臭氧层破坏(臭氧层破坏的解决措施)居然可以这样

快速了解臭氧层及其相关公约本文翻译自：https://ozone.unep.org/ozone-and-you，如果需要引用，请从原文核对。
臭氧层什么是臭氧层？臭氧层是平流层中臭氧浓度较高的区

 

快速了解臭氧层及其相关公约本文翻译自：https://ozone.unep.org/ozone-and-you，如果需要引用，请从原文核对。

臭氧层什么是臭氧层？臭氧层是平流层中臭氧浓度较高的区域，位于地球表面以上 15 至 35 公里处臭氧层充当隐形屏障，保护我们免受来自太阳的有害紫外线 (UV) 辐射，尤其是能够导致晒伤的 UV-B 辐射。

高水平的 UV-B 的长期暴露会威胁人类健康，并损害大多数动物、植物和微生物，因此臭氧层保护着地球上的所有生命臭氧如何保护我们免受 UV-B 的伤害？臭氧吸收来自太阳的 UV-B 辐射当臭氧分子吸收 UV-B 时，它会分解成一个氧分子 (O。

2 ) 和一个单独的氧原子 (O)之后，这两种成分可以重新合成臭氧分子（O3）通过吸收平流层中的 UV-B，臭氧层可以避免有害水平的辐射到达地球表面平流层中的臭氧是如何产生和破坏的？臭氧一直在被产生和破坏。

除了 UV-B，太阳还发出另一种形式的紫外线，即 UV-C当 UV-C 光到达平流层时，它被氧分子完全吸收，永远不会到达地球表面UV-C 将氧分子分裂成氧原子然后这些单个原子与其他氧分子反应产生臭氧因此，这些反应增加了平流层中的臭氧量。

但是，臭氧并不是平流层中唯一的气体其他含有氮和氢的气体也在平流层中，并参与破坏臭氧的反应循环，将臭氧转化回氧气因此，这些反应减少了平流层中的臭氧量在不受干扰的情况下，臭氧产生和破坏的自然过程之间的平衡使平流层中的臭氧浓度保持稳定。

不幸的是，我们人类使得这个自然过程无法免受干扰……问题臭氧消耗和“臭氧洞”在 20 世纪 70 年代中期，科学家们意识到臭氧层受到大气中含卤素（氯和溴）气体积累的威胁然后，在 20 世纪 80 年代中期，科学家们在南极洲上空的臭氧层中发现了一个“空洞”——这是地球大气层中臭氧严重耗竭的区域。

那么，是什么原因导致全球臭氧层变薄，南极上空出现“臭氧空洞”呢？含有卤素的人造化学品被确定为臭氧损失的主要原因这些化学物质统称为消耗臭氧层物质 (ODS)消耗臭氧层物质被用于世界各地人们日常生活中的数以千计的产品中。

最重要的消耗臭氧层物质是氯氟烃 (CFCs)，它曾一度被广泛用于空调、冰箱、气雾罐和哮喘患者使用的吸入器中其他化学物质，如氢氯氟烃 (HCFCs)、哈龙和溴甲烷也会消耗臭氧层我们的大部分电脑、电子产品和电器部件都使用能够消耗臭氧层的溶剂进行清洁。

汽车仪表板、我们房屋和办公楼中的绝缘泡沫、热水器甚至鞋底都是使用 CFCs 或 HCFCs 制成的办公室、计算机设施、军事基地、飞机和船舶广泛使用哈龙进行防火我们吃的很多水果和蔬菜都经过溴甲烷熏蒸杀虫这些化学物质如何消耗臭氧？

当 CFCs 分子到达平流层时，它最终会吸收紫外线辐射，使其分解并释放出氯原子一个氯原子可以破坏多达 100,000 个臭氧分子太多的氯和溴反应破坏了维持臭氧层的微妙化学平衡，导致臭氧被破坏的速度快于其产生的速度。

后果UV-B 辐射：现在和没有《蒙特利尔议定书》的世界臭氧消耗使更多的 UV-B 辐射到达地球表面，但 UV-B 也会自然变化热带地区的 UV-B 辐射水平高于温带或极地纬度，高海拔地区高于海平面UV-B 也随季节（在温带和高纬度地区，UV-B 在仲夏时达到最大值）和一天中的时间（峰值水平出现在中午左右）而可预测地变化。

