书城科普小学生最想知道的100个为什么:科学的秘密
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第66章 什么是臭氧层?为什么当它遭到破坏时,我们会受到伤害?

在炎热、烟雾弥漫的日子里,接近地面的臭氧能达到令人担忧的程度。呼吸到臭氧是非常危险的,因为这种形式的氧能给我们的肺带来伤害。在大量被臭氧污染的空气中慢跑的人,会感到呼吸困难和疼痛。高速公路上吸收大量汽车尾气的树木和花草,也经常因为臭氧而影响其生长。

不过,保持在安全距离以内的臭氧——我们头顶上数十英里处,实际上可以保护我们的健康。臭氧可以吸收UV射线。UV射线能让我们晒出健康的肤色,但同样会带来灼伤和可怕的皮肤癌。

在1970年代,科学家们开始担心臭氧层的问题。他们发现含氯氟烃(CFCs)(它是冰箱、空调和气溶胶罐中使用的一种化学物质)可以破坏臭氧层。当我们使用头发定型喷雾或者除臭剂,或者当家电在修理或被丢弃损毁时,这些气体都会跑到空气中去。

科学家推测出CFCs气体会慢慢向上飘,最后跑进臭氧分子里。太阳辐射通过CFCs释放出氯气。氯能将臭氧分子分离,让它变回原本的O2分子。

出于对臭氧层的保护,美国在1978年禁止了喷雾剂的使用。但是化学物质的制造商和一部分科学家却认为,臭氧破坏理论是不可信的。

接着,在1985年,英国科学家发现了一件令人震惊的事情:南极洲中心上空的臭氧层有一个巨大的缺口。每年春天,这个缺口都会出现,它的大小相当于整个美国。当风向随着季节改变时,缺口会再次被臭氧分子“填满”。但是随着臭氧分子急速移动去填充这个缺口,其他地方的臭氧层就会骤减。比如,在1992年冬天,欧洲和加拿大上空的臭氧就减少了20%。

在南极洲上空,研究人员发现了很多含氯氟烃一氧化物,它是含氯氟烃破坏臭氧时形成的一种化学物质。因此,世界范围内含氯氟烃的运用,看来确实是一个问题。

科学家估计,每当臭氧层减少1%,到达地球的UV射线就会上升2%,皮肤癌的患病率也将提高3%到6%。UV射线可以伤害身体的免疫系统,让我们难以抵抗那些传染疾病的侵袭,比如疟疾。它还能给树木和庄稼等植物的细胞造成损伤。

还有一点令人担忧,臭氧的耗损可能使全球气候发生改变,而它带来的各种影响至今还没有可靠的估测。臭氧层能够维持住热量,当它减少时,所在之处的空气就会变冷,全球季候风的形式发生改变,天气也将受到影响。结果会带来干旱和对农作物生长的破坏,从而导致粮食短缺甚至严重的饥荒。

一些科学家估计,如果人类现在能够停止全球性的对臭氧层的破坏,那么它将在100年之后恢复到原来的水平。

地球的大气层是由很多种气体混合而成的。其中一大部分是氮气,为总数的77%。我们熟悉的氧气大概要占21%。余下的2%则由多种少量的气体组成,包括氩气、二氧化碳、氦气、氖气、氪气、氙气、一氧化二氮、一氧化碳等。还有漂浮在空气中的水蒸汽。

氧气对人类来说至关重要,因为这种气体与我们身体的运行息息相关。一些新生婴儿的肺可能还没完全发育好,有时就他们会被放在氧气充足的保育箱里。里面的氧气可高达30%到40%,远远高于大气层中21%的水平。那些有严重呼吸问题的婴儿还可能被放置在100%的纯氧环境下,用来防止对其大脑的损伤。

但是,过多的氧气也能带来一些危害,甚至和氧气过少时的危害不相上下。如果保育箱里的氧气过量的话,血液中的氧气就会增多,将给婴儿眼内的血管造成损坏,甚至有可能导致失明。

下面来举例说明氧气的两面性。