5.3 臭氧层减少
臭氧层减少是人类面临的重大生态环境问题之一。臭氧层能吸收90%以上的对生物有害的太阳紫外线短波（100～295 纳米）和中波（295～320 纳米），而对生物无害的太阳紫外线长波（320～400 纳米）却可全部通过。正是由于臭氧层这道天然屏障，才使得地球上的生物免受紫外线的伤害，得以生存和繁衍。可以说，没有臭氧层，地球上就不可能存在任何形式的生命。环境污染物对大气平流层的臭氧层的破坏作用是一严峻的在大陆和半球范围的生态毒理学问题。
1970年，库特兹（Crutzeu）就发现一氧化氮和二氧化氮能够破坏臭氧层。之后，世界各国对此问题非常重视，投入了大量人力物力进行研究，并制定了禁止或限制使用、排放破坏臭氧层物质的一系列国际公约。
1974年，美国罗兰（Rowland）和莫利纳（Мolina）首次提出氟利昂对大气臭氧层有严重的破坏作用，后被许多科学家的研究所证实。现在已经弄清，在所有破坏臭氧层的物质中，氟利昂是罪魁祸首。
20世纪80年代就已经发现，南极上空出现了臭氧层空洞，其面积比中国国土总面积的两倍还要大，北极上空的臭氧层也薄了1/10，极点上空则差不多薄了20%。氯氟烃（CFC）作为制冷剂、发泡剂、洗净剂、推进剂等被广泛应用于现代工业和家庭生活中。CFC 是一类人工合成的含氯的有机化合物，如F-13（一氟三氯甲烷，CFCl3）和F-12（二氯二氟甲烷，CF2Cl2）等，在人类生产、生活活动中被释放出来以后可以进入大气层中的平流层，当受到波长175～220 纳米紫外线照射时产生氯，氯与臭氧分子反复发生反应，消耗掉大量臭氧分子。此外，研究发现，臭氧层中的水蒸气、氮氧化物（一氧化氮、二氧化氮）等污染物也会加速臭氧层的耗损。哈隆是一类含溴卤代甲、乙烷的商品名，主要用作灭火剂。哈隆破坏臭氧层的机制与氟利昂类似。
1985年3月，世界21 个国家和欧洲共同体签订了《保护臭氧层维也纳公约》，首次建立了合作保护臭氧层的全球机制。
1987年9月，40 个国家在加拿大蒙特利尔签订了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对五种CFC（11、12、113、114、115）和三种哈隆（1211、1301、2402）提出禁用时间表：发达国家于2000年全部禁用，发展中国家可推迟10年。
1989年9月，中国加入《保护臭氧层维也纳公约》。
1989年，在芬兰召开会议通过了保护臭氧层的“赫尔辛基声明”，号召世界各国采取共同行动控制并禁止使用CFC。
1990年6月，包括中国在内的90 个国家在伦敦通过了《蒙特利尔议定书（修正案）》，把受控的破坏臭氧层物质（ODS）扩大到五类20 种，增加了10 种CFC（13、111、112、211、212、213、214、215、216、217），四氯化碳（CC14）和1，1，1-三氯乙烷（CH3CCl3），并提前了禁用时间，还把34 种氢氯氟烃（HCFC）列为过渡性物质。
1992年11月，90 个国家在哥本哈根对《蒙特利尔议定书（修正案）》做了进一步修订，把受控的ODS 扩大到七类上百种，新增加了氢氯氟烃、氢溴氟烃（HBrFC）和溴甲烷（CH3Br）三类，并再次提前了禁用时间：1994年停用哈隆类（潜艇、飞机、宇航等必要场合除外）；1995年起，把CH3Br 用量冻结在1991年水平；1996年停用CFC、CCl4、CH3CCl3、HBrFC；对于HCFC，2005年减少35%，2010年减少65%，2030年停用。
1993年1月，中国编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，对中国生产和使用的三种CFC（11、12、113）、两种哈隆（ 1211、1301）、CCl4和CH3CCl3提出了禁用或限用时间表。
1994年第52 次联合国大会决定，把每年的9月16日定为国际保护臭氧层日。
1995年，国际气象组织发表的报告指出：臭氧层的破坏会增加有害紫外线中波到达地球表面的量，中波主要损害生物的DNA。据预测，臭氧层每减少10%，则到达地面的紫外线增加20%。这将导致皮肤癌的发病率增加26%，白内障患者增加0.6%。中波影响人体免疫系统，使包括艾滋病病毒在内的多种病毒的活力增强；影响植物的光合作用，造成农作物减产；破坏浮游生物的繁殖和生长，减少水产资源；加速橡胶、塑料等材料的老化。
2008年，世界气象组织发布的《臭氧公报》称，2008年9月13日南极上空臭氧空洞面积已达2700 万平方千米，而2007年最大臭氧洞面积为2500 万平方千米。
【注释】
[1]罗伯特·安格斯·史密斯（Robert Angus Smith，1817—1884），英国化学家，首任碱业检察员，他因治理英国工业污染而著名。
[2]COWLING E B.Acid precipitation in historical perspective.Environ.Sci.Tec，1982，16：110-123.
[3]冯宗炜（1932—），浙江省嘉兴市人。中国工程院院士，森林生态学家和环境生态学家。现任中国科学院生态环境研究中心研究员。