全球环境问题

1、 地球上的温度变化、大气运动、水滴与水蒸气和冰的相互转化等过程，最根本的驱动力是来自太阳的能量。太阳能一电磁波的方式到达地球，其中以短波为主，并包括一部分紫外光和红外光。 太阳光以的速度自宇宙空间到达地球的路径几乎是真空的状态，因此没有能量的损失。但是，当阳光进入地球大气层时，大气中的化学物质对于太阳的短波辐射产生光吸收。其中最重要的光吸收物质是氧气分子，氧气主要吸收短波紫外线，氧分子本身由于吸收了能量，被分解为两个氧原子。 在吸收太阳辐射的同时，地球本身也向外层空间辐射热量。地球的热辐射以红外线为主。与太阳的短波辐射不同，当这样的长波辐射进入大气层时，最主要的光吸收物质为分子量更大、极性更强

2、的分子。二、臭氧层破坏二、臭氧层破坏 平流层中最重要的化学成分就是臭氧，它保存了大气中90%的臭氧。臭氧和氧气通过一定的化学反应达到动态的化学平衡，大气中形成了一个较为稳定的臭氧层，这个臭氧层的高度大约在距离地球表面1525km处。生成的臭氧对太阳的紫外辐射有很强的吸收作用，有效地阻挡了对地表生物有伤害作用的短波紫外线。因此，实际上可以说，直到臭氧层形成之后，生命才有可能在地球上生存、延续和发展，臭氧层是地表生物的“保护伞”。1、臭氧层破坏、臭氧层破坏 平流层臭氧对地球生命具有如此特殊重要的意义，但其在大气中只是极其微少和脆弱的一层气体。如果在摄氏零度的温度下，沿着垂直于地表的方向将大气中的臭

3、氧全部压缩到一个标准大气压，那么臭氧层的总厚度只有3mm左右。 近30年来，人们逐渐认识到平流层大气中臭氧正在遭受着越来越严重的破坏。许多科学家很早就开展了对平流层中臭氧的来源与去处过程的研究。1985年，英国科学家Farmen等人总结他们在南极哈雷观测站(Halley Bay)自1975年的观测结果，发现从1975年以来，那里每年早春(南极10月份) 总臭氧浓度的减少超过30%，如此惊人的臭氧减弱引起了全世界极大的震动。臭氧破坏的问题也从此开始受到不仅来自 科学界，同时来自世界各国政府、企业和社会各界的广泛重视。 进一步的测量表明，在过去1015年间，每到春天南极上空的平流层臭氧都会发生急剧

4、的大规模的耗损，极地上空臭氧层的中心地带，近95%的臭氧被破坏。从地面向上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比象是形成了一个“洞”，直径上千里，“臭氧洞”就是因此而得名的。卫星观测表明，臭氧洞的覆盖面积有时甚至比美国的国土面积还要大。 进一步的研究和观测还发现，臭氧层的损耗不只发生在南极，在北极上空和其它中纬度地区也都出现了不同程度的臭氧层损耗现象。实际上，尽管没有在北极发现类似南极洞的臭氧损失，但科学研究发现，北极地区在一月至二月的时间，1620km高度的臭氧损耗约为正常浓度的，北纬范围的臭氧柱浓度的破坏约为5%8%。因此，与南极的臭氧破坏相比，北极的臭氧损耗程度要轻得多，而且持续时间相

5、对较短。2、臭氧层破坏的原因、臭氧层破坏的原因 南极臭氧洞一经发现，立即引起了科学界及整个国际社会的高度重视。最初对南极臭氧洞的出现有过3种不同的解释：I.南极臭氧洞的发生是因为对流层中低臭氧浓度的空气传输到达平流层，稀释了平流层臭氧的浓度II.南极臭氧洞是由于宇宙射线导致高空生成氮氧化物的结果III.Molina和Rowland提出，人工合成的一些含氮和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物即氟里昂(CFCs)和含溴化合物哈龙(Halons)。IV. 越来越多的科学证据否定了前两种观点，而证实氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。3、臭氧层破坏的

6、后果、臭氧层破坏的后果 来自太阳的紫外辐射根据波长分为3个区：w波长为315400nm的紫外光称为UV-A区，该区的紫外线不能被臭氧有效吸收，但是也不造成地表生物圈的损害w波长为280315nm的紫外光称为UV-B区，该波段的紫外辐射对人类和地球其他生命造成危害最严重w波长为200280nm的紫外光称为UV-C区，该区紫外线波长短，能量高，并能被平流层大气完全吸收。 臭氧层的破坏，会使其吸收紫外线辐射的能力大大减弱，给人类健康和生态环境带来严重的危害。由紫外辐射增加可能导致的后果有以下几方面：1)对人类健康的影响2) 阳光紫外线UV-B的增加对人类健康有严重的危害作用。潜在的危险包括引发和加剧

7、眼部疾病、皮肤癌和传染性疾病。3) 实验证明紫外线会损伤角膜和眼晶体，如引起白内障、眼球晶体变形等。据分析，平流层臭氧减少1%，全球白内障的发病率将增加0.6%0.8%，全世界由于白内障而引起失明的人数将增加1000015000人；如果不对紫外线的增加采取措施，从现在到2075年，UV-B辐射的增加将导致大约1800万例白内障病例的发生。4) 已有研究表明，长期暴露于强紫外线的辐射下，会导致细胞内的改变，人体免疫系统的机能减退，人体抵抗疾病的能力下降。这将使许多发展中国家本来就不好的健康状况更加恶化，大量疾病的发病率和严重程度都会增加，尤其是包括麻疹、水痘、疱疹等病毒性疾病，疟疾等通过皮肤传染

8、的寄生虫病，肺结核和麻风病等细菌感染以及真菌感染等疾病。2)对陆生植物的影响3) 超过的植物有来自的负影响，比如豆类、瓜类等作物，另外某些作物如土豆、番茄、甜菜等的质量将会下降。4) 当植物长期接受的辐射时，可能会造成植物形态的改变，植物各部位生物质的分配，各发育阶段的时间及二级新陈代谢等。对森林和草地，可能会改变物种的组成，进而影响不同生态系统的生物多样性的分布。3)对水生生态系统的影响4) 世界上30%以上的动物蛋白质来自海洋，满足人类的各种需求。5) 对臭氧洞范围内和臭氧洞以外地区的浮游植物生产力进行比较的结果表明，浮游植物生产力下降与臭氧减少造成的UV-B辐射增加直接有关。由于浮游生物是水生生态系统食物链的基础，浮游生物种类和数量的减少会影响鱼类和贝类生物的产量。4)对材料的影响5) UV-B的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料，尤其是高分子材料的降解和老化变质。特别是在高温和阳光充足的热带地区，这种破坏作用更为严重。由于这一破坏作用造成的损失估计全球每年达到数十亿美元。6) 此外，还有对生物化学循环、对流层大气组成及空气质量有一定的影响。 经过鉴定，用双命名法命名、记录的生物物种大约有170万种，其中6%的物种生活在寒带或极