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第8章 新女娲“补天”(4)

据统计,目前全世界氟利昂的年使用量超过 100万吨,迄今为止向大气中排放的氟利昂总量达 2000万吨,大部分仍停留在对流层中,只有10%左右到达了平流层。由于氟利昂在世界范围的广泛使用,今后几十年中,大气层的臭氧会因此而持续减少,其后果是十分严重的。

1978年,美国科学家认识到,氟化物进入平流层后会降低臭氧的生产率。于是,美国政府从 1979年开始禁止生产、使用氟化物。当时的美国是全世界最大的氟化物生产国,1976年全世界出售的氟化物中有40%是美国生产的。加拿大、丹麦、芬兰、挪威等国相继加入这一行列,纷纷禁止使用氟化物。于是,一个禁止使用氟化物的国际组织——联合国环境保护署臭氧层保护委员会于 1979年成立。经过北美地区和欧洲共同体的努力,1982年全世界氟化物的产量比其高峰年 1972年的产量减少了21%。

目前,最早使用氟利昂的 24个发达国家已于 1985年和 1987年分别签署了限制使用氟利昂的《维也纳公约》和《蒙特利尔议定书》。1993年2月,我国政府批准了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰方案》,确定逐渐淘汰消耗臭氧层物质。

除了氟利昂外,臭氧还会与人工合成含溴的物质发生化学作用,从而造成臭氧自己的消耗。含溴化合物哈龙就是一种很典型的物质。

实际上,含有消耗臭氧层物质的产品在我们生活周围四处可见,涉及的行业包括化工生产、消防防火、汽车空调、溶剂清洗、烟草、塑料发泡、家电制冷等。我们熟悉的灭火剂中就含有哈龙。

导致大气中臭氧减少和耗竭的物质中,很重要的一种就是平流层内超音速飞机排放的大量氧化亚氮。

从 20世纪 60年代起,英国、法国、苏联和美国竞相研制超音速飞机。这场国际比赛开始时,英国、法国一时居于领先地位,他们研制出了“协和”飞机。当英国、法联合准备大量生产“协和 500”号飞机,苏联大量生产“图 144”飞机时,美国研制成功了“波音707”。当它们开始在世界上空穿梭时,国际社会第一次发出了保护臭氧层的呼吁。这场运动是由美国科学家迈克唐纳发起的。他应美国科学院的邀请,就“协和”飞机对于环境的影响进行了系统的调查和科学研究。

那时,许多人担心“协和”飞机在平流层里飞行,排放了大量水蒸气。这些水蒸气在平流层中会变成冰晶。如果那些冰晶降落到地面,会砸伤很多人。如果那些冰晶滞留在天空,大量反射太阳光,会使进入对流层的太阳能减少,这样气候会发生变化。可是,迈克唐纳 1966年发表的报告声称:“协和”飞机不会对气候产生严重的影响。

其实,他低估了问题的严重性。这些飞机在万里高空中飞行,排放了大量的废气——氮氧化物、硫化物颗粒和水蒸气。这些废物直接进入平流层,参加平流层内复杂的光化学反应,导致臭氧产量的下降。特别是氧化亚氮,对于臭氧的生成有着严重的影响。它使得大量紫外线无法用于臭氧的生成,久而久之,臭氧层就要变薄。其破坏性是显而易见的。但是,这种破坏性很难精确地测量,关于它们各自对臭氧层影响的大小也很难给出准确的数据。

可是,到了 20世纪 70年代,当“协和”飞机成为北大西洋航线的主要交通工具时,迈克唐纳根据试验研究结果,估计“协和 500”和“图 144”在飞行中排放的废气使平流层中臭氧的产量下降 4%,“波音 707”在飞行中排放的废气使平流层的臭氧产量减少 15%。同时,他还指出,臭氧层中的臭氧量每减少 1%,美国每年就要增加皮肤癌患者 5000~ 1万人。

人们正是从他的报告里才看到了“皮肤癌”与“协和”飞机之间的联系。他还指出,“波音”与“协和”“图144”之间对于臭氧层的破坏性差异如此之大是由于它们的飞行高度、耗油量不同所造成的。“协和 500”和“图144”飞行高度为 17千米左右,而“波音 707”比前两者要飞得高,多达 20千米以上。前两者的耗油量只有后者的 l/3左右。在距地面 20千米的高空,氮氧化物对于臭氧生成的影响是在距地面 17千米高空的 2倍。

在美国国会的听证会上,迈克唐纳的报告简直是一场环境保护运动的动员令,使得人们对于超音速飞机有了新的认识。从此,飞机对于臭氧层以及更大范围的环境污染成为一个重要的科学课题,争论延续至今。

突破性的工作是由加州大学的江斯登做的。他调查了低空光化学烟雾,分析了臭氧层中的氮氧化物,得出的结论是:500架“协和”飞机2年的飞行使平流层中的臭氧至少减少 10%。他把这个结果附函寄给美国商业部,指出:“大量超音速飞机是否导致环境向不利于人类健康方向发展,有待进一步研究。”1971年,他发表在《科学》杂志上的研究报告确认:破坏臭氧层的化学成分是氮化物。

1974年以后的 3年间,美国交通部组织实施了“超音速飞机环境影响评估项目”,全世界 10多个国家 1000名科学家参加,耗资 2100万美元。这个项目最后得出的结论是:500架“波音 707”每天在平流层中飞行 7~ 8小时,每使用 1千克的燃料排放 14克的氮氧化物,使北半球平流层中的臭氧减少 15%;尽管它很少飞到南半球,那里的臭氧也会受到影响,平流层中的臭氧也会减少8%。

