生物探究

1. 生物探究 臭氧層的損耗 班別：６Ｂ　李鑑濤 (2006年)

2. 空氣中的臭氧（Ｏ３）分子在離地面 15到50公里之間的區域（平流層）大量聚積，離地面20到30公里處，為臭氧濃度最高之區域，是為〔臭氧層〕其濃度維持約0.01ppm。。 氧分子藉由紫外線的高能量輻射照射後，分解為兩個氧原子，然後每個原子和沒有分裂的O2合併便會生成臭氧。 可是臭氧分子極不穩定，經紫外線照射之後又分為氧氣分子O2和氧原子，形成一個繼續的過程臭氧→氧氣的循環 。 何為臭氧層？

3. 臭氧層有可功用？ • 臭氧層具有吸收太陽光中大部分的紫外 線，以屏蔽保護地球表面生物，使他們不受紫外線侵害。 • 臭氧層就如打傘阻擋太陽的強光照射一般，在距地面20～35 千米的上空，把90%的太陽紫外線輻射吸收掉了。為人們提供保護。

4. 臭氧層損耗？ • 南极上空臭氧层空洞正迅速扩大11-09-03 • 今年8月以来，南极上空臭氧层空洞迅速形成和扩大，目前已危及到美洲大陆最南端的火地岛和阿根廷圣克鲁斯省的南部地区。 • 据此间媒体8日援引美国国家航空和航天局以及欧洲航天局的最新探测数据，今年南极上空臭氧层空洞正以近20年来最快的速度扩展，目前空洞面积超过2700万平方公里，距2000年同时期历史最高记录的3000万平方公里已不远。 • 　阿根廷布宜诺斯艾利斯大学大气研究专家坎夏尼透露，截至日前，南极上空的臭氧层空洞已扩及该国圣克鲁斯省南部的上空，这在许多年来还是头一回，而且仍有可能进一步扩展。 　　坎夏尼称，臭氧层空洞的扩大将导致紫外线辐射加强，不仅会严重破坏地球表面生态环境，同时也会增加当地居民患皮肤癌的危险。但他还指出，因为目前南半球正值冬末春初，阴天较多，云层也较厚，南极上空臭氧层空洞的扩大目前尚未对地表生态造成明显影响。 　　南极上空的臭氧层空洞一般每年8月出现，9月至10月空洞范围最大，12月前后消失。今年由于受大气气流影响，南极上空的臭氧量与往年相比相对较少。

5. 南极臭氧空洞又扩大 面积相当4个澳洲 23-09-03 • 今年在南极上空刚刚出现的臭氧空洞比去年出现的空洞大。 •     上月开始形成的南极臭氧空洞的面积到本月第二个星期就已达2700万平方公里，而去年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里，相当于4个澳大利亚。科学家目前尚不清楚今年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。 •     科学家认为，去年臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候，而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说，去年南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此，今年臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。 •     上个世纪70年代中期，科学家发现发泡剂、冰箱及空调制冷剂等氯氟烃化合物会破坏大气臭氧层，而臭氧层对地球表面有一种保护作用，能阻止有害的太阳紫外线照射。

6. 臭氧層洞？ • 大約自1975年開始，科學家一直測得每年春季覆蓋南極上空的臭氧層急劇轉薄。到1987年時，情況更達到令人憂慮的程度，在一次國際探索工作中，發現南極上空的臭氧層竟然消失了一半，在臭氧層中間形成一巨大「洞口」，面積相等於美國總面積的兩倍。此外，臭氧濃度亦銳減，比在18公里高空臭氧層的正常濃度減幅高達50%。在北半球中緯度一帶，亦測得臭氧濃度比正常減少達3%。

7. 造成臭氧層洞的原因 • 平流層的臭氧受到損耗，是由消耗臭氧層的化學物所造成。這些化學物含有氯或溴原子，其化學特性相當穩定，並在大氣層的壽命相當長，可長達40至150年。這些化學物及其他微痕量氣體漂浮至平流層，便會觸發連綿不斷的化學效應，釋放氯氣，而氯原子在陽光下又會與臭氧分子產生化學效應，破壞臭氧分子。單是一個含氯氟烴(CFC)分子，足可破壞數以萬計的臭氧分子。 • 這些化學物有︰ • -氯氟烴(CFCs) (或氟氯化碳)； • - 哈龍； • - 1,1,1-三氯乙烷(甲基氯仿)； • - 四氯化碳； • - 甲基溴； • - 溴氟烴(HBFCs)；及 • - 氯氟烴(HCFCs)。

8. 損耗臭氧層物質的來源 • 氯氟烴(CFCs)及含氯氟烴(HCFCs)常見的用途有： • 作為冷卻劑，應用在家用冰箱、冷凍系統、製冷設備和空調系統； • 作為噴霧劑的推進劑； • 作為發泡劑，製造家用產品隔熱層和包裝的發泡膠； • 亦有用作定型的塑膠，例如盛蛋盒和快餐店使用的杯碗和食物盒； • 用作隔熱或隔音的材料，應用範圍包括冷藏設備、樓宇和汽車； • 作為溶劑，清潔電路板、電腦配件。 • 哈龍是滅火劑 • 溴氯二氟甲烷(BCF)用於手提滅火筒 • 溴三氟甲烷(BTM)則用於固定的防火裝置。 • 1,1,1-三氯乙烷常見的用途有： • 作為溶劑，清潔電路板及金屬品，如鐘錶。 作為塗改液等的稀釋劑。 作為紡織業(「乾洗衣服」)清潔劑。 • 四氯化碳常用作為紡織及電子業的清潔劑。

