馬里奧·莫利納(Mario J. Molina)沒(méi)能等到臭氧層恢復(fù)如初的日子。
他1974年就發(fā)現(xiàn)了造成臭氧層空洞的元兇——CFCs(即氯氟碳化合物,氟利昂的一種),并在1995年,因證明CFCs消耗臭氧而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2020年10月7日早晨,他因心臟病在墨西哥城家中去世。前一天,聯(lián)合國(guó)世界氣象組織(WMO)發(fā)布消息稱:今年,南極的臭氧空洞是近年來(lái)面積最大、深度最深的臭氧空洞之一。但愿他離開之前沒(méi)看到這則令人悲傷的消息。
這個(gè)懸在地球上方的“洞”已經(jīng)伴隨我們很長(zhǎng)時(shí)間了。從1979年人們第一次記錄到它的存在,至今已有41年。這期間,我們等到光化學(xué)煙霧散去、沙塵暴越來(lái)越少,霧霾天數(shù)降低。但臭氧層空洞還是像錢塘江潮一樣,每年如期而至,洞開洞合,恰似潮起潮落。
它在每年的8月至12月出現(xiàn),9月或10月最嚴(yán)重,像極了一塊天空中定期復(fù)發(fā)的“牛皮癬”。NASA的數(shù)據(jù)顯示,2000年9月9日這天的空洞面積是有記錄以來(lái)的最大值——2990萬(wàn)平方公里,2020年的最大值約為2400萬(wàn)平方公里。
大氣中的臭氧,10%在對(duì)流層,90%在平流層。平流層的臭氧層原本起著吸收太陽(yáng)紫外線輻射、保護(hù)地球生命的作用,而人類破壞了它。準(zhǔn)確來(lái)說(shuō),那個(gè)洞是在極地極端氣候的條件下,人類自己戳開的。
從NASA官網(wǎng)的衛(wèi)星圖看,那像一個(gè)巨大的、藍(lán)紫色的“幽靈”,迷霧般籠罩著南極大陸。臭氧層的破壞將帶來(lái)皮膚癌、白內(nèi)障等患者的增加。
在南半球與南極洲臨近的新西蘭、阿根廷、智利等國(guó),居民深受臭氧空洞的威脅。新西蘭是全世界皮膚癌發(fā)病率最高的國(guó)家,沒(méi)有之一。新西蘭日光浴床經(jīng)營(yíng)者給18歲以下孩童提供日光浴床是違法的。阿根廷則勸她的百姓,在每年的9月、10月盡量待在室內(nèi)。
實(shí)際上,并非只有兩極存在臭氧層消耗的現(xiàn)象。臭氧的消耗從赤道向兩極的增加,赤道附近最小,中高緯度漸多,兩極尤甚。世界第三極青藏高原上空也出現(xiàn)過(guò)“臭氧層低谷”現(xiàn)象。
盡管現(xiàn)在許多人都知道,臭氧層空洞的罪魁禍?zhǔn)资侨祟惏l(fā)明的氟利昂。但20世紀(jì)70年代之前的近半個(gè)世紀(jì)里,人們并未發(fā)現(xiàn)它的存在。
是馬里奧·莫利納與弗蘭克·舍伍德·羅蘭1974年發(fā)表在《Nature》上的一篇文章告訴了世人真相:CFCs會(huì)破壞地球的臭氧層。CFCs在太陽(yáng)輻射的作用下,在平流層分解產(chǎn)生游離的氯原子等,可大量消耗臭氧分子。1個(gè)氯原子能讓10萬(wàn)個(gè)臭氧分子化為烏有。
這種自然界并不存在的物質(zhì)是1930年美國(guó)杜邦公司發(fā)明的。原本他們只是想研制一種安全的制冷劑,但現(xiàn)在成了最糟糕的發(fā)明之一。那篇論文發(fā)表時(shí),氟利昂已經(jīng)問(wèn)世44年,且被大量運(yùn)用在制冷劑、發(fā)泡劑上,會(huì)出現(xiàn)在我們熟悉的空調(diào)、冰箱、汽車?yán)铩?/p>
莫利納等人新的發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)遭到依賴氟利昂行業(yè)的瘋狂抵制。1975年,有媒體援引杜邦董事會(huì)主席的話說(shuō),臭氧損耗理論“完全是胡說(shuō)八道。”
人類還是意識(shí)到臭氧層空洞的危害。如果惡果持續(xù)下去,所有國(guó)家都將“吃不了兜著走”。
1985年,28個(gè)國(guó)家簽了《保護(hù)臭氧層維也納公約》,1987年,46個(gè)國(guó)家簽了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(以下簡(jiǎn)稱“蒙特利爾議定書”)。如今,“公約”與“議定書”的締約國(guó)均已達(dá)到198個(gè)。
很難否認(rèn)這不是莫利納、羅蘭二人的發(fā)現(xiàn)促成的。因“對(duì)大氣化學(xué)的研究工作,特別是臭氧的形成與分解”,二人與荷蘭大氣化學(xué)家保羅·約澤夫·克魯岑(Paul Jozef Crutzen)共同獲得了1995年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
