全球升溫“踩剎車”，臭氧層慢慢長好了？

申菊

反臭氧破壞政策初見成效

新春伊始， 由聯(lián)合國支持的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》科學(xué)評估小組，發(fā)布了評估報告（每四年發(fā)布一次）。本次報告證實，自全球企業(yè)開始反臭氧物質(zhì)排放政策以來，初見成效，該政策已成功地保護了臭氧層，使平流層上層的臭氧層顯著恢復(fù)，并減少了人類暴露于來自太陽的有害紫外 （UV）射線。

臭氧的恢復(fù)近年來可謂舉步維艱，特別是2019至2021年間的變化，南極臭氧洞的尺度變化變大變深，甚至超過了南極洲。

大氣中的臭氧會吸收來自太陽的紫外線，一旦臭氧層缺失，就意味著到達地球表面的高能輻射會更多，從而對地表的生物體造成傷害。簽署于1987 年的《蒙特利爾議定書》禁止各國使用被稱為鹵碳化合物（halocarbon）的化學(xué)物質(zhì)，科學(xué)家們認為鹵碳化合物是造成每年臭氧空洞加劇的罪魁禍首。

比如南極的臭氧洞每年的大小都有所不同，但自從1996 年禁止使用氯氟烴（CFCs）以來，情況已經(jīng)有所好轉(zhuǎn)。氯氟烴是用于制造噴霧劑、泡沫、溶劑和制冷劑的化學(xué)物質(zhì)。

臭氧洞是如何形成，又怎樣隨后消失的呢？

地球上的大多數(shù)臭氧都儲存在高空大氣層，即平流層中。

平流層在陸地上空10 至40 公里之間的高度上，平流層中的臭氧層是抵御紫外線輻射最有效的屏障之一。如果這一保護層出現(xiàn)破洞，就會影響冰川的融化速度，同時也會給所有生物體免疫系統(tǒng)帶來更大壓力，并增加人類患皮膚癌和白內(nèi)障的風險。

19世紀20年代，人類發(fā)明了氟利昂，這種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對人體安全性高，一度被作為制冷劑和發(fā)泡劑廣泛應(yīng)用。過去的一些泡沫發(fā)膠，或者給冰箱、空調(diào)補充的“雪種”，使用的就是氟利昂。

但在1974年，墨西哥化學(xué)家馬里奧·莫利納、美國化學(xué)家舍伍德·羅蘭等人的研究發(fā)現(xiàn)了氟利昂的致命缺點：釋放到環(huán)境中的氟利昂會隨著大氣運動逐漸遷移到臭氧層，在這里受到強紫外線照射后分解，產(chǎn)生游離氯原子，催化臭氧的分解。

氯氟烴類化合物具有迷惑性，在低空的時候，它非常穩(wěn)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(chǎn)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(xiàn)了空洞。

氟利昂這類物質(zhì)的排放是工業(yè)活動的結(jié)果，主要集中在北半球，但受損最嚴重的是極地上空的臭氧層。荷蘭大氣化學(xué)家保羅·克魯岑發(fā)現(xiàn)，這是因為極地地區(qū)溫度很低，導(dǎo)致水分冷凝形成極地平流層云，而這些云層中容易富集可催化臭氧分解的物質(zhì)。

氟利昂會消耗臭氧層，科學(xué)界還發(fā)現(xiàn)了另外一個破壞臭氧層的“武器”——超聲速飛機。1971 年，美國科學(xué)家哈羅德·約翰斯頓發(fā)現(xiàn)，超聲速飛機可能對臭氧層造成威脅，因為它的飛行高度恰好在平流層的臭氧層中，產(chǎn)生的氮氧化物會催化臭氧的分解。

當然后來并不是企業(yè)巨頭幡然覺醒，而是由于超聲速飛機運營成本高企（維修成本高，空難賠償），協(xié)和號（商用超聲速）從1976 年投入服務(wù)到2003 年，挺了27 年后退出了運營，好歹不再飛了。

由于人類對臭氧層的努力保護，臭氧層終于可以“喘口氣”了。

人類可以拯救地球

“聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署臭氧秘書處執(zhí)行秘書Meg Seki 表示：“根據(jù)這一最新的四年期報告，臭氧層恢復(fù)已走上正軌，這是一個大好消息。在過去的35 年里，《蒙特利爾議定書》對減緩氣候變化產(chǎn)生的影響再怎么強調(diào)都不為過?！?/p>

中國《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》臭氧二級標準限值為160微克/ 立方米，與世衛(wèi)組織標準一致。從近5 年看，我國臭氧濃度總體保持在較為穩(wěn)定的狀態(tài)。2018年至2022年上半年，全國臭氧濃度分別為143、143、141、138、144微克/立方米，雖然年際間存在小幅波動，但總體基本穩(wěn)定在140微克/ 立方米左右。

雖然臭氧層空洞危機基本已經(jīng)好轉(zhuǎn)，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(xiàn)周期波動，但是整體呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)的原因。

人類還是要繼續(xù)抵制氯氟烴類化合物的使用，如果當前政策保持不變，預(yù)計南極上空、北極上空、世界其他地區(qū)的臭氧層將分別于2066年左右、2045年、2040年恢復(fù)到1980年的水平（臭氧洞顯現(xiàn)之前）。有關(guān)專家表示，雖然臭氧層的狀況正在恢復(fù)，但人類在制冷劑和噴霧罐中使用的對臭氧層有害的物質(zhì)可能要到21 世紀60 年代才能從大氣中完全消散。