9. 臭氧層損耗的影響 • 臭氧層遭受破壞，令進入地球表面的紫外輻射大大增加。 • 紫外線的直接照射會對人類造成以下的損害︰ • 對DNA產生直接的影響，使身体細胞的遺傳訊息改變； • 使皮膚癌、白內障和肺病的發病率大增，同時也能令免疫系統機能滅弱； • 農作物產量大減； • 擾亂海洋中食物網的生態平衡；及 • 令光化毒霧出現機會大增

10. 國際間挽救臭氧層所作的努力 • 1987年9月在加拿大蒙特利爾，多國為挽救地球的臭氧層而簽訂一條國際條約。該條約名為《關於消耗臭氧層的物質的蒙特利爾議定書》，規定按照協議的時間表，逐步取締消耗臭氧層物質。 • 當中某幾取締消耗臭氧層物質的例子︰ • 在1994年1月1日或之前禁止進口－哈龍－供本地使用。 • 含氯氟烴(CFCs)(或氟氯化碳)、四氯化碳、1,1,1-三氯乙烷在1996年1月1日或之前禁止進口供本地使用。 • 含氯氟烴(HCFCs)由1996年1月1日起將耗用量凍結在基本水平，在2030年1月1日或之前禁止進口供本地使用。

11. 蒙特利議定書 • 基於繼續使用氯氟碳化物等化學物質，將導致地球臭氧層被破壞之共識，聯合國環境規劃署(UNEP)召集世界各國共商對策，1985年共有28個國家於維也納達成保護臭氧層協議(Vienna Convention)，並決定研議一國際管制公約以補該協議之不足。1987年9月16日再於加拿大蒙特利市舉行國際會議，並由全世界二十六個國家共同簽署「蒙特利破壞臭氧層物質管制議定書(Montreal Protocol on Substances that Depletethe Ozone Layer)」﹐管制氟氯碳化物使用之國際公約，也於1989年1月起正式生效。而後，為挽救日益惡化之臭氧層，於1990年6月在倫敦召開之蒙特利議定書締約國第二次會議，對議定書內容作了大幅之修正，其中最為重要者即為擴大列管物質，除原先列管之氯氟碳化物-11、氯氟碳化物-12、氯氟碳化物-113、氯氟碳化物-114、氯氟碳化物-115 等五項及三項海龍外，另增加氯氟碳化物-13等10種，四氯化碳及三氯乙烷，計12種化學物質，並加速管制時程，提前於2000年完全禁用氟氯碳化物、海龍及四氯化碳。最近更由於臭氧層仍日趨惡化，1992年11月在丹麥哥本哈根召開之第四次締約國大會，決議將氟氯碳化物禁產時程提前於1996年1月起實施，而消費量除必要用途外應減為零。

12. 我國對保護臭氧層的行動 • 泡沫塑料 利用淘汰機制促進行業重組 • 泡沫塑料行業早在1999年開始和世界銀行合作進行《泡沫塑料行業ODS整體淘汰計畫》的研究工作，並組織開展全國範圍的企業生產及消費資料的調查。根據泡沫塑料行業的具體情況，泡沫塑料行業組制定了淘汰戰略、政策設計、費用分析、運行機制和行動計畫。 • 煙草行業 全面拆除破壞臭氧層舊裝置 • 在2000年3月，《中國煙草行業CFC－11整體淘汰計畫》獲得批准，該計畫的淘汰目標是：自2001年1月1日起至2006年12月31日，在中國煙草行業全部淘汰CFC－11作為煙絲膨脹劑的使用。 • 創建我國第一個無氟城市 • 我國三亞市全面淘汰空調和製冷設備氟里昂製冷劑，成為全國第一個無氟城市和無氟旅遊區。 • 全面禁止四氯化碳清潔劑 • 2003年6月1日起在全國範圍內禁止使用四氯化碳作清洗劑。

13. 措施 管制受管制物質的進出 禁止進口哈龍 簽發進口許可證，規定甲基溴只供本地檢疫和付運前使用 禁止進口含氯氟烴(CFCs)、1,1,1-三氯乙烷、四氯化碳及含溴氟烴，供本地使用 簽發含氯氟烴(HCFCs)進口許可證，供本地使用 生效日期 1989年7月1日 1994年1月1日 1995年1月1日 1996年1月1日 1996年1月1日 本港所作的努力

14. 我們的責任？ • 保護臭氧層，全世界的人類也有責任，我們也能為保護臭氧層作出一定的貢獻，如： • 購買不含CFCs作為製冷劑的空調設備。 • 定期檢查及保養空調及冷凍裝置，以防止及減少製冷劑洩漏。 • 現時含有CFCs的空調及冷凍設備，當修理設備時，應回收或循環再用製冷劑。還有，應考慮更換或改裝不含CFC製冷劑的設備。 • 當維修汽車空調時，確保CFC製冷劑妥善回收及循環再用，以免排入大氣。 • 當使用CFC-113作為溶劑或清潔劑時，確保妥善處理，以便將蒸發外逸量減至最低，並盡可能將廢溶液循環再用。另一方面，應考慮另類的技術，如蓋水淨化法。

15. 完