[環保]臭氧層的作用及臭氧層破壞的危害?

一、臭氧層的形成
臭氧和氧氣是同素異形體，常溫下，臭氧是淡藍色氣體，有一種魚腥臭味，是一種強氧化劑。臭氧　　　　　　　在地面附近的空氣中含量極少，不會危及人類的健　　　康。９０％以上的臭氧稀薄地分佈在離地面２０ｋｍ到３０ｋｍ的平流層中，形成了一個環繞地球的臭氧 層。完全擋住了太陽射來的致命的紫外線輻射，成爲保護人類的一道天然屏障。
平流層中的臭氧是大氣中氧分子在太陽光的紫外線照射下形成的。光化學反應是：
Ｏ2 ２Ｏ

Ｏ2＋Ｏ Ｏ3
Ｏ3在紫外線照射下也會分解，光化學反應是Ｏ3 Ｏ2＋Ｏ。由此可以看出，臭氧在高空是不斷地生成又不斷地分解，處於一種動態平衡狀態。正是這一過程，Ｏ3層幾乎吸收了太陽輻射的對生物有很強殺傷力的全部紫外線，從而保護了地球上的生物，成爲地球的保護神。


二、臭氧層遭到破壞
正常情況下，平流層中的Ｏ3濃度是穩定的。如果有外來因素的作用，使Ｏ3分子減少，那麽平衡就會遭到破壞。問題開始嚴重了，災難警報首先來自最寒冷的南極。１９８５年，英國南極考察站的科學家在南極上空發現“臭氧空洞”，這是Ｏ3濃度大幅度下降的後果，衛星觀測表明，臭氧空洞的覆蓋面積已相當於美國的國土面積。不單如此，在北極地區和青藏高原的上空，也發現了臭氧層空洞。監測結果表明：臭氧層的破壞已遍及全球。
臭氧層的破壞會給自然界和我們人類帶來危害。科學實驗證明：若大氣上空Ｏ3的含量減少１％，那麽地面上受到紫外線的輻射就會增加２％～３％，人類的健康將受到直接威脅，白內障、皮膚癌增多，身體抵抗力下降，使免疫系統疾病增多。動植物同樣也不能倖免。許多農作物將受害減産。例如臭氧減少２５％，大豆減産２０％。臭氧層被破壞可引起森林生態系統的衰退，紫外線增加還會危害到浮游生物，導致海洋食物鏈中基礎食物數量減少，海洋生物在劫難逃。紫外線增強也會引起用於建築物、繪畫、包裝的聚合物老化，使其變硬 、變脆，縮短使用壽命。在人口密集的城市還會引起光化學煙霧污染。


三、破壞臭氧層的罪魁禍首
是誰破壞了臭氧層？各國科學家做了大量研究，一致認爲罪魁禍首是氟里昂和哈龍。１９９５年的諾貝爾化學獎就授予了保羅·格森、羅蘭德和簡·莫裏納三位教授。他們證實了氟里昂和哈龍在破壞臭氧層，發現了危及人類生存的重大問題。
氟里昂是氯氟烴類物質的商業名稱，包括許多品種，如ＣＣｌ3Ｆ，ＣＣｌ2Ｆ2，ＣＨＣｌＦ2等。氟里昂是無色、無味、無毒、無腐蝕性又易於液化的氣體，化學性質非常穩定，不易燃燒，易於貯存，價格也便宜，因此自２０世紀３０年代開始生産以來，迅速得到廣泛應用。常用作電冰箱、空調的致冷劑，還可做發泡劑、分散劑、清洗劑等。科學研究表明，對臭氧層破壞最嚴重的也最常用的是ＣＣｌ2Ｆ2和ＣＣｌ3Ｆ，這些氣體排放到大氣中後，可存留數十年到一百年左右，它們上升到平流層後，在紫外線的照射下分解出可與Ｏ3分子發生光化學反應的Ｃｌ原子，從而破壞臭氧層。光化學反應是：
ＣＣｌ2Ｆ2 ＣＣｌＦ2＋Ｃｌ
ＣＣｌ3Ｆ ＣＣｌ2Ｆ＋Ｃｌ
Ｃｌ＋Ｏ3 ＣｌＯ＋Ｏ2
ＣｌＯ＋Ｏ Ｃｌ＋Ｏ2
…
這樣反應下去，一個Ｃｌ原子甚至可以使十萬個Ｏ3分子遭到破壞，由此可見，氟里昂的破壞力是非同小可的。
哈龍主要是含溴的化學物質，它主要用作滅火劑。這類化合物具有特殊的滅火效果，而且不導電、毒性低、無殘留，在電腦房、文史博物館、艦船、飛機等部門都有廣泛應用。研究表明：哈龍對臭氧層的破壞作用比氟里昂還要高１０倍以上。


四、保護臭氧層
爲了保護臭氧層，全世界都在行動，爲此已多次召開國際會議，要求儘快減少或者停止使用氟里昂和哈龍，改用無氟製冷劑和其他替代産品生産冰箱、空調和滅火劑等等。聯合國把每年的９月１６日定爲“世界保護臭氧層日”，反映了國際社會對這一問題的重視程度。
１９８５年３月國際社會採取了第一個步驟將輿論轉爲全球行動，這就是《保護臭氧層的維也納公約》正式通過。１９８７年９月又通過了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，《蒙 特利爾議定書》於１９８９年１月開始生效。目前，締約方已有１７２個國家，我國於１９９１年６月加入《蒙特利爾議定書》，我國政府已宣佈從１９９９年７月１日起全面凍結氟里昂的生産和消費。科學家預測，臭氧層將在不久的將來開始逐步恢復，並可望於２１世紀某一時間全部復原。但其條件是《蒙特利爾議定書》能夠得到完全執行。
讓我們一起減少使用，直到停止購買用氟里昂和哈龍製造的産品，共同參與保護臭氧層、保護地球的行動。

