绿色蓝天篇

臭氧层

在距离地球表面15～25km的高空，因受太阳紫外线照射的缘故，形成了包围在地球外围空间的臭氧层，这臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。人类真正认识臭氧还是在150多年以前，由德国化学家先贝因（Schanbein）博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味类似于希腊文的ozein（意为“难闻”），由此将其命名为ozone（臭氧）。

臭氧是地球大气中一种微量气体，它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子，是氧的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的蓝色气体。大气中90％以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，即所谓的大气臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的，太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。如与氢（H₂）反应生成水（H₂O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（CO₂）。同样的，与氧分子（O₂）反应时，就形成了臭氧（O₃）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。

大气臭氧层主要有3个作用：

1）保护作用。进入大气层的太阳光（包括紫外线）有55％可穿过大气层照射到大地与海洋，其中5％是波长100～400μm的紫外线，而紫外线又分为长波、中波、短波紫外线。长波紫外线能够杀菌，但是波长为200～315μm的中短波紫外线对人体和生物有害。臭氧层能够吸收太阳光中的波长300μm以下的紫外线，主要是一部分UV-B(波长290～300μm)和全部的UV-C(波长＜290μm)，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。

2)加热作用。臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用，大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空15～50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气，所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。

3）温室气体的作用。在对流层上部和平流层底部，即在气温很低的这一高度，臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少，则会产生使地面气温下降的动力。因此，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

当大气臭氧的厚度变得越来越稀薄，当大气层出现臭氧洞，直接射向地面的紫外线就会越来越强，对人类以及地球而言，会造成哪些危害？科学家指出，大体上有以下4个方面。

1）影响人类健康。紫外线从多方面影响着人类健康。人体会发生如晒斑、眼病、免疫系统变化、光变反应和皮肤病(包括皮肤癌)等。皮肤癌是一种顽固的疾病，紫外线的增长会使患这种病的危险性增大。紫外线光子有足够的能量去破裂双键。中短波紫外线会透人皮肤深处，使人的皮肤产生炎症，人体的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)受到损害，使正常生长的细胞蜕变成癌细胞并继续生长成整块的皮肤癌。也有说太阳光渗透进皮肤的表层,紫外线辐射轰击着皮肤细胞核内的DNA基本单位，使许多单位溶化成失去作用的碎片。这些毛病的修复过程可能会出现不正常，从而导致癌变。流行病学已证实非黑瘤皮肤癌的发病率与日晒紧密相关。各种类型皮肤的人都有患非黑瘤皮肤癌的可能，但在浅色皮肤人群中发病率较高。动物实验发现，紫外线中，紫外线B波长区是致癌作用最强的波长区域。

据估计，总臭氧量减少1％(即紫外线B增强2％)，基础细胞癌变率将增加约4％。近来的研究发现，紫外线B可使免疫系统功能发生变化。有的实验结果表明，传染性皮肤病可能也与由臭氧减少而导致的紫外线B增强有关。据估计总臭氧量减少1％，皮肤癌的发病率将增加5％～7％，白内障患者将增加0.2％~0.6％。自1983年以来，加拿大皮肤癌的发病率己增加235％，1991年皮肤病患者已多达4.7万人。美国环保局局长称，美国在今后50年内死于皮肤癌者，将比过去预计的增加20万人。澳大利亚人喜欢晒日光