； UVR 对浮游生物的影响已经通过实验得到证明 ； UV-B 辐射 影响上层水域 10-15 米的生物； 藻类和海草对 UV-B 非常敏感， UV-B 将影响其生长。 臭氧层的 “杀手” 在平流层中经紫外线照射，氯原子会从氟氯氢原子中分 离出来并与臭氧发生反应，将其分解成氧气和一氧化氯 ； 一 氧化氯随即会与游离氧发生反应，生成氯原子开始下一个循 环。这种反应周而复始，从而使一个氯原子可以破坏成千成 万的臭氧分子，打破臭氧层中原有的动态平衡。随着时间的 推移，排放到大气层中的氟氯化碳类物质不断增多，臭氧数 量急剧减少，臭氧层会变得越来越薄，结果会使更多的紫外 线进入地球表面生物圈。科学家把这些破坏大气臭氧层、危 害人类生存环境的化学物质称为 “消耗臭氧层物质”(ozone depleting substances)，简称 ODS。 目前大量使用的 ODS 主要包括下列几类物质 ： 全氯氟烃 ： 主要用作制冷剂、清洗剂和发泡剂 ； 哈龙 ： 主要用作灭火剂 ； 四氯化碳 ： 主要用作化工生产的助剂和清洗剂 ； 甲基氯仿 ： 主 要用作清洗剂 ； 甲基溴 ： 主要在农业种植、粮食仓储或商品 臭氧是地球的保护伞 在距离地面最近的对流层，臭氧被认为是一种空气污染 物，人们作出许多努力以求降低它的浓度 ； 然而在平流层这 种情况却相反，臭氧层变薄会导致大量人体及其他地表生物 有害的 UV-B 段太阳紫外线到达地球表面。 1. 对人类和动物的影响 ： 臭氧层耗损将导致白内障发病率增加 ； 臭氧层耗损对 免疫系统的影响包括正负两个方面 ； 负作用包括降低对传染 12 ENVIRONMENTAL EDUCATION 检疫中用作杀虫剂 ； 含氢氯氟烃 ： 主要用作制冷剂、清洗剂和发泡 剂。氟利昂是美国杜邦公司上世 纪 30 年代开发的一个引为骄傲