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Ozone layer 臭氧層與生命
地球上有一層保護(hù)膜，存在于包圍地球的大氣中，這就是臭氧層，臭氧層會(huì)將紫外線擋在地球外面，保護(hù)地球上的生物不會(huì)受到傷害。但人類制造了大量會(huì)破壞臭氧層的物質(zhì)，使地球南北極的臭氧層受到破壞。臭氧層被破壞造成地球紫外線增加，紫外線會(huì)破壞包括DNA在內(nèi)的生物分子，還會(huì)增加罹患皮膚癌、白內(nèi)障的機(jī)率，而且和許多免疫系統(tǒng)疾病有關(guān)。海洋中的浮游生物會(huì)受到致命的影響，海洋生態(tài)系統(tǒng)會(huì)受破壞。農(nóng)作物會(huì)減產(chǎn)，還將加強(qiáng)溫室效應(yīng)。
1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授于對(duì)臭氧層的濃度平衡機(jī)制研究卓有成效的3位大氣化學(xué)家，克魯岑、羅蘭和莫里那。從1840年發(fā)現(xiàn)臭氧氣體至今，在這漫長(zhǎng)的歲月中，隨著科學(xué)及測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)臭氧層的認(rèn)識(shí)日益深入。1985年，法曼發(fā)現(xiàn)南極臭氧層有嚴(yán)重?fù)p失，1995年初，美國(guó)太空總署發(fā)布了衛(wèi)星遙感測(cè)量結(jié)果，證實(shí)了羅蘭-莫里那理論，使人們認(rèn)識(shí)到臭氧層對(duì)于生命、全球氣候以及人類的未來(lái)至關(guān)重要。
在地球的大氣層中，臭氧（O3）的含量極少，僅占空氣的幾百萬(wàn)分之一，主要集中在離地面10～50km的平流層，臭氧和氧氣是氧元素的同素異構(gòu)體，呈淡藍(lán)色，因有一種魚(yú)腥臭味，故名臭氧。1930年Chapman首次提出了高空臭氧形成和破壞的理論，認(rèn)為，臭氧的形成及破壞均與太陽(yáng)中紫外輻射有關(guān)。
氧及臭氧層的出現(xiàn)是生物進(jìn)化發(fā)展的一個(gè)非常重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。據(jù)考，約25億年前，地球不存在氣體氧或很少，因而太陽(yáng)中的紫外輻射可直接到達(dá)地球表面，太陽(yáng)輻射的總能量中，紫外區(qū)段占到近1.5％。高能量的紫外輻射對(duì)化學(xué)進(jìn)化乃至生命誕生的化學(xué)反應(yīng)起到很重要的作用，尤其是240～290納米的紫外區(qū)段對(duì)今天的生命本質(zhì)物質(zhì)——核酸和蛋白質(zhì)有嚴(yán)重的破壞作用，假如沒(méi)有臭氧層擋住紫外輻射，地球陸地上將荒蕪一片，現(xiàn)在任何形式的生命在陸地上斷難存在，這或許是生命誕生于原始海洋中的原因之一，有些科學(xué)家就曾提出，在原始海洋中的一定深度——足以過(guò)濾大多數(shù)紫外輻射，留下充分的紫外輻射來(lái)促成生命前驅(qū)的化學(xué)反應(yīng)。
現(xiàn)在，臭氧層越來(lái)越受到人類活動(dòng)的威脅。1985年，英國(guó)的約瑟夫·法曼在《自然》雜志上發(fā)表了他在南極做了近30年的臭氧觀測(cè)結(jié)果，南極的臭氧濃度在幾年間劇降了50％。高空臭氧本身存在自然的生成和破壞的動(dòng)態(tài)平衡機(jī)制，然而隨著人類工業(yè)文明的高度發(fā)展，這種平衡正在被人類所打破，尤其是本世紀(jì)以來(lái)，人造的氯氟碳化物，如CFC-11及CFC-12（俗稱氟城昂）等，被廣泛用作氣霧劑、煙霧劑的壓縮氣體、泡沫充填材料及冰箱等的制冷介質(zhì)。這些氯氟碳化物會(huì)在產(chǎn)品使用過(guò)程中或壽命結(jié)束后，被排放到大氣中。據(jù)計(jì)算，平均一個(gè)氟原子可以消耗10萬(wàn)個(gè)臭氧分子。對(duì)臭氧層有嚴(yán)重影響的還有氮氧化物，最明顯的是NO。NO的來(lái)源主要是微生物的活動(dòng)及飛機(jī)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，甲烷也被認(rèn)為是對(duì)臭氧層破壞有重要影響的物質(zhì)。據(jù)科學(xué)家估算，高空臭氧每減少1％，就會(huì)有額外2％的紫外輻射到達(dá)地球表面。這些紫外輻射會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷動(dòng)植物，并使人類皮膚癌的患病率大大提高。
臭氧層除了屏蔽大量太陽(yáng)中的紫外輻射外，還參與了大氣環(huán)流。臭氧的減少，不僅直接給地球上的生命帶來(lái)慘重的損失，而且使地球大氣低層變暖、高層變冷，加重溫室效應(yīng)，從而導(dǎo)致地球氣候和大氣形式的更大變化。
人類不斷向地球排放二氧化碳等廢氣，把大氣弄臟了，使地球像在大熱天里穿了一件臟棉襖，體溫不斷地升高。過(guò)往我們?cè)诙齑┐竺抟\，戴棉手襪，現(xiàn)在只穿一件毛衣也不覺(jué)得冷，這就是臭氧層被破壞的表現(xiàn)。由于各種廢氣的排放，使臭氧層產(chǎn)生了“空洞”。這給地球的生態(tài)環(huán)境造成了巨大威脅。
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（中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng)英語(yǔ)點(diǎn)津 編輯：Julie）
