O2 + hν→ 2O
O2 + O → O3
幾億年前，地球大氣層中沒有臭氧層。地球表面受到太陽紫外線的強烈照射。地面上沒有生物。只有少數生物生活在水中。因為水可以吸收紫外線，所以水中的綠色植物不斷吸收大氣中的二氧化碳，釋放氧氣並擴散到空氣中。高層大氣中的壹些氧氣受到了紫外線的影響。根據右上表所示的反應式，氧氣變成了臭氧，產生了臭氧層。
臭氧層對地球上的生命非常重要，因為它可以過濾掉紫外線，讓地球上的生命可以登陸，在地表開始另壹個燦爛的生命。
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大氣結構
大氣從地表向外可分為對流層(0~20km)、平流層(20~50km)、中間層(50~100km)、電離層(100 ~ 1000km)和磁層(100~l000km以上)。臭氧大部分集中在平流層，吸收來自太陽的紫外線能量，使得平流層中海拔越高，溫度越高，所以平流層中不會出現垂直擴散，只會出現水平流動。
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臭氧層的作用和破壞
地球上的生物之所以能在陸地上生存，是因為集中在平流層的臭氧能隔絕陽光中的紫外線。如果沒有臭氧層，進入大氣的紫外線很容易被原子核吸收，破壞生物的遺傳物質DNA，陸地上的生物也就不存在了，但是保護所有生物的臭氧層卻在被人類持續的影響著。
的毀滅。據科學研究，臭氧減少10%。紫外線可能會增加20%，而皮膚癌患者可能會增加30%。此外，可能會出現以下現象:
(1)白內障發病率上升。
(2)免疫系統受到抑制。
(3)糧食減產，質量下降。植物和浮遊生物減少，
破壞自然界的生物鏈。
(4)塑料和橡膠制品加速老化。
(5)紫外線直射會引起對流層臭氧ⅱ增加，產生光化學。
煙導致空氣汙染。
大氣中的臭氧含量只有百分之壹，但在距離地面20到30公裏的平流層中有壹個臭氧層，其中的臭氧含量占這個高度空氣總量的百分之壹。雖然臭氧層的臭氧含量極小，但它具有非常強的吸收紫外線的功能，可以吸收陽光紫外線的有害部分(UV-B)。由於臭氧層有效地阻擋了太陽紫外線的入侵，人類和地球上的各種生命得以存在、繁衍和發展。
在1985期間，英國科學家觀測到了南極上空的臭氧洞，並確認其與氯氟化碳分解產生的氯原子有直接關系。這個消息震驚了全世界。到“1994”，南極上空臭氧層受損面積已達2400萬平方公裏，北半球上空臭氧層比以往更薄，歐洲和北美上空臭氧層平均減少10%-15%，甚至西伯利亞上空也減少了35%。科學家警告說，地球臭氧層遭到破壞的程度比大多數人想象的要嚴重得多。
氟利昂等消耗臭氧層物質是臭氧層破壞的罪魁禍首。氟利昂是20世紀20年代合成的。化學性質穩定，不易燃，無毒。用作制冷劑、發泡劑和清洗劑，廣泛應用於家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代後期氟利昂產量達到頂峰，產量達到654.38+0.44萬噸。在控制氟利昂之前，全世界已經向大氣排放了2000萬噸氟利昂。因為它們在大氣中的平均壽命是幾百年，所以它們的排放物大部分留在大氣中，大部分留在對流層，小部分上升到平流層。在對流層中相當穩定的氟利昂，上升到平流層後，在壹定的氣象條件下，在強紫外線的作用下會發生分解，這就解釋了釋放出來的氯原子會與臭氧發生連鎖反應，不斷破壞臭氧分子。科學家估計，壹個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。
氟利昂等消耗臭氧層物質是臭氧層破壞的罪魁禍首。氟利昂是20世紀20年代合成的。化學性質穩定，不易燃，無毒。用作制冷劑、發泡劑和清洗劑，廣泛應用於家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代後期氟利昂產量達到頂峰，產量達到654.38+0.44萬噸。在控制氟利昂之前，全世界已經向大氣排放了2000萬噸氟利昂。因為它們在大氣中的平均壽命是幾百年，所以它們的排放物大部分留在大氣中，大部分留在對流層，小部分上升到平流層。在對流層中相當穩定的氟利昂，上升到平流層後，在壹定的氣象條件下，在強紫外線的作用下會發生分解，這就解釋了釋放出來的氯原子會與臭氧發生連鎖反應，不斷破壞臭氧分子。科學家估計，壹個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。
控制臭氧層破壞的方法和政策
在現代經濟中，氟利昂等物質被廣泛使用。要徹底消除它們，首先要找到氟利昂等替代物質和技術。特殊情況下需要使用的，也要盡量回收再利用。目前，世界上壹些主要的氟利昂制造商已經參與了含氟替代品(氫氯氟烴和氫氟烷烴等)的開發和研究。)來替代氟利昂及其合成方法，氟利昂可用作發泡劑、制冷劑和清洗溶劑，但這類替代品也破壞臭氧層或產生溫室效應。同時，非氟利昂替代物質和方法也在開發中，如水凈化技術和氨制冷技術。