　

2007-07-25 20:58:35 補充：
臭氧層破壞帶來的危害http://www.people.com.cn/BIG5/huanbao/58/20010913/559581.html

臭氧層的作用是阻隔從宇宙射進地球的紫外線，保護我們。但是近這幾十年臭氧層從南北兩極中穿了個洞，而且洞口迅速擴大。

臭氧層如果繼續擴大的話，從宇宙射進地球的紫外線會直接進入地球，由于這些紫外線是對人體有害，皮膚吸收後，會令到皮膚的細胞變異，最終會有皮膚癌。故外國人的皮膚癌患病率比我們更高，因為他們喜歡曬太陽。

但是前個月前，科學家已經在南極找出，臭氧層已經沒有再擴大的跡象，但是如果要臭氧層恢復以前那樣，就是至少用六十年時間，所以我們都要努力保護。減少開冷氣，減少用噴霧產品。

2007-07-29 00:36:08 補充：
本人乃修讀地理之學生，對環保有一定認識，不同別人，我是用自己的知識打進去，並不是好像某些人，只會cope，而不會過濾。

什麼是臭氧層?

臭氧(O3)是一種具有刺激性氣味，略帶有淡藍色的氣體，在大 氣層中，氧分子因高能量的輻射而分解為氧原子(O)，而氧原子與另 一氧分子結合，即生成臭氧。臭氧又會與氧原子、氯或其他游離性物 質反應而分解消失，由於這種反覆不斷的生成和消失，乃能使臭氧含 量維持在一定的均衡狀態，而大氣中約有90%的臭氧存在於離地面 15到50公里之間的區域，也就是平流層(Stratosphere)，在平流層 的較低層，即離地面20到30公里處，為臭氧濃度最高之區域，是為 臭氧層(Ozone Layer)，臭氧層具有吸收太陽光中大部分的紫外 線，以屏蔽地球表面生物，不受紫外線侵害之功能。

　

臭氧層為何日漸稀薄?

早在1974年，兩位美國科學家提出理論說明，此系列的化學合 成物質叫做氟氯碳化合物，簡稱氯氟碳化物，由於其化學性質相當穩定，所以其分子要上升到平流層才會分解，此時CFCs中所含氯會被 釋出，而破壞臭氧。氯氟碳化物自l970年開始大量生產及使用，1986年全球氯氟碳化物消費量達113萬公噸。其中約有70%的量，會排放至大 氣中，氯氟碳化物化性安定，生命期長達數十年至百年之久，因此會在大會中不斷累積，最後上升至平流層。在這裡受到紫外線照射而 分解產生氯原子與臭氧反應，使臭氧分解消失。一個氯原子在失去活性以前，足以破壞一萬個臭氧分子，其過程如上圖所示，因此對臭 氧層造成莫大的威脅。

　　根據調查顯示，自 1978年開始的十年內，全球各緯度平流層的 臭氧含量降低約 1.2%至10%不等，南極上空則是臭氧被破壞最嚴 重的地區，甚至在春季期間更會出現所謂的「臭氧洞」。

　　目前全球臭氧層削減率正以每年2%至3%的速度在進行，如 果任其發展，在二十一世紀末，平流層臭氧含量將降至目前的一半以上，屆時，人類將會面臨一場空前的浩劫 !

　

臭氧層耗盡對人類及環境的影響

由於臭氧能吸收波長230至350 Å (埃)的紫外線，失去臭氧層的保護，將使地球生物圈暴露於更多的輻射線下，這可能會造成：
1. 人類皮膚癌、白內障等疾病罹患率增加

2. 動物免疫系統受抑制

3. 植物生長遲滯、農作物減產

4. 破壤自然生態的平衡

5. 改變氣候、造成溫室效應，間接造成海平面上升

　

蒙特利議定書
基於繼續使用氯氟碳化物等化學物質，將導致地球臭氧層被破壞之共識，聯合國環境規劃署(UNEP)召集世界各國共商對策，1985年共有28個國家於維也納達成保護臭氧層協議(Vienna Convention)，並決定研議一國際管制公約以補該協議之不足。1987年9月16日再於加拿大蒙特利市舉行國際會議，並由全世界二十六個國家共同簽署「蒙特利破壞臭氧層物質管制議定書(Montreal Protocol on Substances that Depletethe Ozone Layer)」﹐管制氟氯碳化物使用之國際公約，也於1989年1月起正式生效。而後，為挽救日益惡化之臭氧層，於1990年6月在倫敦召開之蒙特利議定書締約國第二次會議，對議定書內容作了大幅之修正，其中最為重要者即為擴大列管物質，除原先列管之氯氟碳化物-11、氯氟碳化物-12、氯氟碳化物-113、氯氟碳化物-114、氯氟碳化物-115 等五項及三項海龍外，另增加氯氟碳化物-13等10種，四氯化碳及三氯乙烷，計12種化學物質，並加速管制時程，提前於2000年完全禁用氟氯碳化物、海龍及四氯化碳。最近更由於臭氧層仍日趨惡化，1992年11月在丹麥哥本哈根召開之第四次締約國大會，決議將氟氯碳化物禁產時程提前於1996年1月起實施，而消費量除必要用途外應減為零。香港身為國際社會的一份子，亦須遵行，加強列管化學品之管制使用，並積極研發替代品以順應此一世界性的環保潮流。