防止臭氧层空洞的全球举措
院系单位：电子电气工程系
学号：0903140214
姓名：金有祺
摘要：臭氧的作用以及臭氧空洞形成的原因，臭氧空洞对人类的危害及其人类对臭氧空洞的补救措施。
关键词：空洞、紫外线、利昂、公约、措施
大气中的臭氧含量仅一亿分之一，但在离地面20至30公里的平流层中，存在着臭氧层，其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分（UV－B）。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭，才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
1985年，英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞，并证实其同氟利昂（CFCs）分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里，北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10％－15％，西伯利亚上空甚至减少了35％。科学家警告说，地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。 氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶，氟利昂是本世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
控制臭氧层破坏的途径和政策 在现代经济中，氟利昂等物质应用非常广泛，要全面淘汰，必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用，也应努力回收，尽可能重新利用。目前，世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等）及其合成方法，有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等，但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同时，也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法，如水清洗技术、氨制冷技术等。 为了推动氟利昂替代物质和技术的开发和使用，逐步淘汰消耗臭氧层物质，许多国家采取了一系列政策措施，一类是传统的环境管制措施，如禁用、限制、配额和技术标准，井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。一类是经济手段，如征收税费，资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外，许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动，采用各种环境标志，鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品，其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。
1985年，在联合国环境规划署的推动下，制定了保护臭氧层的《维也纳公约》。1987年，
联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对8种破坏臭氧层的物质（简称受控物质）提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。1990年、1992年和1995年，在伦敦、哥本哈根、维也纳召开的议定书缔约国会议上，对议定书又分别作了3次修改，扩大了受控物质的范围，现包括氟利昂（也称氟氯化碳CFC）、哈伦（CFCB）、四氯化碳（CCL4）、甲基氯仿（CH3CCl3）、氟氯烃（HCFC）和甲基溴（CH3Br）等，并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定，发达国家到1994年1月停止使用哈伦，1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了《蒙特利尔议定书》。 为了实施议定书的规定，1990年6月在伦敦召开的议定书缔约国第二次会议上，决定设立多边基金，对发展中国家淘汰有关物质提供资金援助和技术支持。1991年建立了临时多边基金，1994州年转为正式多边基金。到1995年底，多边基金共集资4.5亿美元，在发展中国家共安排了1100多个项目。 到1995年，经济发达国家已经停止使用大部分受控物质，但经济转轨国家没有按议定书要求削减受控物质的使用量。发展中国家按规定到2010年停止使用，受控物质使用量目前仍处于增长阶段。
地球的大气正在源源不断地从臭氧层上的空洞泄漏出去，如果大气泄漏保持现在的速度，那么地球上的全人类将在短短8年内由于窒息而缓慢、痛苦地死去——这个令人恐惧万分的消息是由一些南非顶尖的地球物理学家们发出的。臭氧空洞不但造成温室效应，还导致氧气泄漏
科学家们认为，人类本身是造成这场生态浩劫的罪魁祸首。Iain van Wyck博士是一项关于大气平流层上部调查项目的首席研究员，他说：“人类污染造成了臭名昭著的温室效应，这一效应在地球的南北两极上各形成了一个巨大的臭氧层空洞。有害的紫外线辐射从臭氧层空洞里涌进大气层，所以到目前为止人类对此的注意力都集中在全球变暖问题上，但是没有人注意到什么东西正在从空洞里泄漏出去。”
以Iain van Wyck博士为首的专家组动用卫星拍摄臭氧层空洞，照片清晰地显示出：每分钟都有几十亿个氧分子从空洞中逃逸到太空。地球大气圈的结构和变化受各种时空上的化学作用、生物作用和动力学作用等综合因素的控制。由下向上，同温层、散逸层、热大气层、电离层和磁层依次覆盖在对流层上部。同温层里有一层薄薄的臭氧层(臭氧是一种由3个氧原子组成的气体)，但就是这薄薄的臭氧层，像一道天然屏障，阻挡了太阳紫外线中的有害辐射，使地球生物免受伤害。