云的变化也有很大的影响衡量 UV-B 这种自然变化的一种方式是紫外线指数 (UVI) UVI 是晒伤紫外线辐射的量度，现在通常用于在天气预报中显示紫外线水平世界卫生组织 (WHO) 将任何大于 11 的 UVI 定义为极端。

，但在完整的臭氧层保护下，如此高的 UVI 仅出现在热带的高海拔地区计算机模型让我们得以了解没有《蒙特利尔议定书》的世界（通常称为“避免的世界”）中的 UVI到本世纪中叶，大多数纬度地区的 UVI 值将超过 25，而热带地区的 UVI 将达到 50 左右，是当前“极端”紫外线辐射定义的五倍。

对人类健康和福祉的损害即使有保护臭氧层的蒙特利尔议定书，我们都应该尽量避免过度暴露在阳光下，以降低因过度暴露于 UV-B 辐射而引起的皮肤癌和白内障等疾病的风险但是，如果《蒙特利尔议定书》没有成功怎么办？。

在这个可以避免的世界上，不受控制的臭氧消耗会如何影响主要疾病？没有《蒙特利尔议定书》的世界中的皮肤癌过度暴露于紫外线辐射与三种最常见的皮肤癌（恶性黑色素瘤、基底细胞癌和鳞状细胞癌）之间存在密切联系即使是现在，随着《蒙特利尔议定书》的成功实施，皮肤癌仍是最常见的癌症之一，在浅肤色人群中尤为如此。

通过针对“避免的世界”的计算机模型，可以了解不受控制的臭氧消耗会如何增加皮肤癌的患病率这些模型综合了我们对消耗臭氧层物质如何影响臭氧层、臭氧变化如何影响紫外线辐射以及紫外线辐射如何影响皮肤癌发病率的理解。

例如，一个全球模型表明，到 2030 年，成功实施《蒙特利尔议定书》每年将避免约 200 万例皮肤癌一个侧重于 1890 年至 2100 年间在美国出生的人的健康影响的长期模型估计，保护臭氧层仅在美国就将避免总共约 4.43 亿例皮肤癌病例和 230 万例皮肤癌所致的死亡，其中。

包括 0.8-1 千万例恶性黑色素瘤尽管目前还没有针对全球范围内皮肤癌的“避免的世界”长期模型，但是所有现有的模型都得出相同的结论，即不受控制的臭氧消耗将大大增加全世界皮肤癌的风险没有《蒙特利尔议定书》的世界中的眼病。

暴露于高水平的紫外线辐射会增加患白内障的风险世界卫生组织已将白内障列为优先眼病白内障导致全世界大约一半的失明，在 2010 年约为 2000 万人目前，针对白内障的“避免的世界”模型仅适用于美国该模型表明，未能有效控制臭氧消耗将导致 1890 年至 2100 年间在美国出生的人群中增加近 6300 万例白内障病例。

没有《蒙特利尔议定书》的世界的其他健康影响除了皮肤癌和白内障，紫外线辐射还会对健康产生其他影响这些影响包括在皮肤中产生对健康有益的维生素 D在我们现在生活的世界中，有效保护臭氧层，使得UV-B的正面和负面影响之间达到平衡。

如果我们未能保护臭氧层，这种平衡就会急剧转向负面，尤其是皮肤癌和白内障的风险将增加通过避免这些负面后果，《蒙特利尔议定书》为促进健康和福祉做出了重大贡献，这是联合国所有成员国在 2015 年通过的可持续发展目标之一。

对粮食安全的损害在进化过程中，动物、植物和微生物已经形成了机制，使它们在完整的臭氧层保护下，能够应对它们在正常环境中所经历的 UV-B 辐射的变化这包括我们赖以为食的植物和动物植物需要阳光进行光合作用，因此紫外辐射是无法避免的。

它们已经进化出减少或修复紫外损伤的系统，包括产生用于防晒的色素与人类健康一样，UV-B 对植物的积极和消极影响之间存在着平衡，而不受控的臭氧损耗将使这一平衡极大地向负面倾斜紫外线辐射暴露的增加会破坏水生食物链，并对甲壳类动物和鱼卵造成直接损害。

