APP下载

保护臭氧层,让地球母亲永远温和

2014-11-11十七年渡

科学大众·小诺贝尔 2014年9期
关键词:氟碳臭氧层面罩

十七年渡

你有没有想过地球未来的样子呢?未来的地球可能会和现在完全不一样,与你想象中的美好画面更是大相径庭:路上的人们都带着面罩,就和电影里的未来人类一样酷;路上几乎没有行人,除非必要,大家都不会出门;动物和植物的种类急速锐减??

这样的情况,想象起来有些吓人,但这绝不是危言耸听。随着人类活动的加剧,臭氧层空洞在不断扩大,未来的地球将变得刺目而灼热,不再是万物的美好家园,不再是温和可亲的地球母亲。

臭氧层就像一把无形的巨伞,遮蔽着地球,阻挡着对地球生命有害的太阳辐射,但是,现在这把巨伞却因为人类活动而遭到了破坏,地球上的生命开始因此受到威胁。2014年9月16日,是第20个“国际臭氧层保护日”,保护臭氧层是我们每一个现代人都应具备的环保意识。现在,我们就一起来认识一下它吧!

刺眼的未来世界

假设一下,我们共同来到未来世界。那个时候,空气变得灼热,阳光格外刺眼。在烈日下,看不到行人,好不容易遇见一个戴着面罩的人,他却躲着我们。我们追上去问他,他把我们带到了建筑的阴面。在那里,他终于摘下自己的面罩,虚着眼睛说:“你们怎么不用带面罩?不会生病吗?”他很担心,但也不愿多说什么,给了我们一副面罩就匆匆走了。

原来未来世界并不像我们想的那样和谐、繁荣。路上一片萧条,没有树,没有行人。刺眼的阳光很快使我们的皮肤发红,我们只能沿着建筑的背阴处前行。我们很快就查明了世界变化的原因,只是实在不敢相信,短短的几十年,地球发生了这么大的变化。人们的免疫功能大大下降,得皮肤癌的人越来越多,带着面罩是为了防止太阳直射眼睛导致白内障。很多农作物都减产了,食物来源变得单一。鱼、虾等水产海鲜也都大量减产,人们不得不吃更多的牲畜和禽类。森林和草场都出现不同程度的退化,动物、植物的种类每年都在减少。空气污染非常严重,越来越多的地区受到空气污染的侵害。

我们怀着沉重的心情离开未来世界。

臭氧层是如何形成的

我们都知道地球上的生物都是依赖太阳才得以生存,如果没有太阳,地球会和太阳系中其他没有生命迹象的星球一样暗无天日。然而,地球第一次出现的生命体却深藏在海底,那时候地球上的阳光太强了,为了防晒,生命体都躲在深黑的海底。

由于食物匮乏,原始生命体进化出了自养功能,通过光合作用自己补给养分,最具代表性的自养生物就是植物。光合作用产生了氧气,氧气不断增加和升腾,受到紫外线的照射,氧气分解成氧原子(O),活跃的氧原子很容易和氧分子(O2)反应形成臭氧分子(O3),并在距离地面20千米~50千米的高空团积,逐渐形成了臭氧层。经过数亿年的发展,臭氧层越来越稳固,它能吸收99%以上对生物有害的太阳紫外线,形成了地球天然的保护伞,自此,地球上的动植物进化出的种类也越来越多,臭氧层与生命相互依存。在臭氧层的保护下,原始生命在地球上经过了上亿年优胜劣汰的进化,一直繁衍到今天。

臭氧层开始遭到破坏

1928年,几位美国科学家人工合成了一种制冷剂——氯氟烃,由于它无色无味、无毒性、无腐蚀性、不易燃又相当稳定,所以被广泛使用。液态氯氟碳化合物通常被加进喷漆及杀虫剂等压缩喷雾的容器,成为压缩喷雾喷射剂。同时氯氟碳化合物被广泛利用于空调、冰箱的冷冻剂,被称为氟利昂。汽油中也会被加进氯氟碳化合物,防止汽油因低温而凝结。直至20世纪末,科学家才意识到氯氟碳化合物的害处,人类开始醒悟要停止使用氯氟化合物。

氯氟化合物上升,在大气的对流层中是非常稳定的,可以停留很长时间,因此,这类物质可以扩散到大气的各个部位,但是到了平流层后,就会在太阳的紫外线辐射下发生光化反应,释放出活性很强的游离氯原子或溴原子,导致臭氧损耗,这样的反应循环不断,每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个臭氧分子,这种速度是非常迅猛的。这就是氯氟化合物破坏臭氧层的原因。

这些化合物不断消耗着臭氧层,它们伤害人类的皮肤,臭氧层每减少1%,全球白内障的发病率将增加0.6~0.8%。如果不对紫外线的增加采取措施,到2075年,紫外线辐射的增加将导致大约1 800万例白内障病例的发生。

臭氧层受到损伤的直接后果是太阳光中的紫外线对地球表面的辐射增加。在接近南极臭氧空洞的澳大利亚、新西兰,皮肤癌发病率明显增加。

保护臭氧层,刻不容缓

现在你知道臭氧层的破坏会给地球带来多么可怕的后果了吧。20世纪70年代,人们开始发现臭氧层变薄会对地球造成损害。尤其是当发现了南极洲上空的“臭氧层空洞”之后,全球都开始密切关注臭氧层破坏带来的严重环境问题。

1985年,英国科学家观测发现,南极上空的臭氧浓度减少约30%,有近95% 的臭氧被破坏。从地面上观测,高空的臭氧层已极其稀薄,与周围相比像是形成一个“洞”。卫星观测表明,此洞的覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到1998年臭氧空洞面积比1997年增大约15%,达到历史最高记录,为2720万平方千米,比南极大陆还大约1倍。

为了保护臭氧层,全球的科学家和技术人员不断开发无害的制冷剂、发泡剂。关心保护环境的消费者们正在通过拒绝使用含有氟氯烃等物质的冰箱、雪柜、空调机、摩丝、空气清新剂、灭火剂、喷雾杀虫剂等物品。到今天为止,南极上空的臭氧空洞仍旧非常大,人们参与对臭氧层的保护将是全人类任重道远的艰巨任务。地球母亲孕育了神奇的自然与人类,作为子女的我们有义务及时纠正我们对地球的伤害行为,让她能够永远温和可亲。

猜你喜欢

氟碳臭氧层面罩
一种新型防压疮无创面罩的设计与应用
理想面罩
氟碳型绝缘漆在风力发电机上耐候性应用研究
臭氧层破洞每10年恢复1%到3%
民航客机上的氧气面罩
1种氟碳醇的制备方法及其应用
氟碳-碳氢表面活性剂复配及其灭火性能
自动变光焊接面罩的使用和保养
氟碳表面活性剂的复配性能及其在棉织物脱水中的应用
南极上空臭氧层破洞扩大 接近历史最高纪录