超音速飞机是否破坏了臭氧层的争吵正在进行时,航天飞机升空了,这又引发了另一场争论,氯化物是否与臭氧洞的形成密切相关。

当时,美国宇航局认为,航天飞机排放的废气与臭氧层空洞没有直接的联系。航天飞机排泄的废气之一——氯化氢广泛扩散到平流层中。如果飞行一周,它每年排放在平流层中的氯化物大约有 5000吨。

芝加哥大学的科学家们认为,美国航宇局的认识有问题,航天飞机对臭氧层的影响报告有缺陷。1977年,美国科学院发表看法,认为每年航天飞机飞行 60次会导致北半球平流层中的臭氧减少0.2%。

为了保护人类健康和生物生存环境,联合国环境规划署理事会决定,于 1977年 3月在美国华盛顿召开“评价整个臭氧层国际会议”。有 32个国家的专家参会,并通过第一个“关于臭氧层行动的世界计划”,内容包括监测臭氧和太阳辐射,评价臭氧耗损对人类健康、生态系统和气候的影响,以及开发一个用来评价采取国际性控制措施及由此带来好处的方法等。会议还要求联合国环境规划署成立一个“臭氧层问题协调委员会”,定期讨论协调有关氯氟烃的国际控制措施。但是这种国际协调进展极其困难。

1980年 11月联合国环境规划署理事会提出制订一个保护臭氧层公约的议案,为此邀请了一些法制专家和技术专家成立一个特设工作组构思一个国际公约的框架。经多年酝酿,提出了召开保护臭氧层外交大会,并提出保护臭氧层公约的框架。

署在奥地利维也纳召开了“保护臭氧层外交大会”。有 21个国家的政府代表出席了会议,其中发展中国家只有 4个,即埃及、阿根廷、秘鲁、智利。

“维也纳公约”的宗旨是为了保护人类健康和环境,各缔约国应采取适当措施,控制足以改变或可能改变臭氧层的人类活动,以免受到由此造成的或可能造成的不利影响。

“维也纳公约”还规定各缔约国应在其能力范围内:

(1)通过有系统的观察、研究和资料交流,从事合作,以便更好地了解和评价人类活动对臭氧层的影响以及臭氧层的变化对人类健康和环境的影响。

(2)采取适当的立法和行政措施,从事合作,协调适当的政策,以便对本国的某些人类活动,在已经或可能改变臭氧层而造成不利影响时,加以控制、限制、削减或禁止。

(3)从事合作,制订执行本公约的商定措施、程序和标准,以期通过有关控制措施的议定书和附件。

“维也纳公约”虽然没有任何实质性的控制协议,但却为会后采取国际性控制氯氟烃的措施做了必要准备。“保护臭氧层维也纳公约”在1985年 3月 22日的全体大会上一致通过,并于 1989年 9月生效。我国政府认为“公约”的宗旨是积极的,于 1989年 9月 11日正式提出加入“公约”,并于 1989年 12月 10日生效。至 1993年 9月参加“维也纳公约”的缔约国已达 125个。

我国非常关心保护大气臭氧层这公约》后,我国在保护臭氧层这一方一全球性的重大环境问题,自 1989面也下了不少工夫。首先是积极履行年 9月正式加入《保护臭氧层维也纳公约的有关协定,控制消耗臭氧层物质的产量;其次是在 1992年加入《蒙特利尔议定书》,并为该议定书中的多边资金的建立作出不可磨灭的贡献。

为加强对保护臭氧层工作的领导,我国成立了由环境保护部(原国家环保总局)等部委组成的国家保护臭氧层领导小组。在领导小组的组织协调下,编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》,并于 1993年得到国务院的批准,成为我国开展保护臭氧层工作的指导性文件。在此基础上又制定了化工、家用制冷等 8个行业的淘汰战略,进一步明确了各行业淘汰消耗臭氧层物质的原则、政策、计划和优先项目,具有较强的可操作性。

为配合履行保护臭氧层的国际公约,我国出台了一些法规和措施,对消耗臭氧层物质的生产和使用予以控制,对替代品和替代技术的生产和应用予以引导和鼓励,如生产配额、环境标志、税收价格调节、进出口控制、投资控制等政策。

此外,我国还开展了保护臭氧层的宣传、国际合作和科研等方面的活动,提高了广大人民群众保护臭氧层的意识,并积极参与到这项保护地球环境的行动中。经过这些努力,我国保护臭氧层工作取得了明显的进展。许多企业或利用多边基金或利用自有资金进行了生产线的转换。

我国已于1999年7月1日冻结了氟利昂的生产。2007年 7月 1日前,除原料和必要用途之外,我国已淘汰其他所有氟利昂和哈龙的生产和使用,并在 2007年 9月 1日以后禁止销售含这些物质的家用电器产品。因此,目前市场上的冰箱、冰柜等都已不含“氟”。发胶、摩丝、杀虫剂等原本含有氟利昂的产品现也大多采用替代品。

我国已经确定了严格的臭氧层消耗产品的生产和销售时间表,以上海为例,根据《上海市加速淘汰消耗臭氧层物质工作实施方案(2008~ 2010年)》,2010年 1月 1日前,上海市已淘汰四氯化碳和甲基氯仿的生产和使用,在 2015年 1月前,淘汰甲基溴的生产和使用,在 2030年前淘汰氢氯氟烃的生产和使用。