臭氧(O3)是氧的衍生物。自然大氣中有微量的臭氧存在，其濃度是隨高度變化的。平流層（距地平20~25km的大氣層）臭氧濃度最大。分布於同溫層中的臭氧吸收了太陽光中99％的對地球生物圈有極大傷害作用的高能紫外線。測量表明，1978～1987年，全球臭氧濃度平均降低了3.4%~3.6%；1985年便在南極上空觀測到了臭氧空洞。有證據表明，造成臭氧屏蔽破壞的主要原因是人類活動排放到大氣中的氟氯烴的光化學反應。而臭氧屏蔽的破壞，必將對地球生命系統和人類生態環境造成災難性的影響。
大氣層中臭氧的濃度隨高度變化，平流層中距地面20~25km間的大氣層臭氧濃度最大。工業革命前氯氟烴的濃度為0，現今為1×10－9。人類活動排放的含氟氯烴的物質和氮氧化合物在平流層中通過光化學反應將使臭氧減少。自本世紀70年代以來，北半球的臭氧減少了3％～5.5％，出現臭氧空洞。南極臭氧空洞正以每年相當於壹個美國陸地面積的速度增長，不僅在南極上空，最近在北極和西藏高原上空也發現了臭氧層減薄，甚至出現臭氧空洞。預計到2014年，臭氧將減少53％以上。臭氧層出現空洞，將使地面紫外線幅射增強，皮膚癌發病率上升，還將帶來幼魚死亡率和家畜瘟疫增加，谷物減產，氣候變化等壹系列的影響。
從科學的角度看，這些緊迫的環境問題涉及地球各部分、各層圈的相互作用，涉及到地球作為壹顆行星的可居住性問題。認識並預言地球環境的變化，是世界科學家們面臨的嚴重挑戰。
三、土地荒漠化
為獲取食物，耕地面積在300a間從4億hm2擴展至15億hm2，耕地和牧場占陸地面積的30％以上。而另壹方面，森林面積急劇減小，5000a前約為76億hm2，1860年為55億hm2，1975年減至26億hm2，1986年減為23億hm2。目前，森林正以1100萬hm2/a的速度從地球上消失。其直接結果是土地沙漠化。目前，沙漠面積已占陸地總面積的10％，還有43％的土地正面臨沙漠化的威脅。
據聯合國環境規劃署初步估計（IIED1987）：荒漠化威脅著4800萬hm2的土地，約占世界表土面積的1/3，影響著至少8.5億人民的生活。80年代初期，在全世界32.57億hm2的產旱地中，約有19.86億hm2遭到荒漠化和嚴重荒漠化，約占生產旱地的61％。土地荒漠化極大地改變了陸地表面的物理特征，破壞了地表輻射收支平衡，誘發氣候和環境變化。而氣候和環境變化的反饋作用又將進壹步影響土地荒漠化的進程，如此循環往復，從而對地球環境產生深遠影響。可見土地荒漠化已成為又壹重大的全球性環境問題。
四、生態環境的破壞
人口爆炸和人類活動以直接或間接的形式，從多方面破壞了地球的生態系統，許多種生物已瀕臨滅絕。物種分布改變以及具體物種的滅絕對人類的影響究竟如何，雖然還不十分清楚，但作為壹種標誌，它表明地球作為人類生命活動的場所，其可居住性正面臨著越來越嚴重的問題。
1、環境汙染加劇
全球每年排放進入大氣層的氣體，CO2為57億t，CH4約2億t。排放有害金屬鋁200萬t，砷7.8萬t，汞1.1萬t、鎘5500t，超出自然背景值的20~300倍。SO2的排放，誘發的酸雨的頻度在增加，面積在擴大；空氣質量嚴重下降，全球有8億人生活在空氣汙染的城市中；江河湖海的汙染日趨嚴重，淡水匱乏使12億人口生活在缺水城市，14億人口在沒有廢水處理設施下生活；水質汙染引發的疾病死亡率已成為人體健康最主要的危害；城市垃圾、汙水、船舶廢物、石油和工業汙染、放射性廢物等大量湧入海洋，每年有200億t汙染物從河流進入海洋，約500萬t垃圾被拋進海洋，在入海口處數萬平方公裏的臭氧層正在擴大。
2、森林銳減和物種滅絕
生物多樣性的世界正發生著嚴重的危機。研究表明（IIED，1987），在人類活動幹擾以前，全世界約有森林和林地60億hm2。到1954年世界森林和林地面積減少到40億hm2，其中溫帶森林減少了32％～33％，熱帶森林減少了15％～20％。近30年來，世界森林，特別是熱帶森林的減少速度明顯加快，平均每年減少800萬hm2。中美洲由1950年的1.15億hm2減到1983年中0.71億hm2。非洲森林減少更快，從1950年的9.01億hm2減至1983年的6.9億hm2。
世界森林的不斷減少直接導致生物品種多樣化的消失和物種滅絕。據估計，地球上曾經有5億個物種，目前尚有500～1000萬個物種，其中占壓倒多數是無脊椎動物和植物（IIED，1987）。壹些專家推測，當前每年消失的物種已達數千種之多。
森林銳減和生物物種的大量減少對人類社會和經濟發展將產生巨大影響。特別是森林植被的大量減少，大大改變了碳、氮等微量元素的源、匯分布，使得微量元素在地球系統中的循環遭到破壞，並迫使其從原有的平衡態向新的平衡態過渡，從而給人類社會和自然生態系統帶來巨大影響。
3、淡水資源短缺
據IIED提供的資料1987年，全球約140億m3的水量中，大約有4.2億m3淡水，約占全球水量的3％，其中約77.2％被冷儲在冰蓋和冰川中，22.4％是地下水和土壤水，約0.4％為湖泊、沼澤和河水。
由於水循環的結果，全球水量分布極不均勻。從作物需水量的角度出發，非洲中東和中亞大部分地區，美國西部，墨西哥西北部，智利和阿根廷的部分地區以及澳大利亞全部都是貧水區，其年蒸發量超過年降雨量。另壹方面，20世紀以來，世界用水量大幅度增加，年用水量從1990年的約4000億m3增加到1995年的3萬億m3，增長了6.5倍。到2000年，全球淡水用量已達6萬億m3。目前，世界上已有43個國家和地區缺水，占全球陸地面積的60％，約20億人用水緊張，10億人得不到良好的飲用水。