全球臭氧层恢复已步入正轨

李宗艳

（1. 广西师范大学 马克思主义学院，广西 桂林 541004；2. 广西警察学院 马克思主义学院，广西 南宁 530028）

2023年1月9日，一个由联合国支持的专家组在美国气象学会第103次年会上表示，有着地球“保护伞”之称的臭氧层有望在未来40年内恢复。这主要得益于过去30多年来世界各国在执行《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（以下简称《蒙特利尔议定书》）所采取的有力行动，逐步减少、限制及停止生产和使用破坏臭氧层的化学物质。臭氧层修复有望，这对于应对气候危机颇有分歧的世界各国而言，无疑是个利好消息。一方面，人们再也不用担心臭氧层破坏对地球生命带来伤害，另一方面，这也证明世界各国的通力协作应对气候危机并不是徒劳。显然，在应对气候变化成为当下及未来紧迫任务的情况下，关于臭氧层修复的努力及采取的相关协同措施具有良好的借鉴意义。

臭氧层修复渐入正轨

在美国气象学会年会上发表报告的专家组是《蒙特利尔议定书》科学评估小组，该小组是由来自世界气象组织（WMO）、联合国环境规划署（UNEP）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）、美国国家航空航天局（NASA）和欧盟委员会的相关专家组成，每隔4年发布一次臭氧层现状的评估报告。1月9日的这次报告终于为人类带来了利好消息，这主要得益于过去30多年来国际社会逐步减少和淘汰消耗臭氧层物质（ODS）的努力，使得地球上空的臭氧层取得了显著的恢复成效。该报告指出，从2000年以来，南极上空臭氧层空洞的面积、深度一直在逐步修复。如果各国能够继续执行当下的政策和措施，预计到2040年全球大部分地区上空的臭氧层将会恢复到1980年的水平，即臭氧层空洞出现之前的水平。但是，两极地区因气候条件所限及臭氧层空洞面积较大，这两个地区臭氧层需要更长的恢复时间，北极要到2045年，南极要到2066年。

UNEP臭氧事务秘书处执行秘书关惠（megumi seki）表示，按照科学评估小组的最新报告，臭氧层的恢复已然进入了正轨，这是一个振奋人心的好消息，充分凸显了《蒙特利尔议定书》对臭氧层修复带来的积极影响。关惠还表示，《蒙特利尔议定书》科学评估小组还会继续按照《蒙特利尔议定书》的要求开展评估审查，为世界各国减少和淘汰消耗臭氧层物质的行动决策提供科学支持。

事实上，2022年10月，NASA和NOAA联合发布的臭氧层评估报告中就显示，南极上空的臭氧层空洞面积为2 320平方千米，与2021年相比有所缩小。整体而言，地球上空臭氧层空洞面积缩小的趋势较为稳定，并呈加速态势。2022年11月，NOAA就预测，南极上空的臭氧层空洞将会在2070年前后得到完全修复。这一观点与《蒙特利尔议定书》科学评估小组的预测基本上是一致的。

20世纪80年代，科学家发现，南极上空臭氧层的浓度出现了明显下降，两极上空的臭氧层中心地带，95%的臭氧已经被破坏。从地面上观测，极地的臭氧层较为稀薄，与周边区域相比像是形成了一个“洞”，所以称之为“臭氧层空洞”，其直径达数千千米。科学家的这一发现，引起了国际社会的重视，修复臭氧层成为应对地球环境危机的重要议题。

臭氧层作为地球免受太阳紫外线伤害的主要防护层，是地球生命能够得以延续的重要保障。地球生命从海洋走向陆地，与臭氧层的出现有密切关系。可以说，如果没有臭氧层，就没有地球生命。研究表明，大气层中的臭氧含量每减少1%，地面受太阳紫外线的辐射量就会增加2%，受辐射患癌的概率就会增加5%～7%；如果臭氧层的臭氧含量减少10%，地面受太阳紫外线的辐射量将会增加19%～22%，受辐射患癌的概率将会增加至25%。

逐步减少和淘汰消耗臭氧层物质的行动被视为人们应对环境危机取得成功的范例。世界气象组织秘书长佩蒂瑞·塔拉斯（Petteri Taalas）表示，过去35年来修复臭氧层的努力为人们应对气候危机提供了示范，我们在减少和淘汰消耗臭氧层物质方面取得了巨大的成功，只要各国能够协同行动，人类是完全可以应对气候危机的。作为未来的紧急事项，减少温室气体排放，逐步摆脱化学燃料限制，遏制全球平均气温上升等，也是可以做到的。