臭氧：抵挡紫外线的盾牌
地球90%的臭氧处在海拔较高的位置平流层，将整个地球团团包住，在那里它起着吸收紫外线辐射的显著作用，如同一把保护伞，保护着地球上的生物。如果平流层没有了这种气体屏障，有害辐射就有了长驱直入地球的极佳入口。 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，会给人类健康和生态环境带来多方面危害。阳光紫外线UV－B的增加对人类健康有严重的危害作用。潜在的危险包括引发和加剧眼 部疾病、皮肤癌和传染性疾病。对有些危害如皮肤癌已有定量的评价，但其他影响如传染病 等目前仍存在很大的不确定性。
实验证明紫外线会损伤角膜和眼晶体，如引起白内障、眼球晶体变形等。据分析，平流层臭氧减少1％，全球白内障的发病率将增加0．6～0．8％，由于白内障而引起失明的人数将增加10000到15000人；如果不对紫外线的增加采取措施，从现在到2075年，UV－B辐射的增加将导致大约1800万例白内障病例的发生。 紫外线UV－B段的增加能明显地诱发人类常患的三种皮肤疾病。这三种皮肤疾病中，巴塞尔皮肤瘤和鳞状皮肤瘤是非恶性的。最新的研究结果显示，若臭氧浓度下降10％，非恶性 皮肤瘤的发病率将会增加26％。另外一
种恶性黑瘤是非常危险的皮肤病，科学研究也揭示了UV－B段紫外线与恶性黑瘤发病率的内在联系，这种危害对浅肤色的人特别是儿童尤其严重。
人体免疫系统中的一部分存在于皮肤内，使得免疫系统可直接接触紫外线照射。动物实验发现紫外线照射会减少人体对皮肤癌、传染病及其他抗原体的免疫反应，进而导致对重复的外界刺激丧失免疫反应。人体研究结果也表明暴露于紫外线B中会抑制免疫反应，人体中这 些对传染性疾病的免疫反应的重要性目前还不十分清楚。但在世界上一些传染病对人体健康影响较大的地区以及免疫功能不完善人的群中，增加的UV－B辐射对免疫反应的抑制影响相当大。
已有研究表明，长期暴露于强紫外线的辐射下，会导致细胞内的DNA改变，人体免疫系统的机能减退，人体抵抗疾病的能力下降。这将使许多发展中国家本来就不好的健康状况更加恶化，大量疾病的发病率和严重程度都会增加，尤其是包括麻疹、水痘、疱疹等病毒性疾病，疟疾等通过皮肤传染的寄生虫病，肺结核和麻风病等细菌感染以及真菌感染疾病等。
爱护臭氧层，要求我们每个人都采取实际行动去少用或者不用对臭氧层有损害的氟氯碳、哈龙、氯氟烃、甲基溴等物质，因为使用包含这些物质的产品会导致对臭氧层的消耗。 下面列举在日常生活中含有消耗臭氧层物质或生产中使用这些物质的物品：冰箱、空调等制冷设备（包括家电、运输制冷、工商制冷）、泡沫（大量存在于沙发、一次性发泡餐盒、汽车内饰发泡件、保温喷涂）、灭火剂、气雾剂（摩丝、杀虫剂、外用药喷雾剂）、清洗剂、膨胀烟丝等。 以下是有助于保护臭氧层的个人行为： 爱护臭氧层的消费者购买带有
防止臭氧层空洞的全球举措
院系单位：电子电气工程系
学号：0903140214
姓名：金有祺
摘要：臭氧的作用以及臭氧空洞形成的原因，臭氧空洞对人类的危害及其人类对臭氧空洞的补救措施。
关键词：空洞、紫外线、利昂、公约、措施
大气中的臭氧含量仅一亿分之一，但在离地面20至30公里的平流层中，存在着臭氧层，其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分（UV－B）。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭，才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
1985年，英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞，并证实其同氟利昂（CFCs）分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里，北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10％－15％，西伯利亚上空甚至减少了35％。科学家警告说，地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。 氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶，氟利昂是本世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
控制臭氧层破坏的途径和政策 在现代经济中，氟利昂等物质应用非常广泛，要全面淘汰，必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用，也应努力回收，尽可能重新利用。目前，世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等）及其合成方法，有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等，但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同时，也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法，如水清洗技术、氨制冷技术等。 为了推动氟利昂替代物质和技术的开发和使用，逐步淘汰消耗臭氧层物质，许多国家采取了一系列政策措施，一类是传统的环境管制措施，如禁用、限制、配额和技术标准，井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。一类是经济手段，如征收税费，资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外，许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动，采用各种环境标志，鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品，其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。