為了促進氟利昂替代物質和技術的開發和使用，逐步淘汰消耗臭氧層物質，許多國家采取了壹系列政策和措施。壹種是傳統的環境控制措施，如禁令、限制、配額和技術標準，並嚴懲違反規定者。歐盟國家和壹些經濟轉型國家廣泛采取了此類措施。壹種是經濟手段，如征收稅費、資助替代材料和技術開發。美國對消耗臭氧層物質的生產和使用實施了稅收和可交易許可證等措施。此外，許多國家的政府、企業和非政府組織發起自願行動，采用各種環境標誌，鼓勵生產者和消費者生產和使用不含消耗臭氧層物質的材料和產品，其中綠色冰箱標誌得到了廣泛使用。
65438年到0985年，《保護臭氧層維也納公約》是在聯合國環境規劃署的推動下制定的。65438-0987年，聯合國環境規劃署組織制定了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，規定了減少使用八種破壞臭氧層物質(簡稱管制物質)的時限。該議定書已得到163個國家的批準。1990、1992和1995年，在倫敦、哥本哈根和維也納舉行的議定書締約方會議上，分別對議定書進行了三次修訂，擴大了受管制物質的範圍，現在包括氟利昂(又稱HCFC)、哈龍(CH3Br)和四氯化碳(CCL4)。根據修訂後的議定書規定，發達國家於1994+10月停止使用哈蘭，於1996+10月停止使用氟利昂、四氯化碳和甲基氯仿；到2010，所有發展中國家將停止使用氟利昂、哈龍、四氯化碳和甲基氯仿。中國於1992年加入《蒙特利爾議定書》。
為了落實議定書的規定，1990年6月在倫敦舉行的議定書締約方第二次會議決定設立壹個多邊基金，為發展中國家消除相關物質提供財政援助和技術支持。1991成立臨時多邊基金，1994成為正式多邊基金。截至1995年底，多邊基金已籌集4.5億美元，並在發展中國家安排了1100多個項目。
到1995，經濟發達國家已經停止使用大多數受控物質，但經濟轉型國家沒有按照《議定書》的要求減少受控物質的使用。發展中國家按規定將在2010前停止使用受控物質，受控物質消費仍處於增長階段。由於經濟持續高速增長，家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防設備等產品。與1986相比，中國的受管制物質消費量增加了壹倍多，成為世界上使用受管制物質最多的國家之壹。
在各種國際環境條約的執行方面，這個議定書是最好的。目前，排放到大氣中的消耗臭氧層物質壹直在逐年減少，對流層中的消耗臭氧層物質濃度從1994開始下降。據預測，到2000年，平流層中消耗臭氧層物質的濃度將達到最大值，然後開始下降。但是因為氟利昂相當穩定，所以可以存在50到100年。即使《議定書》得到全面實施，臭氧層的損耗也只能在2050年後才能完全恢復。根據世界氣象組織6月發表的研究報告1998和聯合國環境規劃署所做的預測，人類大約需要20年才能看到臭氧層恢復的最初跡象，到20世紀中葉臭氧層濃度才會達到20世紀60年代的水平。
臭氧是人類在1849年首次發現的，臭氧層問題是美國化學家羅蘭和穆連在1974年首次提出的。他們認為，在對流層中極其穩定的氯氟烴(CFCs)被輸送到平流層後，在那裏分解產生的原子氯(CI)很可能會破壞臭氧層。從20世紀70年代末開始，科學家們開始在每年春天探索南極的臭氧層。1994年首次觀測到最大的臭氧洞，面積相當於歐洲，24000萬公裏。
臭氧(O3)是氧氣(O2)的異構體，在大氣中的含量只有十億分之壹，濃度隨海拔高度而變化。臭氧層可以說是地球的保護層，主要圍繞在離地面20-25公裏的地方，起到吸收太陽紫外線中有害部分的作用(UV-B是紫外線的壹種波長，280-315 nm)。同時，由於紫外線是平流層的熱源，臭氧分子是平流層大氣的重要組成部分，所以平流層中臭氧層的垂直分布對平流層溫度結構和大氣運動具有決定性作用，對調節氣候具有重要作用。南極上空的臭氧層是在20億年的漫長時期內形成的，但在短短壹個世紀內就被破壞了60%。
氟利昂作為含氯氟烴的壹種，是壹種不燃無毒的物質，化學性質非常穩定，極難分解，廣泛應用於現代生活的各個領域。氟利昂用於清潔劑、制冷劑、隔熱材料、噴霧劑、發泡劑等。氟利昂在使用中排入大氣後，其穩定性決定了它會在這裏長期停留幾十年到100年。因為氟利昂在對流層無法自然消除，只能從對流層慢慢流向平流層，在那裏受到強紫外線照射後分解。分解後產生的原子氯會破壞臭氧層。憲法研究表明，臭氧層被破壞後，紫外線會徑直穿過大氣層。強烈的紫外線輻射會抑制人的免疫力，增加白內障和皮膚癌患者的數量。如果臭氧層總量減少1%，UV-B增加2%，將使皮膚癌發病率增加2-4%。此外，紫外線的增強還會通過對海洋中藻類的影響，影響農作物的生長，破壞整個水生生態系統。據統計，目前全球氟利昂年消耗量超過654.38+0萬噸，迄今排入大氣的氟利昂總量達到2000萬噸，其中大部分仍停留在對流層，只有約654.38+00%到達平流層。
目前，最早使用氯氟化碳的24個發達國家分別在1985和1987簽署了限制使用氯氟化碳的《維也納公約》和《蒙特利爾議定書》。1993年2月，中國政府批準了《中國消耗臭氧層物質淘汰計劃》，並決定在2010年完全淘汰消耗臭氧層物質。
1995年10月23日，聯合國大會通過決議，紀念16，0987年9月簽署的《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，並將9月16日定為保護臭氧層國際日。
節選自自然之友編輯的《20世紀環境警告》。