臭氧层空洞及其形成原因

臭氧层的厚度只有2.5 mm，还不及两枚1元硬币叠起来的高度。但就是这层薄薄的臭氧层，成为地球生命的安全屏障。它阻挡了90%的太阳紫外线的辐射，并将其中部分紫外线转化为热能来加热大气，进而保证了平流层的稳定。在臭氧层的保护下，地球生命的DNA躲开了太阳紫外线的“追杀”，原始的生命从海洋走向陆地，人类最终登场并繁衍生息。

臭氧层空洞其实并不是一个真正的“破洞”，而是指臭氧层厚度变薄和密度下降。紫外线虽然有助于维生素D的合成，对生命DNA延续有积极价值，但其破坏力和杀伤力不可小觑，因为经过千万年的演化，人类和动植物已经适应了现有臭氧层保护的紫外线水平，如果这个保护层变薄、密度下降，甚至是消失，紫外线辐射加强，地球生态系统将会遭受灭顶之灾。

氟化物能够消耗臭氧层，这已经是人类的基本科学认知。然而，人类最早发现破坏臭氧层的物质并非氟化物，而是氮氧化物。1971年，美国科学家哈罗德·约翰斯顿（Harold Johnston）研究发现，超音速飞机可能会对臭氧层造成极大威胁。因为超音速飞机的飞行高度恰好在臭氧层，产生的大量氮氧化物会催化臭氧的分解。超音速飞机的研发是当时的热门项目，哈罗德提出的这个问题立即引发了科学界的关注，并催生了后续系列的臭氧及大气化学等方面的研究。尽管因经济因素，超音速飞机退出了历史舞台，但因超音速飞机研发开展的系列大气化学研究为后来臭氧层保护提供了理论依据。

1985年，英国地球物理学家约瑟夫·法曼（Joseph Farman）在英国南极勘察局工作时发现，南极上空的臭氧层厚度出现了较大幅度的下降，破坏程度远超人们的认知。约瑟夫的研究捅破了地球上的“岁月静好”，观测发现，当时南极上空臭氧层厚度减少了30%。比较1979—1985年南极上空的卫星图像，反映臭氧损耗的蓝色和紫色面积明显增加，看上去确实像一个“大洞”。当然，“大洞”所在之处并不是完全没有臭氧，而且其面积也不是固定不变的。臭氧层空洞一般出现在南半球每年8至10月之间，历史上最大面积曾经达到了2 950万平方千米。

臭氧层空洞的形成与氯氟烃（CFC）扩散有直接关系。CFC是一种寿命极长的人工化合物，曾经被广泛应用作冰箱、空调的制冷剂和工业清洁剂等。在大气运动的作用下，CFC会上升到平流层，在紫外线的照射下会释放出氯原子。氯原子能将臭氧（由三个氧原子组成）分解为氧气。这种化学反应可以循环进行，一个氯原子就能够破坏10万个臭氧原子。尽管人类释放到大气中的CFC量不大，但其破坏力惊人。如果臭氧层被持续消耗，太阳光中未经削弱和吸收的紫外线照射到地球，就会成为地球生态系统的致命杀手。

CFC这类物质的排放是工业发展的结果，排放的国家主要集中在北半球，但受损最严重的却是位于南半球的南极洲上空。荷兰科学家保罗·克鲁岑（Paul Crutzen）研究后发现，因为南极地区气候寒冷，气温极低，导致水分冷凝形成极低平流层云，这些云层中富含能够催化臭氧的各类氟化物。

臭氧层破坏对地球生命造成的影响，在美国科幻电影《芬奇》中给予了具象化的呈现。在一个臭氧层惨遭破坏的末世，在紫外线的疯狂照射下，地球上的大部分生物都被杀死，只有少数人躲在废墟中存活下来，忍受着皮肤灼伤和癌症的痛苦。

20世纪80年代中期后，臭氧层空洞的卫星图像已为大众所知晓，引起了社会公众的广泛关注。大气科学家深入研究、化学家和企业科研工作者加速开发CFC的环保替代品、各国政府协同一致开展合作，逐步拉开了人类“补天”的大幕。1985年3月，28个国家共同签署了《保护臭氧层维也纳公约》（以下简称《维也纳公约》），这是关于保护臭氧层的第一个国际条约，该公约要求签署国要严格监测臭氧消耗情况及其对人类健康和生态环境造成的影响。令人遗憾的是，《维也纳公约》并未规定签署国的具体削减指标及时限，对臭氧层修复推动作用较为有限。这就直接推动了1987年《蒙特利尔议定书》的出台，继而加快了人类“补天”之进程，提升了“补天”之成效。

