臭氧層，地球美麗外衣

　　臭氧層對於地球的重要性，有兩種使用較廣的比喻足以説明：一、“臭氧層是地球的保護傘”；二、“臭氧層是地球的天然屏障”。

　　過去，我們的“保護傘”和“天然屏障”已遭受到了人類自己的大肆破壞。現在，全世界都在努力補救。發現臭氧“空洞”

　　全球對臭氧層的真正重視，就是獲悉到地球上空出現了臭氧層“空洞”。上世紀８０年代，科學家們在南極驚訝地發現臭氧“空洞”。消息傳出後，世界譁然。

　　臭氧層離地面約２０到３０公里，它吸收太陽光大部分的紫外線，這對於地球上生命的生存十分重要。如果臭氧層遭到破壞，到達地表的紫外線輻射增強，就會造成人類皮膚癌和白內障患者發病率上升，並導致地球氣候異常，影響植物生長。現在出現“空洞”，意味著臭氧層“保護傘”的效果受到嚴重削弱，紫外線對人類的輻射增強了。

　　事實上早在１９７３年，美國科學家莫利納就警告世人，地球的臭氧層已受到了損害，可當時沒人把他的話當回事。１９７４年莫利納和其他科學家進一步發現被應用於製冷劑、發泡劑的人造化學物質，即氟里昂損害了臭氧層。臭氧“空洞”的出現促成了１９８５年的《保護臭氧層維也納公約》。

失去保護，人類將會怎樣？

　　近幾十年來，由於人類大量使用含氯、氟等化學合成物質作為製冷劑，導致臭氧空洞的出現和不斷擴大。雖然世界各國已達成協定，自1998年起停止生産使用破壞臭氧層的製冷劑。但是，專家們指出，這項措施的效果至少要在2010年才能顯現。臭氧層的不斷被破壞已成為不可逆轉的事。

　　根據最新的衛星和地面觀測網的資料，今年臭氧空洞的面積已經達到2500萬平方公里，預計可能達到或超過去年創紀錄的2800萬平方公里。

　　臭氧層被大量損耗後，吸收紫外輻射的能力大大減弱，導致到達地球表面的紫外線B明顯增加，給人類健康和生態環境帶來多方面的的危害，目前已受到人們普遍關注的主要有對人體健康、陸生植物、水生生態系統、生物化學循環、材料、以及對流層大氣組成和空氣質量等方面的影響。

　　1．對人體健康的影響

　　陽光紫外線UV-B的增加對人類健康有嚴重的危害作用。潛在的危險包括引發和加劇眼部疾病、皮膚癌和傳染性疾病。對有些危險如皮膚癌已有定量的評價，但其他影響如傳染病等目前仍存在很大的不確定性。

　　實驗證明紫外線會損傷角膜和眼晶體，如引起白內障、眼球晶體變形等。據分析，平流層臭氧減少1%，全球白內障的發病率將增加0.6-0.8%，全世界由於白內障而引起失明的人數將增加10,000到15,000人；如果不對紫外線的增加採取措施，從現在到2075年，UV-B輻射的增加將導致大約1800萬例白內障病例的發生。

　　紫外線UV-B段的增加能明顯地誘發人類常患的三種皮膚疾病。這三種皮膚疾病中，巴塞爾皮膚瘤和鱗狀皮膚瘤是非惡性的。利用動物實驗和人類流行病學的數據資料得到的最新的研究結果顯示，若臭氧濃度下降10%，非惡性皮膚瘤的發病率將會增加26%。另外的一種惡性黑瘤是非常危險的皮膚病，科學研究也揭示了UV-B段紫外線與惡性黑瘤發病率的內在聯絡，這種危害對淺膚色的人群特別是兒童期尤其嚴重；

　　人體免疫系統中的一部分存在於皮膚內，使得免疫系統可直接接觸紫外線照射。動物實驗發現紫外線照射會減少人體對皮膚癌、傳染病及其他抗原體的免疫反應，進而導致對重復的外界刺激喪失免疫反應。人體研究結果也表明暴露于紫外線B中會抑制免疫反應，人體中這些對傳染性疾病的免疫反應的重要性目前還不十分清楚。但在世界上一些傳染病對人體健康影響較大的地區以及免疫功能不完善的人群中，增加的UV-B輻射對免疫反應的抑制影響相當大。

　　已有研究表明，長期暴露于強紫外線的輻射下，會導致細胞內的DNA 改變，人體免疫系統的機能減退，人體抵抗疾病的能力下降。這將使許多發展中國家本來就不好的健康狀況更加惡化，大量疾病的發病率和嚴重程度都會增加，尤其是包括麻疹、水痘、皰疹等病毒性疾病，瘧疾等通過皮膚傳染的寄生蟲病，肺結核和麻瘋病等細菌感染以及真菌感染疾病等；

　　2．對陸生植物的影響

　　臭氧層損耗對植物的危害的機制目前尚不如其對人體健康的影響清楚，但研究表明，在已經研究過的植物品種中，超過50%的植物有來自UV-B的負影響，比如豆類、瓜類等作物，另外某些作物如土豆、番茄、甜菜等的質量將會下降；

　　3．對水生生態系統的影響

　　世界上30%以上的動物蛋白質來自海洋，滿足人類的各種需求。在許多國家，尤其是發展中國家，這一百分比往往還要高。因此很有必要知道紫外輻射增加後對水生生態系統生産力的影響。

　　此外，海洋在與全球變暖有關的問題中也具有十分重要的作用。海洋浮游植物的吸收是大氣中二氧化碳的一個重要去除途徑，它們對未來大氣中二氧化碳濃度的變化趨勢起著決定性的作用。海洋對CO2氣體的吸收能力降低，將導致溫室效應的加劇。

　　4．對生物化學循環的影響

　　陽光紫外線的增加會影響陸地和水體的生物地球化學循環，從而改變地球--大氣這一巨系統中一些重要物質在地球各圈層中的循環，如溫室氣體和對化學反應具有重要作用的其他微量氣體的排放和去除過程，包括二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氧硫化碳（COS）及O3等。這些潛在的變化將對生物圈和大氣圈之間的相互作用産生影響。

　　5．對材料的影響

　　因平流層臭氧損耗導致陽光紫外輻射的增加會加速建築、噴塗、包裝及電線電纜等所用材料，尤其是高分子材料的降解和老化變質。特別是在高溫和陽光充足的熱帶地區，這種破壞作用更為嚴重。由於這一破壞作用造成的損失估計全球每年達到數十億美元。

　　6．對對流層大氣組成及空氣質量的影響

　　平流層臭氧的變化對對流層的影響是一個十分複雜的科學問題。一般認為平流層臭氧的減少的一個直接結果是使到達低層大氣的UV-B輻射增加。由於UV-B的高能量，這一變化將導致對流層的大氣化學更加活躍。

　　首先，在污染地區如工業和人口稠密的城市，即氮氧化物濃度較高的地區，UV-B的增加會促進對流層臭氧和其它相關的氧化劑如過氧化氫（H2O2）等的生成，使得一些的城市地區臭氧超標率大大增加。而與這些氧化劑的直接接觸會對人體健康、陸生植物和室外材料等産生各種不良影響。在那些較偏遠的地區，即NOx的濃度較低的地區，臭氧的增加較少甚至還可能出現臭氧減少的情況。但不論是污染較嚴重的地區還是清潔地區，H2O2和OH自由基等氧化劑的濃度都會增加。其中H2O2濃度的變化可能會對酸沉降的地理分佈帶來影響，結果是污染向郊區蔓延，清潔地區的面積越來越少。（