每年9月16日是国际保护臭氧层日(International Day for the Preservation of the Ozone Layer)。2022年国际保护臭氧层日的主题是《蒙特利尔议定书》35周年:全球合作以保护地球上的生命(Montreal Protocol@35: global cooperation protecting life on earth),提醒我们应该铭记《蒙特利尔议定书》如何终结了整个人类有史以来面临的最大威胁之一——臭氧层损耗。为此,特发布关于臭氧层保护的科普信息,以宣传《蒙特利尔议定书》的贡献,并推动提高公众对臭氧层保护知识的认识。
什么是臭氧层?
臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分,可以有效地防止紫外线大量到达地面。自然界中90%的臭氧分布在距地面15~25公里左右的平流层。如果将臭氧压缩至1个大气压,其厚度仅有3毫米左右,但是就是这薄薄的“3毫米臭氧层”保护了地球生命。
臭氧层的作用
在自然状态下,大气平流层中的氧分子能够吸收紫外线的能量,分解成氧原子,并很快与大气中的氧气进一步发生化学反应生成新的臭氧分子。臭氧层阻挡了大量的有害紫外线到达地球,保护了人类健康和生态系统。
平流层臭氧生成反应示意图
臭氧层空洞的由来和变化
1985年,英国南极科考队的科学家罗瑟夫·法曼、布莱恩·嘉迪纳和乔纳森·尚克林首次发现南极臭氧空洞。所谓“空洞”,在地理学上是指臭氧总含量少于220道布森单位。每年春天,南极上空平流层的臭氧就会因为化学反应而急剧减少。在发现臭氧空洞后的二十余年,臭氧空洞的面积之大和出现的持续时间之长都令人担忧。
臭氧层消耗原理
20世纪70年代,人们首次注意到合成的全氯氟烃(CFCs),俗称氟利昂,可能消耗臭氧层。包括CFCs在内的消耗臭氧层物质中含有氯原子,在平流层中经过紫外线照射后,其中的氯原子分离出来与臭氧发生反应,生成氧气和一氧化氯;一氧化氯随即与游离氧发生反应,生成氯原子开始下一个循环。这种反应周而复始,一个氯原子可以破坏成千上万的臭氧分子,打破臭氧层中原有的动态平衡。随着生产的发展,排放到大气层中的消耗臭氧层物质不断增多,臭氧数量急剧减少。
平流层中破坏臭氧的化学过程
臭氧层空洞的危害
01
人类健康:
损伤眼角膜和晶状体,引起白内障等疾病;诱发皮肤癌和其他皮肤病,降低人体免疫能力。
02
海洋生物:
过多的紫外辐射使浅海中的浮游生物数量减少,导致鱼类贝类死亡,损害整个水生生态系统。
03
农业生产:
引起豆类瓜果类作物减产。
04 空气污染:
UV-B段紫外线到达底层大气,导致对流层大气化学反应更活跃,产生有害气体,影响空气质量。
05 社会经济:
加速人工合成材料的老化,增加社会经济成本。
消耗臭氧层物质
消耗臭氧层物质(ODS),即能对臭氧层造成破坏作用的化学物质。消耗臭氧层物质的用途非常广泛,可应用于日常生活的许多方面。人们在生产和使用冰箱、空调、电子产品、灭火器材、烟草、泡沫塑料、发胶以及杀虫剂等产品过程中应用的许多人造化学物质都能破坏臭氧层,是消耗臭氧层物质。
日常生活中,个人如何加入保护臭氧层的全球行动?
《蒙特利尔议定书》的成功意味着99%的消耗臭氧层物质现在受到了很好的控制。但是旧的冰箱、冰柜或空调设备可能仍然含有在实施控制之前生产的消耗臭氧层物质。通过负责任地使用冰箱、空调和其他设备,个人也可以加入到保护臭氧层的全球行动中。
01
使用一般电器相关
- 当购买新设备时,寻找标有“臭氧友好型”“无氟氯烃”或“节能型”标签的产品。
- 定期维修旧设备(不包含无氟设备),因为它们的故障会导致消耗臭氧层物质泄漏到大气中。当设备需要维修时,请找经过培训的、合格的、经过认证的机构,以确保设备得到正确的维修,消耗臭氧层物质得到回收和处置。
- 对墙壁、门窗进行适当的保温,以提高能源效率,延长设备的使用寿命。
- 定期检查汽车和家庭使用的空调及冰箱是否有泄漏。在可能的情况下,泄漏的设备应在重新填充之前进行维修。
02
使用冰箱或冰柜相关
- 购买冰箱或冰柜等新电器时,寻找标有 “臭氧友好”或 “不含氟氯烃 ”或有能源效率标签的产品。
- 安装冰箱或冰柜时,使空气在后面容易流通,不要把冰箱的冷冻室放在烤箱或洗碗机旁边。
- 使用冰箱或冰柜时,将冰箱或冰柜的恒温器设置在合适的温度,避免温度过低;定期清洁冰箱后面冷凝器的位置,并定期给冷冻室除冰;只将必要的东西放进冰箱或冰柜。
- 处理旧冰箱或旧冰柜时,将它送到有资质和认证的机构那里,在其他部件被回收之前,取出和回收冰箱或冰柜中含有的制冷剂。
03
使用空调相关
- 购买新空调时,选择合适尺寸的空调。
- 尽量将空调冷凝器安装在外面的阴影处,并定期清洁冷凝器和蒸发器。
- 在夜间尽量通过通风保持房间凉爽,如果可能的话不使用空调;如果夜间确实需要空调制冷的话,调节到合适的温度。
- 使用风扇可以减少对额外冷却的需求。
- 开窗行驶几分钟后,再打开汽车空调。
04 积极参加淘汰消耗臭氧层物质的宣传推广活动
05
举报非法生产、使用和进出口消耗臭氧层物质的活动