每年9月16日是國際保護臭氧層日(International Day for the Preservation of the Ozone Layer)。2022年國際保護臭氧層日的主題是《蒙特利爾議定書》35周年:全球合作以保護地球上的生命(Montreal Protocol@35: global cooperation protecting life on earth),提醒我們應該銘記《蒙特利爾議定書》如何終結了整個人類有史以來面臨的最大威脅之一——臭氧層損耗。為此,特發布關於臭氧層保護的科普信息,以宣傳《蒙特利爾議定書》的貢獻,並推動提高公眾對臭氧層保護知識的認識。
什麼是臭氧層?
臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分,可以有效地防止紫外線大量到達地面。自然界中90%的臭氧分布在距地面15~25公里左右的平流層。如果將臭氧壓縮至1個大氣壓,其厚度僅有3毫米左右,但是就是這薄薄的“3毫米臭氧層”保護了地球生命。
臭氧層的作用
在自然狀態下,大氣平流層中的氧分子能夠吸收紫外線的能量,分解成氧原子,並很快與大氣中的氧氣進一步發生化學反應生成新的臭氧分子。臭氧層阻擋了大量的有害紫外線到達地球,保護了人類健康和生態系統。
平流層臭氧生成反應示意圖
臭氧層空洞的由來和變化
1985年,英國南極科考隊的科學家羅瑟夫·法曼、布萊恩·嘉迪納和喬納森·尚克林首次發現南極臭氧空洞。所謂“空洞”,在地理學上是指臭氧總含量少於220道布森單位。每年春天,南極上空平流層的臭氧就會因為化學反應而急劇減少。在發現臭氧空洞後的二十餘年,臭氧空洞的面積之大和出現的持續時間之長都令人擔憂。
臭氧層消耗原理
20世紀70年代,人們首次注意到合成的全氯氟烴(CFCs),俗稱氟利昂,可能消耗臭氧層。包括CFCs在內的消耗臭氧層物質中含有氯原子,在平流層中經過紫外線照射後,其中的氯原子分離出來與臭氧發生反應,生成氧氣和一氧化氯;一氧化氯隨即與遊離氧發生反應,生成氯原子開始下一個循環。這種反應周而復始,一個氯原子可以破壞成千上萬的臭氧分子,打破臭氧層中原有的動態平衡。隨着生產的發展,排放到大氣層中的消耗臭氧層物質不斷增多,臭氧數量急劇減少。
平流層中破壞臭氧的化學過程
臭氧層空洞的危害
01
人類健康:
損傷眼角膜和晶狀體,引起白內障等疾病;誘發皮膚癌和其他皮膚病,降低人體免疫能力。
02
海洋生物:
過多的紫外輻射使淺海中的浮游生物數量減少,導致魚類貝類死亡,損害整個水生生態系統。
03
農業生產:
引起豆類瓜果類作物減產。
04 空氣污染:
UV-B段紫外線到達底層大氣,導致對流層大氣化學反應更活躍,產生有害氣體,影響空氣質量。
05 社會經濟:
加速人工合成材料的老化,增加社會經濟成本。
消耗臭氧層物質
消耗臭氧層物質(ODS),即能對臭氧層造成破壞作用的化學物質。消耗臭氧層物質的用途非常廣泛,可應用於日常生活的許多方面。人們在生產和使用冰箱、空調、電子產品、滅火器材、煙草、泡沫塑料、髮膠以及殺蟲劑等產品過程中應用的許多人造化學物質都能破壞臭氧層,是消耗臭氧層物質。
日常生活中,個人如何加入保護臭氧層的全球行動?
《蒙特利爾議定書》的成功意味着99%的消耗臭氧層物質現在受到了很好的控制。但是舊的冰箱、冰櫃或空調設備可能仍然含有在實施控制之前生產的消耗臭氧層物質。通過負責任地使用冰箱、空調和其他設備,個人也可以加入到保護臭氧層的全球行動中。
01
使用一般電器相關
- 當購買新設備時,尋找標有“臭氧友好型”“無氟氯烴”或“節能型”標籤的產品。
- 定期維修舊設備(不包含無氟設備),因為它們的故障會導致消耗臭氧層物質泄漏到大氣中。當設備需要維修時,請找經過培訓的、合格的、經過認證的機構,以確保設備得到正確的維修,消耗臭氧層物質得到回收和處置。
- 對牆壁、門窗進行適當的保溫,以提高能源效率,延長設備的使用壽命。
- 定期檢查汽車和家庭使用的空調及冰箱是否有泄漏。在可能的情況下,泄漏的設備應在重新填充之前進行維修。
02
使用冰箱或冰櫃相關
- 購買冰箱或冰櫃等新電器時,尋找標有 “臭氧友好”或 “不含氟氯烴 ”或有能源效率標籤的產品。
- 安裝冰箱或冰櫃時,使空氣在後面容易流通,不要把冰箱的冷凍室放在烤箱或洗碗機旁邊。
- 使用冰箱或冰櫃時,將冰箱或冰櫃的恆溫器設置在合適的溫度,避免溫度過低;定期清潔冰箱後面冷凝器的位置,並定期給冷凍室除冰;只將必要的東西放進冰箱或冰櫃。
- 處理舊冰箱或舊冰櫃時,將它送到有資質和認證的機構那裡,在其他部件被回收之前,取出和回收冰箱或冰櫃中含有的製冷劑。
03
使用空調相關
- 購買新空調時,選擇合適尺寸的空調。
- 盡量將空調冷凝器安裝在外面的陰影處,並定期清潔冷凝器和蒸發器。
- 在夜間盡量通過通風保持房間涼爽,如果可能的話不使用空調;如果夜間確實需要空調製冷的話,調節到合適的溫度。
- 使用風扇可以減少對額外冷卻的需求。
- 開窗行駛幾分鐘後,再打開汽車空調。
04 積极參加淘汰消耗臭氧層物質的宣傳推廣活動
05
舉報非法生產、使用和進出口消耗臭氧層物質的活動