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《增长的极限》读书笔记5

笑看思想
2024-09-05

第五章  臭氧的故事

各种含氯元素和溴元素的化学物质可以破坏同温臭氧层,如作为土壤薰剂的溴化甲烷和作为清洁溶剂的四碘化碳。但最大的威胁来自氟氯化碳(CFC),一种含氟、氢和氯的化合物家族。它们是很多研究的主题,也是国际上控制措施的焦点。我们会继续关注。p170


据说主要有部分杀虫剂,雾化剂,冷凝剂等……
环境主义者们常常被认为是极端的杞人忧天者,不过在这个情形里他们被证明是低估了问题的严重性。p170

最终,世界所有国家都承认,它们已经超越了一个严重的极限。冷静下来后,尽管不愿意,它们还是同意放弃一系列有利可图并且颇有用途的工业产品。在任何经济、生态或者人类损害被观察到之前,在完整的科学定论出来之前,它们已经开始这么做了。可以说它们行动得比较及时。p170

臭氧是如此容易起反应以至于它会攻击并氧化它所接触到的几乎所有东西。大气层的底部给臭氧提供了它能够起反应的相当密集的颗粒和表面。其中令人关注的是植物组织和人类的肺。接近地球表面的臭氧是一种具有破坏性但持续时间较短的空气污染物。然而,在大气层的顶端,臭氧分子正常情况下能够遇到的东西非常之少,它持续的时间相对较长,通常是50~100年。臭氧是不断地通过阳光对普通氧气的作用而在大气层较顶端位置产生的。p172

在臭氧层中,只有十万分之一的分子实际上是臭氧。然而这种浓度已经足以吸收大多数源于太阳光照射中一种特别有害的被称为UVB的紫外线(见图5-2)。UVB射线是一小束能量弹,它所具有的频率正好能够拆散有机分子——构成所有生命的分子,包括承载了生命复制代码的DNA。因此,臭氧层是具有重要功能的薄纱。p173

如果生命有机体被UVB击中,一种可能性就是产生癌症。很早以来人们就通过实验得知UVB能导致动物患皮肤癌。几乎所有人类皮肤癌都发生于暴露在阳光下的身体部位。它们尤其发生于那些具有金色皮肤的人们身上,这是因为他们花大量的时间在户外活动。p173

科学家们估计,臭氧层每减少1%,就会导致地球表面UVB辐射增加2%,皮肤癌发生率则提高3%~6%。[插图]
UVB辐射使人类皮肤置于双重危机之下。它不仅可以诱发癌症的产生,并且还会抑制免疫系统与癌症、疱疹和其他感染性疾病抗争的能力。
除了皮肤,身体暴露于阳光之下最多的就是眼睛。UVB射线能够灼伤眼角膜,导致一种被称为“雪盲”的痛苦症状,这一名称的由来是因为它影响到在海拔地区的滑雪者和登山者们。偶尔的雪盲是相当痛苦的,重复的雪盲会永久性地降低视力。UVB射线也能破坏视网膜并在眼球体内产生白内障。p174

一项研究表明,如果臭氧层缩减25%,那么大豆的产量会相应减少20%。
紫外线辐射显著地使户外的聚合物和塑料制品降解,它是低水平臭氧形成的一个因素,而后者又是城市烟雾的组成部分。
p175

生命体在进化过程中已经产生多种方式来保护自己免受紫外线的伤害——色素沉淀、毛发或者鳞片覆盖、修复受损害的DNA以及促使敏感的生物躲避强烈光照的行为模式。由于这些保护措施在一些物种身上发挥得比另一些物种身上更好一些,因此臭氧层削弱的一个后果可能是一些物种数量的减少或者灭绝,而另一些物种数量则增加。食草动物的增长可能会超过草料的供给而导致平衡的破坏,类似地,会导致虫害之于它们天敌的失衡,寄生虫之于它们宿主的失衡。每一种生态系统都将以无法预料的方式来感受臭氧层消失的影响,特别是如果其他变化(例如全球变暖)也在同时进行的话。p175

