來源:hao123百家號 時間:2022-03-12 05:08:34
在上世紀的時候,人類在地球南北兩極發現了巨大的臭氧層空洞。不僅如此,在很長的一段時間內,科學家們還檢測到,在地球高空大氣中的臭氧含量出現了持續大幅度的下降。
當時科學家們預測,如果臭氧層減少的情況持續惡化下去,那么地球的保護層就會少一層,地球上包含我們人類在內的動植物都會被強烈的紫外線所傷害,各種動物的DNA分子就會更容易出現基因突變從而導致患上皮膚癌。
不知道大家還有沒有印象,在十多年前,很多國家都在宣傳臭氧層空洞的問題,就連當時的很多中學化學教科書中,也有很多相關的內容呼吁人們保護臭氧層,感覺是事情已經到了非常嚴重的地步,比現在的全球變暖問題要緊迫的多。
可是最近這幾年,我們卻幾乎很少聽到臭氧層空洞的問題了,那這是怎么回事呢?究竟是我們人類對臭氧層的認識產生了誤解,還是我們已經戰勝了臭氧災難呢?
這件事要從1958年談起,當時一位從事大氣研究的科學家在南極研究地球高層大氣的時候,意外發現:地球的臭氧層正在被大量的消耗,部分地區的含量已經低到了警戒線以下,甚至出現了巨大的空洞。
這個情況被發現以后,世界各國的科學家們都對這個情況進行了檢查,發現還真是這么回事,原來全球的臭氧層真的在減少,還出現了空洞,于是大家不約而同的就慌了。
為什么慌呢?因為我們的地球在3.6億年前就發生過類似的災難。那是發生在泥盆紀晚期的一次大滅絕,也是地球生物史上的第二次生物大滅絕,臭氧層空洞就是這次滅絕事件的原因之一,這次滅絕導致大量的海洋生物消失在了地球的演化史上。
基于以上的原因,調查臭氧層空洞產生的原因并尋找解決的辦法就成了非常緊急的任務。經過調查后,科學家們得到的結果卻讓人非常意外,因為導致這次“危機”的罪魁禍首竟然就是人類社會家里常用的冰箱。
大家實在是沒想到,一個冰箱竟然差點就把人類推向了滅絕的邊緣。經過進一步檢驗,科學家們發現,導致臭氧層空洞的就是冰箱里的制冷劑“氟利昂”。
可以這么說,由于技術的限制,人類在上世紀使用的冰箱基本上都是用“氟利昂”充當制冷劑。除此以外,由于無毒且安全,很多化工領域同樣使用了這種物質,就這樣一直用了整整60年。經過了半個多世紀的持續破壞,臭氧層自然就扛不住了。
值得一提的是,發明這種物質的小托馬斯·米基利因此被人們稱為世界上最糟糕的發明家之一,并因此獲得了“對地球環境危害最大的單體生物”稱號。
回到主題,那氟利昂等氯氟烴類化合物是如何破壞臭氧層的呢?數據表明,臭氧大概處于20-25千米的高空,在這個高度上,它不僅可以阻擋短波紫外線(UV-C),還能抵擋一部分中波紫外線(UV-B),但是對長波紫外線(UV-A)束手無策。波長越短,能量就越高,臭氧的消失,會導致一部分的中波紫外線和大量的短波紫外線直接到達地表,長時間如此,就會對地球的生物造成毀滅性的影響。
氯氟烴類化合物就比較具有迷惑性,在低空的時候,它非常穩定,沒啥危害,但是當它到了高空遇上臭氧之后,就開始顯示其破壞力了。在紫外線的作用下,氯氟烴類化合物里的氯原子就會將臭氧分子里的氧原子搶走一個,臭氧就變成了氧氣(O3變成O2)。最可怕的是,平均一個氯原子就可以破壞10萬個臭氧分子。
人類使用了氯氟烴類化合物60年,平均每年的產量超過100萬噸,一共是6000萬噸,臭氧雖然多,但是在這樣的量級下,臭氧層依舊出現了空洞。于是,為了保護我們共同的家園,也為了保護我們自己,1985年世界各國共同簽署了《蒙特利爾協定》,共同抵制氯氟烴類化合物的生產和使用。
經過了幾十年的發展,隨著氯氟烴類化合物的無害代替品被發明,地球在自我調節下,臭氧層就開始慢慢地恢復了。當然,氯氟烴類化合物到現在還沒有被完全取代,但是使用場景很少了,并且其替代物也在被不斷更新完善??茖W家們預計,在2030年的時候,氯氟烴類化合物將被徹底取代。
雖然現在南極的臭氧層空洞依舊存在,并且空洞面積還隨著季節變化,比如去年9月,衛星觀測結果就顯示南極的臭氧空洞達到了2400萬平方千米,幾乎是整個南極洲的大小了,但是科學家們卻并不擔心,因為沒有了傷害臭氧物質的存在,它會自動恢復。不出所料,隨著南極夏天的來臨,臭氧層真的恢復到了正常水準。
從現實情況來看,空洞依舊存在,但是從結果來看,臭氧層保護行動是一場全人類開展的自救運動,并且是一次成功的自救運動,因為臭氧層空洞的面積一直在正常范圍內波動。不僅如此,科學家們還發現, 南極的臭氧空洞已經出現了變小的趨勢。
值得一提的是,去年南極的臭氧層突然變大,根本不是人為導致的,而是因為南極的氣溫實在是太冷了。因為冷的時候就會產生一系列的化學反應,消耗臭氧,這也是空洞大規模出現在南北兩極的原因。
雖然臭氧層空洞危機基本已經好轉,但是空氣中的氯氟烴類化合物依舊存在,只是越來越少了,這也是臭氧空洞出現周期波動,但是整體呈現好轉的原因。所以在此呼吁大家,我們還是要繼續抵制氯氟烴類化合物的使用。按照這樣趨勢,科學家們估計,在2060年的時候,南極的臭氧空洞將會被徹底修復。
所以,最近這些年我們之所以不再提臭氧層危機,是因為經過我們的自救行動,我們已經基本解決了這個危機,只要我們繼續保持下去,臭氧層危機也將徹底成為歷史。
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