二、臭氧層耗竭對人類生態(tài)環(huán)境的影響

(一)大氣臭氧層耗竭對天氣、氣候變化的影響

大氣臭氧層的變化直接制約著平流層的溫度結(jié)構(gòu)和環(huán)流形勢。在平流層中，大氣臭氧層可發(fā)揮熱源和冷源的雙重作用：O₃強(qiáng)烈吸收太陽紫外輻射能后，既可成為平流層增溫的主要熱源，又可因向太空發(fā)射紅外輻射而使平流層冷卻。由于O₃的加熱率通常遠(yuǎn)高于冷卻率，因而其凈效應(yīng)是導(dǎo)致平流層增溫，進(jìn)而影響平流層的環(huán)流形勢以及全球氣候變化。

CO₂等溫室氣體濃度的增加，會把O₃所吸收的太陽紫外輻射能的相當(dāng)部分以紅外輻射的形式向太空釋放，因而導(dǎo)致平流層溫度下降。觀測結(jié)果證實(shí)，大氣臭氧層耗損已削弱了其對平流層加熱的貢獻(xiàn)，并影響平流層的熱力和動力學(xué)過程以及平流層氣候和全球氣候變化。但是，這些過程間存在著復(fù)雜的反饋?zhàn)饔谩Ｍ瑫r(shí)，對流層中O₃濃度的增加又會增強(qiáng)直接輻射的強(qiáng)迫效應(yīng)(可能高達(dá)20％)，從而使得大氣中O₃變化與氣候變化成為一個(gè)極其復(fù)雜而具有許多不確定性的科學(xué)問題(王庚辰，2003)。

(二)臭氧層耗竭對人類生態(tài)環(huán)境的潛在威脅

人類與其周圍的生態(tài)環(huán)境經(jīng)過漫長的進(jìn)化歷程后，已適應(yīng)了今天近地層內(nèi)的太陽紫外輻射強(qiáng)度。適量的紫外輻射可增強(qiáng)交感腎上腺機(jī)能，提高人體免疫能力，促進(jìn)P、Ca等元素的代謝，增強(qiáng)對環(huán)境污染物的抵抗力。但過量的紫外輻射將擾亂原有的人-地復(fù)合系統(tǒng)，嚴(yán)重破壞人類的生態(tài)環(huán)境，給地球生命系統(tǒng)帶來難以估量的損害。

1.臭氧層耗竭對生物的影響

O₃能強(qiáng)烈吸收太陽輻射中UV-C(200～280mm)波段的輻射，對于在人群健康和生理學(xué)意義上最重要的UV-B(280～320mm)波段也很敏感。UV-B波段的致癌作用最強(qiáng)，同時(shí)，O₃還能使人體的免疫系統(tǒng)功能發(fā)生變化并引起多種病變，例如曬斑、眼病、光變反應(yīng)和皮膚病(包括皮膚癌)等。裸露部分(如皮膚、眼睛)經(jīng)UV-B輻射后，可出現(xiàn)灼傷、表皮增厚、色素沉著等急性反應(yīng)。長期接受輻射可使皮膚角質(zhì)層發(fā)生病變，繼而導(dǎo)致黑色素瘤、鱗狀細(xì)胞癌等。人體免疫系統(tǒng)受損還可引發(fā)紅斑狼瘡等惡性疾病，使單純性皰疹、淋巴肉芽腫等傳染病易于流行。UV-B輻射不僅可損傷結(jié)膜、角膜，還能傷及視網(wǎng)膜和晶狀體，導(dǎo)致白內(nèi)障等疾病。研究表明，若O₃總量減少1％，UV-B可增強(qiáng)2％，基礎(chǔ)細(xì)胞癌變率可能增加4％，扁平細(xì)胞癌變率可能增加6％，惡性黑瘤發(fā)病率將提高2％，白內(nèi)障患者增加0.2％～0.6％。

紫外線可破壞絕大多數(shù)生命物質(zhì)——蛋白質(zhì)的化學(xué)鍵，殺死微生物并破壞動植物蛋白質(zhì)，損害細(xì)胞中的基因物質(zhì)脫氧核糖核酸(DNA)。紫外輻射不斷增強(qiáng)將打亂生態(tài)系統(tǒng)中復(fù)雜的食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致許多生物物種的滅絕。實(shí)驗(yàn)表明，有些植物如甜菜、玉米、煙葉、菜豆(White Bean)、棉花等對UV-B是很敏感的，過量的輻射將使其葉片受損，從而抑制其光合作用，最終導(dǎo)致減產(chǎn)。此外，還可改變某些植物的再生能力及產(chǎn)品的質(zhì)量，引起遺傳基因等方面的變化。

UV-B輻射可穿透10多米深的水面，殺死其中的微生物并顯著削弱作為海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈基礎(chǔ)的浮游生物及藻類的光合作用，以致引起水生生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化并降低水體對污染物的自然凈化能力。由于人類對動物蛋白的需求有18％取自魚類，因而海洋食物鏈一旦被切斷，將對人類的生活造成巨大的不利影響。

2.臭氧層耗竭對人類生存環(huán)境的影響

高空臭氧層不但吸收了部分來自太陽的短波紫外輻射，保護(hù)地球上的生命，還由于它對紫外輻射的吸收是平流層的重要熱源，從而決定了平流層的溫度場結(jié)構(gòu)并對全球氣候的形成及變化具有重要的制約作用。高空O₃含量減少將導(dǎo)致平流層的冷卻，因而使地面所獲得的長波輻射量也隨之減少。但問題的復(fù)雜性在于存在著相反的效應(yīng)：一方面，O₃含量減少有可能使得O₃的極大值高度降低；另一方面，下墊面所接受的太陽可見光輻射量將增加。這二者的綜合作用有可能使平流層冷卻對地表的影響得以補(bǔ)償。

平流層O₃耗竭對大尺度氣候變化的重要意義還在于UV-B輻射增強(qiáng)將改變大氣的溫室效應(yīng)，遏制森林、灌叢、草原及農(nóng)作物的正常生長，破壞植被，以致擾亂原有的地-氣系統(tǒng)的交互作用關(guān)系。