相应的，不受控制的臭氧消耗将威胁渔业和其他对全球粮食供应做出重大贡献的水生资源到目前为止，还没有针对粮食生产的“避免的世界”模型，但有一些臭氧消耗与植物生长之间关系的大致数据这些数据表明，平流层臭氧减少 10% 可能会使植物产量减少约 6%。

如果这种关系对于臭氧损耗严重的“避免的世界”也成立，那么不受控制的臭氧消耗将大大减少全球作物产量总体而言，虽然我们还无法量化粮食生产的损失，但很明显，如果没有《蒙特利尔议定书》，臭氧消耗将使实现零饥饿的可持续发展目标变得越来越困难。

破坏我们的环境正如不受控制的臭氧消耗威胁到粮食生产一样，它也威胁着自然生态系统中的植物、动物和微生物这些生态系统提供了我们都依赖的“生态系统服务”，如提供清洁的空气和清洁的水，并吸收大气中的二氧化碳陆地上的生活

与农作物一样，野生植物能够应对当前水平的 UV-B 辐射，但它们的生长可能会因 UV-B 的大幅增加而受到抑制大多数动物似乎也能够避免当前水平的 UV-B 辐射的破坏性影响我们不知道在避免的世界中，何种程度的 UV-B 增长会突破动物的保护机制。

但可以肯定的是，UV-B 对植物的破坏会减少草食动物的食物，从而对整个食物网产生影响水下生命海洋是地球上最大的生态系统，含有微生物、动物和植物，为我们提供了我们呼吸的一半氧气和我们吃的大部分食物健康的海洋对我们的生存至关重要。

在海洋、湖泊和河流中，UV-B 对食物网中生物的许多不同方面都有不利影响虽然没有针对生态系统响应的“避免的世界”模型，但 UV-B 的大幅增加会破坏整个食物网，从而威胁到生物多样性和生态系统服务生态系统。

通过这些对生态系统的影响，UV-B 的大规模增加可能会改变大气和生物圈之间二氧化碳的交换增加的紫外线辐射也会刺激腐烂的叶子和其他有机物质的分解总之，增加 UV-B 的影响会降低生态系统捕获二氧化碳的能力，包括人类活动产生的二氧化碳。

通过这种方式，大规模的臭氧消耗会导致大气中的二氧化碳进一步积累，加剧气候变化 UV-B 的变化也会改变环境中氮和其他化学物质的循环，这可能会加剧空气污染室外材料损坏UV-B 的暴露也会损坏天然和合成材料。

易受损的材料包括木材、塑料、橡胶，甚至一些太阳能电池板中使用的材料这些材料广泛用于建筑、农业和商业产品，其设计时已最大限度地避免紫外线造成的损害臭氧层的大规模消耗所导致的紫外线辐射暴露增加，会增加此类损害并削弱这些材料。

这将导致材料更快的劣化，并需要额外的紫外线防护，从而增加成本并降低许多产品的可靠性解决方案20 世纪 80 年代，国际社会决定对臭氧消耗采取行动随着越来越多的证据表明 CFCs 正在破坏臭氧层，以及对不受控制的消耗造成的许多后果的了解，科学家和政策制定者敦促各国控制对 CFCs 的使用。

作为回应，1985 年通过了《保护臭氧层维也纳公约》，随后于 1987 年通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。它们是第一个被世界 198 个国家普遍认可的国际环境条约。

《维也纳公约》《保护臭氧层维也纳公约》于 1985 年通过，并于 1988 年生效签署该公约的国家（称为缔约方）同意研究和监测人类活动对臭氧层的影响并采取具体行动反对可能对臭氧层产生不利影响的活动该公约没有要求各国采取具体行动来控制消耗臭氧层物质。

具体行动由《蒙特利尔议定书》规定《蒙特利尔议定书》《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》是一项全球协议，旨在通过逐步淘汰消耗臭氧层的大多数化学物质的消费和生产来保护地球臭氧层这份具有里程碑意义的协议于 1987 年 9 月 16 日（世界臭氧日）签署，并于 1989 年生效。

该协议规定了一系列切实可行的任务，以逐步淘汰普遍同意的消耗臭氧层物质该协议的独特之处在于具有响应新科学信息的灵活性该议定书自成立以来已成功实现其目标，并在今天继续保护臭氧层《基加利修正案》尽管《蒙特利尔议定书》旨在逐步淘汰消耗臭氧层物质的生产和消费，但这些物质的一些替代品，即氢氟碳化物 (HFCs)，已被证明是强大的温室气体。