过冲需要时滞,在臭氧系统中也存在许多时滞。Cl的持续再生意味着在它到达同温层一直到Cl原子最终停止分解臭氧这期间就已经过去了数年时间。另一种时滞是长期时滞,指在工业合成CFC原子到它达到同温层的顶端这段时期。对于一些用途而言(例如,气溶胶喷射剂),CFC在生产之后很快释放到空气中。对其他的一些用途而言(例如制冷剂或是泡沫绝缘体),CFC通常在其生产数年之后才释放进入到空气中。被释放之后,对所有的CFC分子而言都需要数十年时间才能够被大气流带入到同温层。因此,在任何时间测量到的臭氧层的变薄都是许多年或者几十年以前制造的CFC带来的后果。p177

禁止CFC作为气溶胶使用的法律在美国于1978年通过。加之消费者们已经降低了气溶胶罐销售的行动,立法的禁止使得CFC制造量在世界范围内大幅度下降。然而,在大多数世界其他地方,气溶胶喷雾依然含有CFC,而且CFC的其他用途,特别是在电子行业的用途,依然持续上升。到1980年,世界CFC使用又回到其1975年的峰值并继续攀升。p178

1985年5月,宣告南半球“臭氧洞”存在的历史性论文发表。这一消息震惊了科学界。如果这一结论是正确的话,那么就证明了人类已经超越了地球的极限。CFC的使用已经越过了可持续的极限。人类早就已经处于破坏他们的臭氧防护罩的过程之中了。p178

即便对于CFC制造商来说,它也证明了臭氧洞并非是正常现象。它是大气受到高度干扰的一个标记,它是由人类生产的含氯污染物造成的。p180

1991年春,北半球上空的卫星测量到新数据显示臭氧消耗比预期的要快两倍。在北美、欧洲和中亚这些人口过密的地区,缩减了的臭氧水平第一次被拓展至夏季,这个时候的辐射破坏很有可能对人类和作物造成伤害。20世纪90年代末期,有报告指出低于平均值的臭氧水平已经向南移动到西班牙的位置。
作为这些令人震惊的消息的结果,以德国为主导的许多国家提出动议,以快于《伦敦协议》要求的速度来分阶段停止CFC和氟哌丁苯的生产。许多跨国公司,特别是电子和汽车行业的公司,也有同样的呼声。

一些发展中国家,例如墨西哥,宣布它们将不再利用它们的10年缓冲期,而是遵循与工业化国家同样的缩减方案。逐渐地,所有其他国家,包括中国和印度,都做出了同样的配合,当时所有的生产都计划于2010年停止。p184

为了确保这一高峰确实是一个高峰并且臭氧层能够最终恢复,主要的任务就在于执行并强化议定书的内容。《蒙特利尔议定书》成员国会议继续召开并对协议做出了一些改进,例如,1999年在北京,与会者同意增加多边基金用于资助发展中国家完成它们限额方面的努力。当前,其他物质也正在被加入到这一体系中来,而与臭氧消耗相关物质的贸易正在被禁止。p185

在21世纪的最初20年内臭氧层将处于最为危险的状态。如果《蒙特利尔议定书》和随后的协定得到尊重,如果非法制造得以停止,如果没有重大火山爆发(这也能够在短期内消耗同温层的臭氧),那么臭氧层将大约在2050年恢复到其初始状态。
而其障碍之一是CFC走私的上升。尽管美国和欧洲政府都禁止CFC的生产和新产品的进口,然而许多居民却愿意以较高的价格给他们的汽车空调或者制冷设备重新充氟。p186

尽管有这样和那样的微小问题,世界已经大体在这个问题上达成了共识并且已经在实施解决方案方面取得了巨大的进展。虽然已经花了超过25年的时间,然而对过冲的成功反应显然是可能的。p187


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