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早在本世纪70年代,英国南极科学考察人员就发现臭氧层中的臭氧数量异乎寻常地减少了。10年后,科学研究进一步证实臭氧层的变薄主要是由于来自地表的化学物质造成的,这些物质主要是人类工业生产中使用的氯、氟和碳的化合物——氟里昂。氟里昂在地表附近极为稳定,不易产生化学反应,但它们一旦进入同温层,在太阳紫外线的作用下,就会迅速分解成氯原子并和臭氧分子反应形成一氧化氯。同样,一氧化氯又会与游离氧原子继续分解成游离氯原子和普通氧原子,它们又会去破坏更多的臭氧分子。据科学家们估计,这种反应周而复始地进行下去,1个氯原子最终会破坏1万个臭氧分子。
由于氟里昂具有无毒、不易燃和廉价的特点,因而被广泛用于航空、航天和工业领域,是理想的气雾剂挥发剂、制冷剂和溶剂。仅在1973年一年中,全球气雾剂挥发剂制造商就生产了60亿罐。到1975年,臭氧层厚度明显变薄,引起人类越来越多的关注,最终导致了1975年环保专家和气雾剂制造商之间的激烈论战,史称“喷雾器之战”。
这场论战持续了三年,1978年,美国科学院研究结果证实氟里昂中的氯是破坏臭氧层的罪魁祸首,美国政府因此制订了逐步禁用氟里昂的时间表。联合国为了加强从全球角度保护臭氧层研究工作的力度,也成立了专门的秘书处。欧洲许多国家还自愿表示在三年内将气雾剂挥发剂的产量削减1/3。 从1981年起,世界化学工业领域开始用氢氯碳氟来代替氟里昂,这种新物质大大减小了对臭氧层的破坏。两年后,全球氟里昂使用量减少了25%,但是恢复臭氧层的努力较此远远困难得多。1985年,科学家们发现臭氧层“空洞”中的臭氧已损耗近50%。 为了保护人类赖以生存的臭氧层,世界各国纷纷联手合作。1987年全球36个国家云集蒙特利尔,一致批准了《保护臭氧维也纳公约》,该公约规定1995年之后各国不得再生产氟里昂,2010年全球将全面禁止生产和使用氟里昂。目前全球有100多个国家还自愿表示将逐步禁产禁用主要成分为甲基溴的杀虫剂,因为它也对臭氧层产生较大危害。
70年代以前,人类对同温层知之甚少,臭氧层空洞引起了人类的极大关注,也大大促进了人类对同温层的研究。1991年美国航天局发射了重达7吨的高层大气探索卫星,专门用于臭氧层研究。该卫星送回了大量宝贵的科研资料,为人类首次制作出同温层化学物质和动力学模型做出了重要贡献。 |