事实上，一些氢氟碳化合物对气候变化的贡献是二氧化碳的一千多倍经过几年的努力，各方于 2016 年 10 月 15 日同意修订《议定书》，以纳入减少 HFCs 的控制措施（《基加利修正案》）到 2100 年，成功淘汰 HFCs 有望避免全球 0.4 ℃ 的升温，同时继续保护臭氧层。

将政策付诸实践《维也纳公约》、《蒙特利尔议定书》和《基加利修正案》创建了一个保护臭氧层和气候的全球政策框架实施这些政策需要许多商业和技术部门的深刻变革制冷和空调制冷和空调是 CFCs 的主要用途根据蒙特利尔议定书，CFCs 已被完全淘汰。

最初 CFCs 被 HCFCs 取代，然后是 HFCs基加利修正案现在正在促进向低全球变暖潜值的 HFCs 或替代冷却剂（如碳氢化合物或氨）转型这种向新型制冷剂的转变也使制造商和用户能够改用能效更高的制冷和空调系统。

建筑材料在20世纪90年代年代，几乎所有用于绝缘建筑物、冰箱等的泡沫都是使用 CFCs 进行“吹制”的现在 CFCs 已完全被包括 HFCs 和碳氢化合物在内的臭氧安全技术所取代气溶胶和吸入气雾剂迅速和彻底淘汰气溶胶中的 CFCs 是《蒙特利尔议定书》最受认可的成就之一，

更换用于哮喘和慢性阻塞性肺病 (COPD) 的吸入器中的 CFCs 则更具挑战性然而，目前已经研发出可负担的不含 CFCs 的吸入气雾剂，并在世界范围内都可以买到消防安全受《议定书》管制的最强效消耗臭氧层物质——哈龙——用于防火。

自 2010 年以来，哈龙生产已被逐步淘汰然而， 2010 年之前生产的哈龙仍用于民用航空的防火，这一点仍待解决作物生产溴甲烷是一种有效的消耗臭氧层物质，以前广泛用于控制作物生产和食品储存过程中的病虫害。

《蒙特利尔议定书》鼓励用新的病虫害防治方法替代甲基溴，这些方法不仅对臭氧安全，而且对操作人员也更安全今天和明天虽然我们仍有工作要做，但好消息是，截至目前，受《蒙特利尔议定书》管制的消耗臭氧层物质中，99%已被淘汰。

世界各地的科学家和研究人员不断监测臭氧层的进展他们还测量消耗臭氧层的物质，包括一些不受《蒙特利尔议定书》控制的物质这些物质在大气中的浓度很低，不会对臭氧层构成直接威胁今天的臭氧层《蒙特利尔议定书》被广泛誉为在环境方面取得的巨大成功。

虽然我们对臭氧层造成的破坏尚未消除，但由于这项协议和世界各国的共同努力，有科学证据表明臭氧层正在自我修复，预计将在本世纪中期恢复《蒙特利尔议定书》还大大减少了气候变暖，因为许多消耗臭氧层的物质也是强效温室气体，当它们在大气中积聚时会导致气候强迫。

在过去的二十年里，《蒙特利尔议定书》的控制导致臭氧消耗物质的排放量大幅减少，在保护臭氧层的同时，还减少了人类对气候变化的贡献如果没有《蒙特利尔议定书》的控制，臭氧消耗物质造成的气候强迫现在可能是现值的近两倍半。

未来在我们手中我们已经取得了很大进展，但我们需要继续共同努力，为未来保护臭氧层在科学家和研究人员在寻找新的解决方案并创造对地球友好的产品的同时，我们所有人都可以做一些贡献，比如购买标有“臭氧友好”或“不含 HCFCs”的产品。

修复臭氧层是一项重大成就，同时在我们展望未来应对其他全球环境问题时，也向我们传达了一条明确的信息：当世界各地的人民和国家团结起来，为了一个共同的目标团结起来，我们就能解决看似不可能的问题这也是为什么当思考我们的全球社群有多大潜能时应当保持乐观的原因之一！。

本文翻译自：https://ozone.unep.org/ozone-and-you，如果需要引用，请从原文核对。信息来源：含氟气体与全球环境问题

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