笑气是对臭氧层的最大威胁

 作者:金貔燹     |      日期:2019-02-05 11:19:08
一项新的研究表明,一氧化二氮,俗称笑气,现在是人类排放的主要臭氧消耗物质 - 并且在整个世纪可能仍然如此研究人员建议使用这种化合物 - 这是由化肥和污水处理厂中氮的分解产生的 - 应该减少,以避免稀释覆盖地球的保护性臭氧层臭氧层可以保护地球免受太阳紫外线的伤害,从而增加患癌症的风险并威胁作物和水生生物人类生产的化学物质氯氟烃(CFCs)在20世纪80年代成为头条新闻,当时人们清楚地知道他们在地球极地地区的臭氧层中吃了一个洞 1987年,一项名为“蒙特利尔议定书”的国际条约规定了氟氯化碳和某些其他消耗臭氧层气体的生产,到1996年它们将完全淘汰从那时起,地球的臭氧 - 无论是极地洞还是整个地球周围的大气层 - 都有一直在好转但是,不受“蒙特利尔议定书”管制的一氧化二氮的排放可以扭转这些收益 - 甚至可能使情况变得更糟 “目前,氧化亚氮是排放的最重要的消耗臭氧的气体,”美国国家海洋与大气管理局的A. R. Ravishankara说,这项新研究的主要作者 “除非采取措施,否则它将继续如此”氧化亚氮也是甲烷或二氧化碳排放中的一种温室气体,因此调节它对气候也有好处,他说当土壤或水中的氮被细菌吃掉时,一氧化二氮(N2O)自然产生它升入平流层,大部分被太阳光线分解成无害的氮和氧分子但其中一些仍然存在,并且可以存活数百年该化合物与高能氧原子反应产生更致命的化合物,即一氧化氮(NO)然后继续破坏臭氧,这是一个由三个氧原子组成的分子 Ravishankara指出,一氧化二氮对臭氧层中的孔没有影响,但它使全球层更薄自20世纪70年代以来,这种化学过程就已为人所知,当时科学家们担心飞行超音速飞机的环境影响会产生臭氧消耗的氮氧化物 Ravishankara和他的同事是第一个对氧化亚氮在臭氧消耗中的作用提出强硬评论的人为此,他们模拟了大气层及其内部发生的化学反应他们发现,一氧化二氮消耗臭氧的可能性与其他臭氧消耗物质(称为氢氟碳化合物)相当,后者取代了氟氯化碳,但也正在逐步淘汰但是尽管耗尽潜力大致相当,但氧化亚氮可能具有更大的破坏性,因为它更加丰富 N2O的全球人均排放量约为每年1000万吨,相比之下,排放峰值时所有氟氯化碳的排放量略高于100万吨科学家表示,人类在生产有害气体方面的作用在很大程度上被忽视了由于生产天然气的化石燃料燃烧,以及氮基肥料,污水处理厂和其他涉及氮气的工业过程,每年排放的氧化亚氮约三分之一是人为的虽然超音速运输从未起飞,但目前的N2O排放量与每天飞行500架这样的飞机一样多会破坏臭氧自工业化时代以来,排放水平每年增加0.25% “一氧化二氮是一种被遗忘的气体,”伊利诺伊大学厄本那 - 香槟分校的Don Wuebbles说,他发明了量化化学品臭氧消耗潜能的方法,但没有参与这项工作 “人们一直认为这是一件很自然的事情人们已经忘记了它一直在增加“随着CFC水平的降低,氧化亚氮可能变得更加强大氮和氯化合物抵消了对臭氧的影响 - 氯越多,氮在破坏臭氧方面的效果就越差,反之亦然 Ravishankara说,随着CFC从大气中清除,氧化亚氮的效力将比以前提高50% “人们期待臭氧只会从导致氟氯化碳的人类活动的结果中恢复过来,”Wuebbles说 “一氧化二氮可以防止这种情况发生”期刊参考:科学(DOI:10.1126 / science.11​​76985)更多关于这些主题: