正文 第21章 重大發明、發現(10)(3 / 3)

臭氧層一經被破壞,往往需要幾十年時間才能恢複到原來的密度。為防止臭氧層繼續遭到更嚴重的破壞,1987年,聯合國環境規劃署協調召開了“保護臭氧層公約關於含氯氟烴議定書全權代表大會”,旨在采取實質性的控製措施保護臭氧層。當年9月16日,24個國家在加拿大蒙特利爾市簽署了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》。20世紀90年代中期,為了紀念《蒙特利爾議定書》的簽署,聯合國將9月16日命名為“國際臭氧層保護日”,每年在這一天舉行各種保護臭氧層的紀念活動。

學科展望

目前人們除了想辦法用其他製品代替氟利昂外,還打算對已經出現的臭氧空洞用高科技辦法修補。利用太陽能產生大量臭氧,然後將臭氧輸送到空洞中將洞補好。科技人員的試驗表明:在25公裏以上的高空,使用一定強度的激光照射,可以導致太陽能產生更多的臭氧。

“空中死神”——酸雨

平常的雨水都呈微酸性,PH值在56以上,這是因為大氣中的二氧化碳溶解於潔淨的雨水後,一部分形成呈微酸性的碳酸的緣故。然而燃燒煤和石油的過程會向大氣大量釋放二氧化硫和氮化物,當這些物質達到一定的濃度以後,會與大氣中的水蒸氣結合,形成硫酸和硝酸,使雨水的酸性變大,PH值變小,我們把PH值小於56的雨水,稱之為酸雨。

世界上最早為“酸雨”命名的人是英國科學家史密斯。1852年,史密斯分析了英國工業城市曼徹斯特附近的雨水,發現那兒雨水中由於大氣嚴重汙染而含有硫酸、酸性硫酸鹽、硫酸銨、碳酸銨等成分。他成了世界上第一個發現酸雨、研究酸雨的科學家,並由此開創了一門嶄新的學科——化學氣候學。史密斯對酸雨整整調查研究了20年,於1872年寫了《空氣和降雨:化學氣候學的開端》一書。就是在這本書中,他第一次采用了“酸雨”這一術語。不過,由於當時世界上降酸雨的地方很少,所以並沒有引起人們的重視。直到史密斯發現酸雨的40年以後,一個名叫索倫森的科學家才進一步確證了酸雨的存在,並且提出了測量酸雨的方法。20世紀以來,酸雨給人類帶來的危害愈演愈烈,這才逐漸成為世人關注的一大問題。

20世紀50年代,美國水生生態學家曾揭示降雨的酸度與湖泊、土壤酸度的關係,並說明降水酸度是由於燃煤和金屬冶煉排放的二氧化硫生成的。最早察覺自然界有變化的是北歐農民,20世紀50年代前後,他們發現河湖裏有了從未見過的魚,以為是“上帝的恩惠”賜予的,可沒高興多久,河流、湖泊中的魚類開始減少或者沒有了,一些建築物外皮和一些青銅塑像開始剝落。人們開始追查原因,結果發現當地降雨的酸度竟然和西紅柿汁相接近,是因為雨水中溶有大氣中的二氧化碳、二氧化硫,變成含有碳酸、矽酸的緣故。

可是位於北歐的幾國都是地勢中山高水急,工廠不多,又是水力發電為主,雨中的汙染物從何而來?對生物、人類、自然界還有什麼影響呢?解開這種汙染之謎的是瑞典的土壤學家奧丹博士。他還指出了酸雨將嚴重危及水質、土壤、森林和各種建築物,對人類來說將是一場化學戰。他的預言不斷地被證實了,聯合國環境規劃署對歐洲13個國家森林狀況做了調查,可以看到被調查國的森林都不同程度地受到酸雨的危害,重的受害麵積達一半以上,輕的也有1/4,奧丹還指出了汙染物質是經過在自然界的蒸發、沉降等過程,從遙遠的歐洲中部遷移到北歐和更遠的地方的。由於奧丹的傑出貢獻,他被譽為“酸雨解謎之父”。

哪裏有酸雨,哪裏就會有災難發生。酸雨落進湖裏,時間一久,湖水就會變酸,而且越來越酸。開始是某些浮遊生物、軟體動物消失不見,無脊椎動物大大減少,不少魚類的卵不能孵化;然後是絕大多數的魚類也都消失,微生物的活動受到影響,水質嚴重惡化;最後生機盎然的湖泊變成死水一潭。那些酸度很高的湖泊,看上去水體很潔淨,簡直像水晶一般透明,但實際上已經是個“死湖”,是個沒有生命的“水中墳墓”。

酸雨會降低土壤肥效,破壞土壤結構,妨礙土壤中水分和空氣的調節,甚至損害植物組織,影響光合作用,使大多數農作物減產。森林更深受酸雨之苦。酸雨也降落到“林海”裏,樹葉直接受害,林地養分喪失,有害有毒元素趁機作惡,林木生長變慢,直到幹枯死去。