按照蒙特利爾議定書,締約方要對(duì)5種氟利昂與3種哈龍等消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)作出嚴(yán)格管制規(guī)定,最終目的是徹底清除此類化學(xué)品的排放。按照計(jì)劃,發(fā)達(dá)國(guó)家的氟利昂生產(chǎn)與消費(fèi)在1996年結(jié)束,發(fā)展中國(guó)家在2010年結(jié)束。
WMO每4年會(huì)發(fā)布一份監(jiān)測(cè)平流層臭氧恢復(fù)狀況的報(bào)告。2018年發(fā)布的最新報(bào)告顯示,平流層臭氧消耗物質(zhì)的濃度繼續(xù)下降。2000年后,臭氧正以每10年1%-3%的速度恢復(fù),預(yù)計(jì)2030年北半球和中緯度地區(qū)的臭氧將完全恢復(fù),南半球要到2050年,兩極地區(qū)要到2060年。
莫利納曾表示:由于破壞臭氧層的物質(zhì)也使氣候變暖,因此蒙特利爾議定書對(duì)氣候保護(hù)也作出了巨大貢獻(xiàn),幾乎是《京都議定書》的20倍。他去世之后,《科學(xué)》雜志在訃告中稱,這是“應(yīng)對(duì)氣候變化和環(huán)境退化最成功的國(guó)際努力”。
但是,蒙特利爾議定書也帶來(lái)了起初意想不到的后果。
有辦法禁止氟利昂等物質(zhì)的生產(chǎn)與消費(fèi),沒(méi)辦法對(duì)冰箱、空調(diào)等物品下禁用令。這使得氟利昂的替代物HFC(一種新的制冷劑)的生產(chǎn)與消費(fèi)量迅猛增加。
這不過(guò)是用一種危害相對(duì)較低的物質(zhì)替代另一種危害更高的物質(zhì)罷了。
HFC造成溫室效應(yīng)的能力是二氧化碳的700倍,而氟利昂造成溫室效應(yīng)的能力是二氧化碳的2000倍。目前各國(guó)正嘗試逐步淘汰氟利昂的替代物,以此來(lái)盡可能抑制全球變暖的趨勢(shì)。蒙特利爾議定書也在不斷地被修訂,以在新的階段調(diào)整保護(hù)環(huán)境的措施。
另一個(gè)問(wèn)題是,并非所有人都對(duì)蒙特利爾議定書言聽計(jì)從。
由于氟利昂的替代物沒(méi)它效率高,反而成本更高,也讓對(duì)它的管制比想象中要困難得多。有研究發(fā)現(xiàn),從2002年到2012年,消耗臭氧物資的濃度一直在下降,但是從2012年后下降放緩50%。不少研究也指出,在部分地區(qū)存在偷排消耗臭氧物資的情況。
中國(guó)1991年加入蒙特利爾議定書,按照計(jì)劃,在2010年1月1日就停止了氟利昂等的生產(chǎn)與消費(fèi)。2020年10月21日,生態(tài)環(huán)境部副部長(zhǎng)趙英民表示,我國(guó)消耗臭氧層物質(zhì)累計(jì)淘汰量占到了發(fā)展中國(guó)家總量的50%以上,成為全球?qū)Τ粞鯇颖Wo(hù)貢獻(xiàn)最大的國(guó)家。中國(guó)至今仍在打擊偷偷生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì)的違法行為。2019年的一份判決書顯示,一家位于遼寧省丹東市的從事化學(xué)品生產(chǎn)的企業(yè),在未領(lǐng)取生產(chǎn)配額的情況下,生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì),被罰款100萬(wàn)元。
盡管氟利昂已被名義上禁止,但諸如此類行為的存在,無(wú)疑會(huì)延緩臭氧層的痊愈,而那些留存于老舊冰箱、空調(diào)、滅火器、泡沫等物體中的氟利昂,仍在揮發(fā)。氟利昂一旦進(jìn)入空氣中,將停留50年,甚至更久。臭氧層空洞稱得上是工業(yè)革命的后遺癥。
今年3月份,北極上空又出現(xiàn)了一個(gè)巨大的臭氧層空洞,2個(gè)月后自動(dòng)愈合。它上一次出現(xiàn)還是在2011年。沒(méi)人知道,北極上空的那個(gè)“洞”是否會(huì)和北半球的下一個(gè)春天一起來(lái)臨。但南極上空的“洞”繼續(xù)出現(xiàn),應(yīng)該沒(méi)有太大懸念。
雖然很多時(shí)候,臭氧層空洞這樣或大或小的變化與低溫、極地渦旋有關(guān),但這也同樣說(shuō)明,人類過(guò)去以及現(xiàn)在排放的氟利昂等氣體,在消耗臭氧層上仍發(fā)揮著作用,蒙特利爾議定書也需要繼續(xù)被嚴(yán)格執(zhí)行。
有網(wǎng)友開玩笑地說(shuō),可以使用打印機(jī)產(chǎn)生的臭氧去填補(bǔ)那個(gè)“洞”。這終究只是句玩笑話。當(dāng)年同獲諾獎(jiǎng)的3位化學(xué)家,如今只剩下保羅·約澤夫·克魯岑還活著,他已經(jīng)88歲了,不知他是否能夠等來(lái)一個(gè)沒(méi)有臭氧層空洞的年份。
標(biāo)簽: 臭氧層空洞