臭氧洞与科学

Visualization of the formation and evolution of the Antarctic Vortex ozone hole over the South Pole from Sept. 1 to Dec. 4, 2014, created using data from NASA Aqua spacecraft.  NASA/JPL-Caltech

什么是臭氧?

  臭氧是氧气的特殊形式。其分子式是O3。人类所呼吸的、对生命不可或缺的氧气则是O2。

  臭氧在大气层中所占的比例很小,但它的存在对于人类的生存至关重要。大部分臭氧位于离地球表面10至40公里的高空,即平流层,大气中90%的臭氧位于平流层。

我们为什么要关心大气中的臭氧?

  平流层中的臭氧吸收太阳光中对生物有害的部分紫外线辐射,因此,平流层中的臭氧被认为是“好的”臭氧。与此相反,地球表面由污染物形成的过量的臭氧可能对人类、植物及动物造成危害,因此被认为是“坏的”臭氧。在地球表面及低层大气层中自然形成的臭氧也是有益臭氧,因为它有助于去除大气中的污染物。

臭氧洞与科学

  1985年5月,英国南极调查局发表了一篇调查文章,此后,南极上空的臭氧消耗现象即被称为“臭氧洞”,这一名词由诺贝尔奖得主舍伍德•罗兰最先提出。臭氧洞的卫星图像已经成为环境受到威胁的全球标志,并为调动公众对《蒙特利尔议定书》的支持发挥了作用。

  大气科学家和环境研究人员的研究成果仍然是《蒙特利尔议定书》决策的最重要参考依据。关于臭氧消耗的图像与科学通报是有效的交流工具,能让公众知晓所取得的进展和面临的挑战。

最新臭氧测量数据

各行业领域的消耗臭氧层物质

气雾剂、消毒剂和四氯化碳

  substances氟氯化碳用于气雾剂产品,作为医疗设备的消毒剂,也广泛应用于食品冷冻、烟草膨胀、熏蒸和癌症治疗。四氯化碳是生产氟利昂-11和氟利昂-12的原料,用于生产主要药物和农用化学品,也用作催化剂促进剂。

  氟氯化碳和四氯化碳是消耗臭氧层物质,其生产和消费受《蒙特利尔议定书》管制。在由环境规划署、开发计划署、工发组织、世界银行和双边机构协助的《议定书》多边基金的支持下,发展中国家正在逐步淘汰上述领域的消耗臭氧层化学品。

发泡剂

  form氟氯化碳广泛用于制造聚氨酯、酚醛、聚苯乙烯和聚烯烃泡沫聚合物等各类产品。常见的发泡剂都含有氟利昂-11(CFC-11)、氟利昂-12(CFC-12)、氟利昂-13(CFC-113)和氟利昂-14(CFC-114)。

  氟氯化碳是消耗臭氧层物质,其生产和消费受《蒙特利尔议定书》管制。在环境规划署、开发计划署、工发组织、世界银行和双边机构协助执行的《议定书》多边基金的支持下,发展中国家正在逐步淘汰这些消耗臭氧层化学品。

哈龙

  halon哈龙1211广泛用于便携式灭火器;哈龙1301广泛用于工业、商业、海洋、国防和航空等领域的固定系统;哈龙2402主要应用于一些国家的国防、工业、海洋和航空领域。

  哈龙是消耗臭氧层物质,其生产和消费受《蒙特利尔议定书》管制。在环境规划署、开发计划署、工发组织、世界银行和双边机构协助执行的《议定书》多边基金的支持下,发展中国家正在逐步淘汰这些消耗臭氧层化学品。

  消除哈龙主要有两种方法:一是用替代品取代哈龙;二是建立哈龙库。哈龙的替代品包括卤化碳替代品、惰性气体、水雾、微粒气溶胶和流剂。在某些情况下,可以重新考虑防火策略,消除哈龙的必要性。建立哈龙库包括回收、再循环和建立库存,由各企业和国家用于管理现有的哈龙供应,覆盖剩余的关键用途。

氟氯烃

  hcfc氟氢烃作为替代氟氯化碳的过渡性物质广泛用于制冷、泡沫、溶剂、气溶胶和消防领域。氟氢烃也用作生产其他化学品的原料。

  氟氢烃始用于20世纪90年代,作为氟氯化碳的替代化学品,并被列入《蒙特利尔议定书》的控制物质清单。当时人们认为,这些化学品的臭氧消耗潜能值相当低,属于过渡性的物质,其生产和消费也将根据《蒙特利尔议定书》逐步淘汰。尽管很多氟氢烃的臭氧消耗潜能值显著低于氟氯化碳,但其全球变暖潜能值却高达二氧化碳的2000倍。

  2006年,全球氟氢烃生产量相当于3.44万吨臭氧消耗潜能值,其中约有75%应用于空调和制冷行业。所使用的氟氢烃主要为一氯二氟甲烷 (HCFC-22)。

  在纪念《蒙特利尔议定书》20周年的会议上,与会国同意调整《蒙特利尔议定书》中的氟氢烃淘汰时间表,加速其生产和消费的淘汰进程。这一决定将促使臭氧消耗和全球变暖趋势显著放缓。

甲基溴

  methyl bromide甲基溴在农业上有着广泛的应用,作为一种熏蒸剂,用于结构和储存商品的害虫防治以及检疫处理。熏蒸是让气体分子抵达土壤、耐用品、易腐品、结构和车辆中的有害生物的技术。该化学品可防治多种害虫,包括病原体(真菌、细菌和土壤病毒)、昆虫、螨虫、线虫和啮齿动物。

  甲基溴是消耗臭氧层物质,其生产和消费受《蒙特利尔议定书》管制。在环境规划署、开发计划署、工发组织、世界银行和双边机构协助执行的《议定书》多边基金的支持下,发展中国家正在逐步淘汰这些消耗臭氧层化学品。

  采用替代品可以减少和消除甲基溴的使用。替代品包括化学品、非化学措施(包括虫害综合防治)或两者结合,其使用目前已达90%以上

溶剂、涂料和粘合剂

  solvents过去,氟利昂-113的使用在许多工业应用中至关重要,包括电子组装生产工艺、精密清洗和制造过程中的一般金属脱脂,以及干洗和其他工业应用。由于人们担忧先前使用的氯化溶剂具有毒性。自20世纪70年代起,氟利昂-113开始应用于金属脱脂和其他领域。

  多年来,1,1,1-三氯乙烷一直是替代其他毒性更高的氯化溶剂的首选,用于一般金属清洁。由于四氯化碳具有毒性,在大多数国家已不再用作溶剂,但在一些地区仍在使用。

  氟利昂-113、1,1,1-三氯乙烷、四氯化碳和溴氯甲烷是消耗臭氧层物质,其生产和消费受《蒙特利尔议定书》管制。在环境规划署、开发计划署、工发组织、世界银行和双边机构协助执行的《议定书》多边基金的支持下,发展中国家正在逐步淘汰这些消耗臭氧层化学品。