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臭氧层的影响(资料图)
据国外媒体报道,联合国世界气象组织28日表示,南极洲上空的一个臭氧层空洞在2007年的出现时间较以往相比提前。
世界气象组织称,在几周时间内,他们还无法确定这个臭氧洞的面积是否会打破2006年的纪录。但在此之前,他们认为这个臭氧洞面积扩大的脚步在10月初之前是不可能停下来的。
总部设于日内瓦的世界气象组织表示:“对这一年的臭氧洞扩大以及将要出现的臭氧损失程度给出一个确切的说法还为时过早。从很大程度上说,做出一个明确的判断要取决于气象条件的变化。”
臭氧层保护地球免受紫外线的破坏,紫外线能够导致皮肤癌。
对破坏臭氧层的氯氟烃的使用已呈现出下降趋势,但世界气象组织指出,大气层中仍存在着大量的氯和溴,在接下来的一些年,这些物质可能继续导致臭氧层出现空洞。
世界气象组织在一份报告中说:“虽然现在破坏臭氧的物质数量正在慢慢减少,但仍没有任何迹象显示南极臭氧洞的面积正在缩小。”
世界气象组织和联合国环境规划署曾经表示,欧洲、北美洲、亚洲、澳大利亚、拉丁美洲和非洲的大部分臭氧层有望在2049年之前回到1980的水平,但南极洲臭氧层的“康复”时间可能要推迟至2065年。
世界气象组织大气研究与与环境计划高级科学官盖尔·布罗滕说,这个臭氧洞的触角可能在2007年延伸至南美洲的南部地区。
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臭氧层的影响
对人类健康的影响
皮肤癌
让人类最畏惧的字眼莫过于“癌症”。臭氧层损耗带来的最让人恐惧的启示之一是这种让人畏惧的疾病的增加。
UV--B辐射是皮肤癌的一个直接原因。随着UV-B照射量增加,皮肤癌发病率相应急剧增长。癌症有不同形式,所以是复数。
考虑所有形式,在美国皮肤癌的发病率已经达到流行病的比例。一生当中,5个美国人就有一个得皮肤癌,每一小时就有一个美国人死于此类疾病。UV-B射线并不是皮肤癌急剧增长的唯一原因,但是一个重要原因。
黑素瘤
黑素瘤是皮肤癌最严重的一类, 也是美国增长速度最快的疾病之一。在过去的20年里,翻了一番。很多皮肤科医生认为儿时的日晒和后来的黑素瘤有关。
非黑素瘤皮肤癌
非黑素瘤皮肤癌没有黑素瘤那样致命。可是若不治疗,也会扩散。会毁容及产生更严重的健康问题。每年120多万美国人得上皮肤癌。尽管有高达95%的治愈率,美国每年有2000人死于皮肤癌。“美国每年有2000人死于非黑素瘤皮肤癌”
基底细胞癌
这些是皮肤癌肿瘤的最常见类型。通常以小肉肿块或小瘤的形式出现在头或劲部,但也可能出现在其他区域的皮肤上。基底细胞癌发展缓慢,很少向别处扩散。可是它可以渗透到骨骼内,产生极大的危害。
鳞状细胞癌
这些肿瘤以小瘤或红色有鳞斑点的形式出现。此类癌症可以发展成大肿块,不像基底细胞癌,它可以扩散到身体的其他部位。
其他皮肤危害
另外两种与UV相关的皮肤紊乱症是角质病和皮肤早衰症。光化角质症长在接触太阳的部位。脸、手、V颈特别容易得此病。
虽说不是恶性的,但光化角质症是产生鳞状细胞癌的危险因素。大部分皮肤白皙的人都渴望“理想的褐色”。虽然表面亮丽,可长期暴露在UV-B的辐射下会让皮肤早衰,过量的照射会让皮肤变粗,便变厚,起皱纹。
既使平流层中的臭氧层没受到破坏,也有这种危险;受到破坏后,接触的UV-B射线更多,危险就会大的多。皮肤老化比较缓慢,所以大部分人认为这是人变老的自然过程的一部分。
可是若恰当的保养(减少日照时间、防紫外线护肤液),大部分皮肤老化症状会减缓很多年。
白内障及其他眼科疾病
白内障遮住眼睛的晶体,让人失明。研究表面UV-B射线增加了此类眼病的可能性。其他眼科疾病包括角膜翼状赘片(组织生长,阻碍视力),眼睛周围的皮肤癌,斑点(视觉最敏锐的视网膜部分)的恶化。过量接触UV-B都会增加这些问题。
免疫抑制
科学家发现过量接触UV-B射线会妨碍人体免疫系统的正常工作,会消弱对疫苗的反应,提高对阳光的敏感性、对一些药物的反应,还可能增加自体免疫和过敏反应的强度。
然而并非所有的影响都是消极的。积极方面包括降低一些免疫疾病和免疫状况的严重性,如牛皮癣、镍过敏症。
对陆地生态系统的影响
UV-B辐射的增加会极大地影响到陆地生命,如植物和微生物,但并不都是消极的。损害与保护之间的平衡会因物种的不同而不同,还会因同一物种内品种不同而不同。
事实上,损害这个字眼有误导性。最近研究表明,UV-B射线是通过改变基因行为,而不是直接作用于有机体发生作用的。
这些作用表现在他们改变了植物及他们产生的化合物的生命周期。这又会反过来影响到人类和动物消费的植物的营养质量。
