臭氧层破坏产生的危害
一、对免疫系统的影响
中波紫外线UV-B的照射,对人体有许多影响。有的是积极的影响,适量的UV-B是维持人类生命所必需的。但是长期接受过量紫外线辐射,将引起细胞内DNA改变,细胞的自身修复能力减弱,免疫机制减退。对免疫系统的影响看来与肤色无关。由于紫外线辐射的增加,大量疾病的发病率及严重程度都会大大增加。这些疾病包括麻疹、水痘、疱疹和其它引起皮疹的病毒性疾病,通过皮肤传染的寄生虫病(如疟疾和利什曼病)、细菌感染(如肺结核和麻疯病)和真菌感染等。
人体免疫系统中的一部分存在于皮肤内,使得免疫系统可直接接触紫外线照射。动物试验发现紫外线照射会减少人体对皮肤癌、传染病及其它抗原体的免疫反应,进而导致对重复的外界刺激丧失免疫反应。人体研究结果也表明暴露于紫外线B中会抑制免疫反应,人体中这些对传染性疾病的免疫反应的重要性目前还不十分清楚。但在世界上一些传染病对人体健康影响较大的地区以及免疫功能不完善的人群中,增加UV-B辐射对免疫反应的抑制影响相当大。
二、白内障
白内障是形成在眼球晶体上的一层雾斑(晶状体浑浊)。实验证明紫外线能损伤角膜和眼晶体,可引起白内障、眼球晶体变形等。据分析,平流层臭氧减少1%,全球白内障的发病率将增加0.6%~0.8%,全世界由于白内障而引起失明的人数将增加10 000~15 000人;如果不对紫外线的增加采取措施,从现在到2075年,UV-B辐射的增加将导致大约1 800万白内障病例的发生。
三、皮肤癌
紫外线UV-B辐射的增加,直接导致人类常患的三种皮肤癌。前两种是Basal和鳞状皮肤癌,这种非恶性癌每年在美国大约有50万患者,如果发现及时,这种病可以治好,很少有人死于此病。美国环境保护局估计臭氧每减少10%,这两种皮肤癌的发病率就提高26%。恶性黑瘤比较少见,它与紫外线辐射有关,其机理知之甚少。每年大约有25 000人患此病。这种病比较危险,每年大约有5 000人死于此病。每个细胞里的遗传物质(脱氧核糖核酸)都对紫外线很敏感,脱氧核糖核酸的损伤会杀死细胞 或将其变成癌细胞。白色皮肤的人对太阳光缺乏自然保护,他们更容易患皮肤癌。据计算,臭氧每减少1%,非黑色素瘤皮肤癌就增加3%。按美国当今在世人口计算,良性黑色素瘤的病例将增加45万例,恶性黑色素瘤的病例将增加1,000例。未来数代受害将更加严重。在靠近南极的澳大利亚,皮肤癌发病率增加了3倍,近年来在那里也一直在讨论有关“臭氧警告” 的问题。
为了防止紫外线对人体皮肤和眼睛造成损害,应避免强烈地日晒,户外活动和工作应穿着长衣长裤,或使用防止紫外线的防晒油涂抹身体裸露部分。为避免角膜炎和白内障,应佩戴能过滤紫外线的眼镜
对城市建筑和建设材料的影响
一、使城市环境恶化
过量的紫外线除了直接危害人类和生物机体外,还会使城市环境恶化,进而损害人体健康,影响植物生长和造成经济损失。城市工业在燃烧矿物燃料时排放的氧化氮,与某些工业和汽车所排放的挥发性有机物,同时在紫外线照射下会更快地发生光氧化反应,生成臭氧、过氧化烯烷基硝酸酯等产物,从而造成城市内近地面大气的臭氧浓度增高,引起光化学烟雾污染 。
近地面臭氧浓度过高,吸入人体会导致肺功能减弱和组织损伤,引起咳嗽、鼻咽刺激、呼吸 短促和胸闷不适等。
近地面的臭氧和过氧化烯烷基硝酸酯能损害植物叶片,抑制光合作用,使农作物减产,森林或树木枯萎坏死,其危害甚至比酸雨还大。
近地面臭氧浓度增高,还使聚合物材料加速老化。据美国环保局估计,当臭氧耗减25%时,城市光化学烟雾的发生几率将增加30%,聚合物材料等老化的经济损失将高达47亿美元。
二、对建筑材料的破坏
因平流层臭氧损耗导致阳光紫外线辐射的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料,尤其是聚合物材料的降解和老化变质。特别是在高温和阳光充足的热带地区,这种破坏作用更为严重。由于这一破坏作用造成的损失估计全球每年达到数十亿美元。
无论是人工聚合物,还是天然聚合物以及其它材料都会受到不良影响。当这些材料尤其是塑料用于一些不得不承受日光照射的场所时,只能靠加入光稳定剂和抗氧剂或进行表面处理以保护其不受日光破坏。阳光中UV-B辐射的增加会加速这些材料的光降解,从而限制了它们的使用寿命。研究结果已证实中波UV-B辐射对材料的变色和机械完整性的损失有直接的影响。
在聚合物的组成中增加现有光稳定剂和抗氧剂的用量可能缓解上述影响,但需要满足下面三个条件:(1) 在阳光的照射光谱发生了变化即UV-B辐射增加后,该光稳定剂和抗氧剂仍然有 效;(2) 该光稳定剂和抗氧剂自身不会随着UV-B辐射的增加被分解掉;(3) 经济可行。目前,利用光稳定性和抗氧性更好的塑料或其它材料替代现有材料是一个正在研究中的问题。
我国科学家普遍认为臭氧层耗减是客观存在的现象,对于CFCs和哈龙引起臭氧层耗减的说法 也基本认同,但要准确估计臭氧层耗减对人类和生态环境的危害程度,还要做大量的实验研究工作才能确定。
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