人类“补天”的努力

人类拯救地球是可行的。和今天气候变化议题面临的争议相似，臭氧层空洞的出现当初也被不少人质疑过：造成两极臭氧层空洞的原因是人为因素还是自然因素？氟利昂、CFC等在工业领域有着广泛的应用，要限制这些化合物的使用会损害不少既得利益者的利益，整个过程阻力较大。但最终，科学家们通过翔实的证据，证明了人类才是引起臭氧层空洞的主要推手。1987年9月，45个国家签署了《蒙特利尔议定书》，承诺逐步减少和淘汰消耗臭氧层的化学物质，如CFC、氟利昂和含溴碳氢化合物等。该公约自1989年生效以来，迄今为止已有197个国家批准了该公约，是联合国历史上签署国家最多的公约，9月16日也被联合国设定为“国际臭氧层保护日”。在《蒙特利尔议定书》的推动下，到20世纪90年代末，CFC已经停产停用，到2009年，公约中限制的化合物，98%被淘汰或被替代。

随着科学研究的深入，2016年通过的《基加利修正案》，将氢氟碳化合物（HFC）这一人工合成化合物也纳入到《蒙特利尔议定书》的管控行列。如果《基加利修正案》能够被妥善执行，HFC这一具有极强温室效应的气体能被减少使用及释放，到2100年将可以避免全球平均气温上升0.5℃。

1991年，我国加入了《蒙特利尔议定书》，并相继接受了该公约框架下的所有修正案。30多年来，我国切实履行议定书中规定的各项国际义务及指标，先后实现了全氯氟烃、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿和甲基溴五大类受管控化合物的全面淘汰。当前，我国正在淘汰最后一类受管控化合物——含氢氯氟烃（HCFC）。经过30多年来的努力，我国累计淘汰消耗臭氧层的物质50.4万吨，在保护臭氧层的同时为减缓气候变化带来了巨大效益。另外，我国在淘汰销售臭氧层物质的过程中减少了大约230亿吨二氧化碳当量温室气体的排放，相当于2021年我国碳排放量的2倍以上，减排成效显著。回首过去30多年来的努力，我国探索出一套履约经验，可以为其他国家履约提供借鉴，也可以为国际环境议题合作提供中国智慧。

具体而言：一是加强履约机制和能力建设。30多年来，我国充分发挥国家治理体系的制度优势，从国家、部委到地方政府建立了保护臭氧层的管理机构和协调机构。通过加强履约专门机构建设，强化了履约能力，形成了国家主导、部委通力合作、专业机构负责实施、地方政府和行业相互配合的履约机制，推动了各类参与主体按照各自职责分工加强履约工作进程，使得履约目标得以顺利实现。二是健全臭氧层保护的相关法律法规体系。生态环境部按照《蒙特利尔议定书》中确立的量化指标，将其分解到各个行业和领域，使得履约过程有法可依。过去30多年来，生态环境部会同其他部门积极探索臭氧层保护的法律法规体系建设。2010年6月，国务院出台了《消耗臭氧层物质管理条例》，这是我国第一部关于臭氧层保护的行政法规，也是生态环境部门和其他部门加强执法力度的规范依据。另外，我国还根据《蒙特利尔议定书》中要求的履约进程，颁布了100多项部门规章及规范性文件，建立了淘汰ODS的全过程监管体系。三是加大技术创新力度，推进相关行业产业结构转型升级。生态环境部及其他部委，从我国实际情况出发，一方面坚定履约决心，维护我国负责任大国的形象，另一方面积极推动相关产业产业的结构转型升级，通过设立行业整体淘汰机制、强化政策及标准引导、加强替代品研发和应用来开展履约活动。30多年来，利用《蒙特利尔议定书》设立的多边基金赠款14.63亿美元，成功实现了32个行业的整体淘汰，涉及400多个项目和1 000多条生产线，支持1 000多家企业完成了技术改造和升级，有效减少了ODS的生产及使用，并成功研发了具有独立知识产权的替代产品。四是加大履约监管执法体系建设。我国自加入《蒙特利尔议定书》以来，积极完善监管执法体系，持续打击非法生产、销售、使用消耗臭氧层物质的行为，努力在各行业和领域营造诚信守法的履约氛围。各级生态环境部门加大执法能力建设；开展专项执法行动，在实战中提升生态环境部门的执法能力；会同其他部门和机构建立履约执法专案机制，强化协同执法能力建设；提升数字化、信息化监管和执法水平，建立全过程监管体系；完善ODS进出口监管机制，打击各类非法进出口行为。

