馬里奧·莫利納(Mario J. Molina)沒能等到臭氧層恢復如初的日子。
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獎。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面積最大、深度最深的臭氧空洞之一。但愿他離開之前沒看到這則令人悲傷的消息。
這個懸在地球上方的“洞”已經(jīng)伴隨我們很長時間了。從1979年人們第一次記錄到它的存在,至今已有41年。這期間,我們等到光化學煙霧散去、沙塵暴越來越少,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月最嚴重,像極了一塊天空中定期復發(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的最大值——2990萬平方公里,2020年的最大值約為2400萬平方公里。
大氣中的臭氧,10%在對流層,90%在平流層。平流層的臭氧層原本起著吸收太陽紫外線輻射、保護地球生命的作用,而人類破壞了它。準確來說,那個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,那像一個巨大的、藍紫色的“幽靈”,迷霧般籠罩著南極大陸。臭氧層的破壞將帶來皮膚癌、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,居民深受臭氧空洞的威脅。新西蘭是全世界皮膚癌發(fā)病率最高的國家,沒有之一。新西蘭日光浴床經(jīng)營者給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“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首是人類發(fā)明的氟利昂。但20世紀70年代之前的近半個世紀里,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會破壞地球的臭氧層。CFCs在太陽輻射的作用下,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個氯原子能讓10萬個臭氧分子化為烏有。
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,氟利昂已經(jīng)問世44年,且被大量運用在制冷劑、發(fā)泡劑上,會出現(xiàn)在我們熟悉的空調(diào)、冰箱、汽車里。
莫利納等人新的發(fā)現(xiàn)在當時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主席的話說,臭氧損耗理論“完全是胡說八道。”
人類還是意識到臭氧層空洞的危害。如果惡果持續(xù)下去,所有國家都將“吃不了兜著走”。
1985年,28個國家簽了《保護臭氧層維也納公約》,1987年,46個國家簽了《關于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(以下簡稱“蒙特利爾議定書”)。如今,“公約”與“議定書”的締約國均已達到198個。
很難否認這不是莫利納、羅蘭二人的發(fā)現(xiàn)促成的。因“對大氣化學的研究工作,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年的諾貝爾化學獎。
按照蒙特利爾議定書,締約方要對5種氟利昂與3種哈龍等消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)作出嚴格管制規(guī)定,最終目的是徹底清除此類化學品的排放。按照計劃,發(fā)達國家的氟利昂生產(chǎn)與消費在1996年結(jié)束,發(fā)展中國家在2010年結(jié)束。
WMO每4年會發(fā)布一份監(jiān)測平流層臭氧恢復狀況的報告。2018年發(fā)布的最新報告顯示,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,預計2030年北半球和中緯度地區(qū)的臭氧將完全恢復,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氣候保護也作出了巨大貢獻,幾乎是《京都議定書》的20倍。他去世之后,《科學》雜志在訃告中稱,這是“應對氣候變化和環(huán)境退化最成功的國際努力”。
但是,蒙特利爾議定書也帶來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,沒辦法對冰箱、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)與消費量迅猛增加。
這不過是用一種危害相對較低的物質(zhì)替代另一種危害更高的物質(zhì)罷了。
HFC造成溫室效應的能力是二氧化碳的700倍,而氟利昂造成溫室效應的能力是二氧化碳的2000倍。目前各國正嘗試逐步淘汰氟利昂的替代物,以此來盡可能抑制全球變暖的趨勢。蒙特利爾議定書也在不斷地被修訂,以在新的階段調(diào)整保護環(huán)境的措施。
另一個問題是,并非所有人都對蒙特利爾議定書言聽計從。
由于氟利昂的替代物沒它效率高,反而成本更高,也讓對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1991年加入蒙特利爾議定書,按照計劃,在2010年1月1日就停止了氟利昂等的生產(chǎn)與消費。2020年10月21日,生態(tài)環(huán)境部副部長趙英民表示,我國消耗臭氧層物質(zhì)累計淘汰量占到了發(fā)展中國家總量的50%以上,成為全球?qū)Τ粞鯇颖Wo貢獻最大的國家。中國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品生產(chǎn)的企業(yè),在未領取生產(chǎn)配額的情況下,生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì),被罰款100萬元。
盡管氟利昂已被名義上禁止,但諸如此類行為的存在,無疑會延緩臭氧層的痊愈,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)了一個巨大的臭氧層空洞,2個月后自動愈合。它上一次出現(xiàn)還是在2011年。沒人知道,北極上空的那個“洞”是否會和北半球的下一個春天一起來臨。但南極上空的“洞”繼續(xù)出現(xiàn),應該沒有太大懸念。
雖然很多時候,臭氧層空洞這樣或大或小的變化與低溫、極地渦旋有關,但這也同樣說明,人類過去以及現(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)被嚴格執(zhí)行。
有網(wǎng)友開玩笑地說,可以使用打印機產(chǎn)生的臭氧去填補那個“洞”。這終究只是句玩笑話。當年同獲諾獎的3位化學家,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一個沒有臭氧層空洞的年份。
關鍵詞: 工業(yè)革命
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