臭氧層空洞的危害
1、農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)及其品質(zhì)下降
通過試驗200種作物對紫外線輻射增加的敏感性,結(jié)果2/3有影響,尤其是大米、小麥、棉花、大豆、水果和洋白菜等人類經(jīng)常食用的作物。估計臭氧減少1%,大豆減產(chǎn)1%。
2、減少漁業(yè)產(chǎn)量
紫外線輻射可殺死10米水深內(nèi)的單細(xì)胞海洋浮游生物。實驗表明,臭氧減少10%,紫外線輻射增加20%,將會在15天內(nèi)殺死所有生活在10米水深內(nèi)的鰻魚幼魚。
3、破壞森林
據(jù)研究,臭氧減少影響人類健康及生態(tài)系統(tǒng)的主要機制是紫外線輻射的增加會破壞脫氧核糖核酸(DNA),以改變遺傳信息及破壞蛋白質(zhì)。除了影響人類健康和生態(tài)外,因臭氧減少而造成的紫外輻射增多還會造成對工業(yè)生產(chǎn)的影響,如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。 4、危害人體皮膚健康
高能量的紫外線(波長為315–280納米)可以導(dǎo)致皮膚癌,另外低層大氣(對流層)臭氧增加也會對人類健康產(chǎn)生危害。鱗狀細(xì)胞癌和基底細(xì)胞癌是最常見的皮膚癌,和被高能量的紫外線輻照關(guān)系非常密切。紫外線使DNA分子中的堿基嘧啶形成二聚體,導(dǎo)致DNA復(fù)制時出現(xiàn)錯誤。這種病雖然死亡率不高,但也需要即時接受外科手術(shù)。根據(jù)流行病學(xué)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),平流層中的臭氧每減少1%,皮膚癌的發(fā)病率會增加2%。
惡性黑色素瘤——是另一種皮膚癌,雖然比較少見,但更為致命,死亡率能達(dá)到15–20%,此病和紫外線的關(guān)系尚不明了,經(jīng)過用魚做的試驗,證明90-95%的發(fā)病和普通紫外線以及可見光有關(guān),用負(fù)鼠做的試驗則證明和高能量的紫外線關(guān)系密切,所以很難確定和臭氧層消耗之間的關(guān)系。
有一個研究證明高能量的紫外線輻射每增加10%,可導(dǎo)致惡性黑色素瘤男人發(fā)病率增加19%,女人增加16%。根據(jù)對智利最南端的蓬塔阿雷納斯人群調(diào)查,在臭氧層消耗的7年間,惡性黑色素瘤發(fā)病率增加了56%,其他皮膚癌發(fā)病率增加了46%。
4、危害人眼
實驗研究證明紫外線和白內(nèi)障的發(fā)病率有關(guān)。對白種人的調(diào)查表明,長期暴露在陽光下,和白內(nèi)障發(fā)病率增加有關(guān),對男人的影響比對女人影響大,沒有對黑種人的調(diào)查數(shù)據(jù),不過黑人的白內(nèi)障發(fā)病率比白人要高。
5、引發(fā)遺傳病
臭氧層空洞會減少對短波紫外線的防護(hù),較短波的紫外線輻射殺傷能力最大,能殺死細(xì)胞,破壞生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì),如染色體、脫氧核糖核酸等,嚴(yán)重時會導(dǎo)致生物的遺傳病。
6、對流層臭氧增加
臭氧由于其強氧化性,對人體有毒害作用,紫外線作用到汽車尾氣也會產(chǎn)生臭氧。
臭氧層空洞的成因分析
對臭氧層空洞形成原因的解釋有三種,即大氣化學(xué)過程解釋、太陽活動影響和大氣動力學(xué)解釋。
1、大氣化學(xué)規(guī)程解釋
大氣化學(xué)過程解釋認(rèn)為臭氧層中可以產(chǎn)生某種大氣化學(xué)反應(yīng),將3個氧原子含量的臭氧(O3)分解為分子氧(O2)和原子氧(O),從而破壞了臭氧層。
2、太陽活動影響解釋
太陽活動影響解釋,認(rèn)為當(dāng)太陽活動峰年(即太陽活動強烈的時期)前后,宇宙射線明顯增強,促使雙電子氮化物(如NO2)與O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使得奇電子氮化物(如NO3)增加,O3轉(zhuǎn)換為O2。
3、大氣動力學(xué)解釋
大氣動力學(xué)解釋認(rèn)為,初春,極夜結(jié)束,太陽輻射加熱空氣,產(chǎn)生上升運動,將對流層臭氧濃度低的空氣輸入平流層,使得平流層臭氧含量減小,容易出現(xiàn)臭氧層空洞。一般認(rèn)為,在人為因素中,工業(yè)上大量使用氟里昂氣體是破壞臭氧層的主要原因之一。通常,氟里昂是比較穩(wěn)定的物質(zhì),然而,當(dāng)它被大氣環(huán)流帶到平流層(16公里~30公里)時,由于受太陽紫外線的照射,容易形成游離的氯離子。這些氯離子非?;顫?,容易與臭氧起化學(xué)反應(yīng),把臭氧(O3)變成氧分子(O2)和氧原子(O),從而使臭氧總量減少,形成了臭氧洞。
4、火山活動
火山爆發(fā)時噴發(fā)出的火山灰會破壞臭氧層。
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