1985年，在联合国环境规划署的推动下，制定了保护臭氧层的《维也纳公约》。1987年，
联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对8种破坏臭氧层的物质（简称受控物质）提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。1990年、1992年和1995年，在伦敦、哥本哈根、维也纳召开的议定书缔约国会议上，对议定书又分别作了3次修改，扩大了受控物质的范围，现包括氟利昂（也称氟氯化碳CFC）、哈伦（CFCB）、四氯化碳（CCL4）、甲基氯仿（CH3CCl3）、氟氯烃（HCFC）和甲基溴（CH3Br）等，并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定，发达国家到1994年1月停止使用哈伦，1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了《蒙特利尔议定书》。 为了实施议定书的规定，1990年6月在伦敦召开的议定书缔约国第二次会议上，决定设立多边基金，对发展中国家淘汰有关物质提供资金援助和技术支持。1991年建立了临时多边基金，1994州年转为正式多边基金。到1995年底，多边基金共集资4.5亿美元，在发展中国家共安排了1100多个项目。 到1995年，经济发达国家已经停止使用大部分受控物质，但经济转轨国家没有按议定书要求削减受控物质的使用量。发展中国家按规定到2010年停止使用，受控物质使用量目前仍处于增长阶段。
地球的大气正在源源不断地从臭氧层上的空洞泄漏出去，如果大气泄漏保持现在的速度，那么地球上的全人类将在短短8年内由于窒息而缓慢、痛苦地死去——这个令人恐惧万分的消息是由一些南非顶尖的地球物理学家们发出的。臭氧空洞不但造成温室效应，还导致氧气泄漏
科学家们认为，人类本身是造成这场生态浩劫的罪魁祸首。Iain van Wyck博士是一项关于大气平流层上部调查项目的首席研究员，他说：“人类污染造成了臭名昭著的温室效应，这一效应在地球的南北两极上各形成了一个巨大的臭氧层空洞。有害的紫外线辐射从臭氧层空洞里涌进大气层，所以到目前为止人类对此的注意力都集中在全球变暖问题上，但是没有人注意到什么东西正在从空洞里泄漏出去。”
以Iain van Wyck博士为首的专家组动用卫星拍摄臭氧层空洞，照片清晰地显示出：每分钟都有几十亿个氧分子从空洞中逃逸到太空。地球大气圈的结构和变化受各种时空上的化学作用、生物作用和动力学作用等综合因素的控制。由下向上，同温层、散逸层、热大气层、电离层和磁层依次覆盖在对流层上部。同温层里有一层薄薄的臭氧层(臭氧是一种由3个氧原子组成的气体)，但就是这薄薄的臭氧层，像一道天然屏障，阻挡了太阳紫外线中的有害辐射，使地球生物免受伤害。
臭氧：抵挡紫外线的盾牌
地球90%的臭氧处在海拔较高的位置平流层，将整个地球团团包住，在那里它起着吸收紫外线辐射的显著作用，如同一把保护伞，保护着地球上的生物。如果平流层没有了这种气体屏障，有害辐射就有了长驱直入地球的极佳入口。 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，会给人类健康和生态环境带来多方面危害。阳光紫外线UV－B的增加对人类健康有严重的危害作用。潜在的危险包括引发和加剧眼 部疾病、皮肤癌和传染性疾病。对有些危害如皮肤癌已有定量的评价，但其他影响如传染病 等目前仍存在很大的不确定性。
实验证明紫外线会损伤角膜和眼晶体，如引起白内障、眼球晶体变形等。据分析，平流层臭氧减少1％，全球白内障的发病率将增加0．6～0．8％，由于白内障而引起失明的人数将增加10000到15000人；如果不对紫外线的增加采取措施，从现在到2075年，UV－B辐射的增加将导致大约1800万例白内障病例的发生。 紫外线UV－B段的增加能明显地诱发人类常患的三种皮肤疾病。这三种皮肤疾病中，巴塞尔皮肤瘤和鳞状皮肤瘤是非恶性的。最新的研究结果显示，若臭氧浓度下降10％，非恶性 皮肤瘤的发病率将会增加26％。另外一
种恶性黑瘤是非常危险的皮肤病，科学研究也揭示了UV－B段紫外线与恶性黑瘤发病率的内在联系，这种危害对浅肤色的人特别是儿童尤其严重。
人体免疫系统中的一部分存在于皮肤内，使得免疫系统可直接接触紫外线照射。动物实验发现紫外线照射会减少人体对皮肤癌、传染病及其他抗原体的免疫反应，进而导致对重复的外界刺激丧失免疫反应。人体研究结果也表明暴露于紫外线B中会抑制免疫反应，人体中这 些对传染性疾病的免疫反应的重要性目前还不十分清楚。但在世界上一些传染病对人体健康影响较大的地区以及免疫功能不完善人的群中，增加的UV－B辐射对免疫反应的抑制影响相当大。
已有研究表明，长期暴露于强紫外线的辐射下，会导致细胞内的DNA改变，人体免疫系统的机能减退，人体抵抗疾病的能力下降。这将使许多发展中国家本来就不好的健康状况更加恶化，大量疾病的发病率和严重程度都会增加，尤其是包括麻疹、水痘、疱疹等病毒性疾病，疟疾等通过皮肤传染的寄生虫病，肺结核和麻风病等细菌感染以及真菌感染疾病等。
爱护臭氧层，要求我们每个人都采取实际行动去少用或者不用对臭氧层有损害的氟氯碳、哈龙、氯氟烃、甲基溴等物质，因为使用包含这些物质的产品会导致对臭氧层的消耗。 下面列举在日常生活中含有消耗臭氧层物质或生产中使用这些物质的物品：冰箱、空调等制冷设备（包括家电、运输制冷、工商制冷）、泡沫（大量存在于沙发、一次性发泡餐盒、汽车内饰发泡件、保温喷涂）、灭火剂、气雾剂（摩丝、杀虫剂、外用药喷雾剂）、清洗剂、膨胀烟丝等。 以下是有助于保护臭氧层的个人行为： 爱护臭氧层的消费者购买带有