最近研究表明,UV-B辐射的增加带来的影响会在多年生植物中常年累积,在一年生植物中代代传递。
还不清楚这类现象有多普遍。如果普遍的话,在一个生长季节,一段时间内,易受影响的物种就会表现出日益明显的效果。
我们要记住, UV-B射线的增加产生的影响并不是孤立的。植物和其它有机体对高强UV-B射线的反应往往通过其它环境因素得以调节,如大气二氧化碳浓度、可用水量、矿物营养水平、重金属和大气温度。
由于全球气候变暖,目前许多因素正处于变迁阶段。
对水生态系统的影响
你可能认为水生动物由于居住在水中,会免遭强烈UV-B的照射。但是,对于水生动物,特别是那些在水边栖息的生物体来说,事实并非如此
研究表明太阳的UV-B对生物的生长发育、光合作用、蛋白质和色素含量、以及浮游植物(浮游生物)的繁殖都不利,进而影响食物链。某种海藻和海草也对太阳的UV-B具有明显的敏感反应。
研究表明,UV-B对水生植物的影响深达水面以下10-15米。浮游动物(浮游生物中的动物)以及其它的水生生物如海胆,珊瑚和两栖动物都对UV-B敏感。
UV-B射线被吸收并分解成溶解有机碳和微粒有机碳,生成促使细菌降解的物质。这些降解物对水生生态系统的碳循环至关重要。
但是,分解了的DOC允许UV-B穿透更深的水,使动植物在离水面更远的地方也暴露其间,并收到伤害。
由于海洋生态系统随着时间的变化,自然变化范围太大,因此很难精确断定UV-B对某种生物个体种和整个浮游生物生态圈的影响到底有多少。
鱼和其它海洋作物产量的下降对经济有很大的冲击,并影响了自然界肉食类动物的生长;但是,要对这些影响的程度做定量的估计是很困难的,仍存在争议。
越来越多的水生生态系统暴露在UV-B下,还导致了另一个可能的重要的结果,那就是降低了海洋吸收二氧化碳的能力,因而,也引起全球气候的变暖。
对生物地球化学循环的影响
UV-B射线的增加对二氧化碳和一氧化碳的排放,以及对陆地生物圈中矿物营养循环的影响得到了研究并被证实。
这是由于UV-B影响了数个基本环境参数如:成活植物的化学成分,植物残骸的光降解作用(光的分解作用),曾经被火烧焦的植物的一氧化碳排放量,微生物分解群体所起的变化,以及微有机体和植物的氮固定作用发生的改变。
对自然界水生生态系统的研究表明:有机物是UV-B穿透能力的主要调节者。越来越多的UV-B影响到了产生有机物的生物学过程与破坏有机物的化学和微生物过程之间的平衡。
通过模型和试验研究的方法来衡量和预测由于UV对海洋和陆地生物地球化学循环引起的变化而产生的气候变暖的影响。
对空气质量的影响
UV-B辐射的增加促进了大气对流层的化学变化。对流层的臭氧量对当地的氮氧化物(NOX)和碳氢化合物的含量很敏感。
模型研究表明:在洁净的环境下(低NOX),过量的UV-B降低了对流层中的臭氧量,而在污染的环境下(高NOX),增加了臭氧量。
假设其它因素都不变,模型还表明:过量的UV-B能通过增加空气中羟(基)氢氧基分子含量而提高去除对流层中主要空气污染物的速度。同时,氧化物如过氧化氢和有机过氧化氢的浓度也会预期增加。
到目前为止,用于替代臭氧破坏物质的化合物对人类和环境能造成什么重大的影响还没有得到证实。这是个好消息,但同时我们要记住这仅仅是暂时的研究成果。
到现在为止,还没有足够的数据来从长远的角度评估对环境产生的影响,这种影响可能是长期的,不断变化的,或者是类似臭氧破坏物的。
对原料的影响
阳光中的UV-B射线对聚合体的物理和机械性质的影响是负面的。因而, UV-B射线的增加降低了人造聚合体(如塑料)和自然聚合体如木头,纸张,棉花和羊毛在户外的使用寿命。
对于大多数东西来说,暴露在越来越多的UV-B的射线下而导致的使用寿命的降低程度并不完全相同。它取决于UV-B的增强效应和一些其它因素,特别是暴露在太阳光下材料的温度。
通常耐光剂大都能减轻UV-B辐射对材料的影响。在塑料中加入新的耐光剂后就能在不同强度的UV环境中使用。因此,我们有理由认为正在开发的耐光剂技术能在很大程度上抵消更强UV-B辐射对聚合物的不利影响。
向UV-B这个全球威胁宣战
贯穿全文有一点,即臭氧层的破坏带来的隐患是复杂多样的。我们已经清楚地知道它的危害是肯定的,我们也知道暴露在越来越多的UV-B辐射下会怎样。
但我们并不知道暴露在高强UV-B下的危害到底是多大,地球的哪个部位受到的影响最大?带来的经济影响又将如何?会有多少人,动物和植物可能会受到伤害?
尽管还有这些未确定性,但从一开始,整个社会就空前地团结起来,向这个全球威胁宣战。
本系列的最后部分仍会继续关注我们在这场战役中取得了什么成果,获得了什么进步,以及个人究竟能做什么,才能把我们的地球建设成一个更安全,更健康,适合人类和其它生命生存和繁衍的家园。