臭氧层恢复的展望与启示

自臭氧层空洞被发现后，在过去的30多年里，国际社会积极履行《蒙特利尔议定书》中规定的国际义务，取得了极为显著的成效。《蒙特利尔议定书》中确立的科学评估机制更是以量化、直观的方式向人们呈现了臭氧层保护的效果。按照2022年科学评估小组发布的第10次评估报告，自议定书生效以来，履约各方通过积极淘汰管控物、引入替代物等措施，臭氧层损耗的态势得以遏制。ODS总氯浓度从1993年的峰值3 660 ppt下降了11%，总溴浓度从1999年的峰值22.1 ppt下降了15%。报告指出，在全球淘汰了99%的禁用消耗臭氧层物质后，对于明确臭氧层修复预期起到有效的支撑。全球淘汰ODS的行动不仅起到了保护臭氧层的作用，也体现了各国应对气候变化的努力。因为大多数消耗臭氧层的物质都是温室气体，有些甚至是强温室气体，如一氟三氯甲烷的全球变暖潜能值达到5 160，其增暖效应是同等质量二氧化碳的5 000多倍。替代氟利昂的过渡性物质HFC和HCFC同样是强温室气体，《北京修正案》和《基加利修正案》先后确定了HFC和HCFC的淘汰时间表，进而实现了保障臭氧损耗和减缓全球变暖的协同效应。

可以说，《蒙特利尔议定书》是迄今为止最成功的环境协议，也是得到国际社会普遍承认的国际条约。研究表明，《蒙特利尔议定书》及其修正案的实施，每年能够帮助200多万人减少了患皮肤癌的概率，避免了600多万人患上白内障的风险。可以想象，如果世界各国不能禁止ODS的使用，那么今天的臭氧层损耗可能会达到最大值，到2050年地球上并不适合人类居住。臭氧层修复之所以效果显著，主要得益于三个方面的因素：一是臭氧层空洞具有极为明显和确证的风险，对地球生态系统构成了极大威胁；二是相关卫星图像清晰可见，普通人对此能够直观感知和理解；三是淘汰和替代ODS具有可行的技术方案且成本不高。

当前，臭氧层空洞依然存在，每年春天会在两极上空形成。夏季，当来自低纬度地区的平流层空气混合进来之后，空洞将闭合，直到第二年春天到来会再次打开。臭氧层恢复是一个复杂的大气物理、化学和动力学过程，目前科学小组提出的恢复时间只是估算时间，带有一定的不确定性。臭氧层空洞的大小、臭氧浓度的变化会受到火山爆发、厄尔尼诺现象、平流层大气环流变化等因素的影响，未来还会出现反复和波动。同时，农业生产领域化学投入品的广泛应用会产生温室气体效应极强的一氧化二氮，这也是一种消耗臭氧层的物质，但并未纳入到《蒙特利尔议定书》及修正案管控范围。令人忧虑的是，一氧化二氮的排放量正呈增长态势。还有一些人类活动会影响到臭氧层的修复，然而我们对其中产生的具体风险并不完全了解，如火箭发射及近年来很多科学家提出的“硫酸盐地球工程”——向平流层注入能够反射太阳光的气溶胶，进而避免全球变暖。还有一些需要警惕的问题，禁止消耗臭氧层物质的生产和使用，对于曾经的既得利益者而言始终难以接受，受经济利益驱使，被明令禁止和淘汰的ODS还可能会被偷偷生产、销售和使用，需要全社会对此加大监督力度。

臭氧层空洞修复是人类面临的重大环境问题，后续的补救工作对人类应对环境及气候问题会带来很多的启示。在环境、气候危机面前，任何人、任何国家都无法独善其身，国际社会的共同努力是应对气候、环境危机的最佳办法。修复臭氧层空洞不仅需要制度、机制、技术等方面的支持，更需要唤醒全民保护意识，鼓励社会大众积极参与，养成坚持人与自然和谐共生的理念。普通大众如何参与臭氧层保护，重庆环境科学研究院张丹研究员建议：我们每个人要做保护臭氧层的消费者，购买不含消耗臭氧层物质的产品；妥善处理废弃的电冰箱、空调等家用电器，在废弃之前，需要去除多余的制冷剂；减少开车出行，多乘坐公共交通工具。总而言之，臭氧层保护和修复关系到我们每个人的命运及生存，提升自身参与意识，规范自身生活及消费行为，是为臭氧层保护和修复做出的最大贡献。