2014年3月11日 星期二

認識紫外線(3)-人類活動與環境變遷

  自從工業革命以來,經濟發展一日千里,人類生活水準亦不斷提高,對於能源的需求也大幅增加。各種工業產製過程或使用後棄置等造成的污染,卻也不斷破壞了人類賴以生存的環境生態,前面我們介紹氟氯碳化合物的使用,造成臭氧層的破壞,使得紫外線到達地面的強度增加,已成為全球人類所必須面對的問題。事實上,肇因於人類所產生污染排放的全球性環境問題,還包括溫室效應及酸雨等,值得大家深入關心。

(一)溫室效應

  所謂溫室效應係指大氣中溫室氣體,主要包括二氧化碳、甲烷、氟氯碳化合物等,據估計約有1/2到3/4的溫室效應來自二氧化碳。1980年開始,科學界逐漸証實,由於人類長期使用化石燃料,使得溫室氣體在大氣中的濃度逐年上升,破壞地球自然熱的平衡,使得平均氣溫昇高,致使氣候改變,南北極冰層溶解,海水水位隨之上升,沿海陸地,城鎮或島嶼將遭受海水淹沒的威脅。聯合國於1992年通過「氣候變化綱要公約」,同年在巴西里約「地球高峰會議」上,有155個國家簽署,並於1994年3月生效。目前已有超過165個締約國認可。接著於1995年及1996年在德國柏林與日內瓦召開第一次及第二次締約國大會,而最近1997年在日本京都召開的第三次締約國大會所提出的「京都議定書」,則將所有人為溫室氣體排放納入要求削減,以遏止全球氣候繼續惡化。

(二)酸雨

  雨水酸化的問題在我國早已不陌生。正常的雨水酸鹼值大約在5.6,然而受到人類排放空氣污染物中氮氧化物及硫氧化物氧化後產物之影響,使得雨水pH值低於5.6,稱之為酸雨。酸雨可能造成地面水酸化,魚貝類死亡;土壤酸化,影響植物生長,造成森林受損;建築物腐蝕及變色等。據估計造成雨水酸化主要原因有2/3來自二氧化硫,1/3來自氮氧化物。除了以酸化的雨水降落地面外,空氣中酸性物質也可以其他形態降落地面或水面。因此,一般以酸性沈降來包括所有酸性物質之沈積。因為酸性沈降會隨大氣移動,造成跨國性的環境問題,因此需要國際間互相合作,共同減少空氣污染物的排放。一般而言,減少二氧化硫較容易進行,成本亦低,而控制氮氧化物排放則較為困難。

  其他如熱帶雨林減少、沙漠化、有害物質流布及生物多樣化減少等,均為人類活動所造成全球性環境問題,有待全體人類不分國界共同努力,以求世代永續發展。

常用的CFCs性質
名稱 命期(年) 相對臭氧破壞係數
冷媒Freon11(CFCl3) 62 1.0
Freon12(CF2Cl2) 130 1.0
Freon113(C2F3Cl3) 90 0.8
Freon114(C2F4Cl2) 180 1.0
Freon115(C2F5Cl) 380 0.6
海龍Halon1211(CF2BrCl) 52 3.0
Halon1301(CF3Br) 110 10.0

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