今天是保护臭氧层国际日。自1985年南极上空首次观测到臭氧层空洞以来，时间已经过去了充满曲折的41年。
2022年发布的《臭氧层破坏科学评估》报告传来积极信号：臭氧层正稳步恢复，预计到2040年，全球臭氧层可整体恢复到1980年水平，这一趋势还有助于避免全球升温0.5°C。
2019年10月20日南极上空臭氧层空洞的分布情况｜AP
回顾整个臭氧层治理历程，可以看到人类不断提出新方案、又持续为冒出的新问题“打补丁”：曾被广泛使用的氯氟烃（CFCs）因保护臭氧层而被强力禁用；其替代品在使用多年后，又被发现存在新的隐患。
如今，日益严峻的气候变化问题，更是给臭氧层恢复的希望蒙上了阴影。那么，臭氧层空洞现在究竟处于什么状态？它何时才能完全愈合？
从停用含氯制冷剂开始
臭氧层分布于大气平流层，距地球上空约15至35千米。它能吸收部分有害紫外线辐射，并阻止水分子向太空逸散，为包括人类在内的地球生物创造了更宜居的环境。
平流层也是民航客机巡航的高度｜Wikipedia
20世纪70年代初，有科学家警告，氯氟烃（CFCs）会破坏臭氧层。这类化合物化学性质稳定且易挥发，常用于生产杀虫剂、发胶、祛味喷雾等产品。它还具备适中的沸点，广泛用于制冷设备，因此被称为第一代制冷剂。例如人们熟知的“氟利昂”，就是其中一些产品的商品名。
稳定的性质使氯氟烃在化工行业广受欢迎，但也让它成为一种顽固污染物。它能在对流层中稳定存在，而一旦随空气上升至平流层，便易吸收紫外辐射分解，释放出游离氯原子。氯原子会加速臭氧分解，且这一反应过程遵循某种“无限循环”机制。1个游离氯原子可摧毁超过10万个臭氧分子，直到被其他化学反应捕获。
1985年，英国研究团队观测发现，南极上空的臭氧层破坏程度远超预期。南极臭氧层是臭氧层健康状况的重要指标：臭氧层分布不均，南极地区受极地涡旋和极低气温影响，臭氧浓度显著更低，并随季节波动。科学家将臭氧浓度低于一定水平的区域定义为臭氧层空洞。
臭氧层空洞｜Reuters
研究预测，臭氧层破坏会导致皮肤癌、白内障等疾病发病率上升，造成农作物减产，甚至使部分动植物死亡。面对这一可怕发现，国际社会迅速采取行动。
《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》于1987年9月16日通过，这便是世界臭氧日的由来。该文件于1989年生效，要求各国逐步淘汰含氯制冷剂，包括第一代制冷剂氯氟烃（CFCs）和第二代制冷剂氢氯氟烃（HCFCs），并寻找更环保的替代品。
现在看来，国际社会这样的反应速度和行动力实属难得，且臭氧层也确实在缓慢恢复。然而，新问题又出现了。
这补丁怎么打不完？
对臭氧层更友好的第三代制冷剂是不含氯原子的氢氟碳化物类（HFCs）。这类物质也用于制造杀虫剂、医疗用吸入式麻醉剂等。
然而，这个“地球在线更新包”运行多年后，人们又发现了新问题：这些化合物是强效温室气体，它们造成全球变暖的能力可达二氧化碳的数千倍。
为应对这一问题，《蒙特利尔议定书基加利修正案》于2016年10月15日在卢旺达基加利通过。这一次，各国需逐步减少使用氢氟碳化物类中温室效应较强的产品，转向温室效应更弱、能耗更低的制冷产品和技术。自此，人们逐渐加大使用第四代制冷剂氢氟烯烃（HFOs）。
臭氧层危机与气候变化问题紧密相连。通过执行《基加利修正案》淘汰氢氟烃，可使本世纪末全球升温减少0.5°C。保护臭氧层也可使森林等碳汇免受紫外线破坏，从而更好地发挥吸收二氧化碳、缓解全球变暖的作用。
除了温室气体问题，近期研究还发现，二代和三代制冷剂降解后，会生成一种难以清除的永久性污染物——三氟乙酸（TFA），持续存在于水环境中，对水生生物和极地生态尤其有害。
2000年至2022年间，已有335,500吨TFA沉降到地球表面，全部来自制冷剂的降解。尽管这些产品正逐步被淘汰，但部分物质在大气中寿命较长，未来仍将持续产生环境影响。
那么第四代制冷剂氢氟烯烃（HFOs）是否会更好？完全没有，甚至让问题更棘手。由于HFOs分子结构的特殊性，它不仅降解速度极快，降解转化为TFA的产率也更高。这意味着它正成为大气TFA沉降增长最快、且最受关注的来源之一。加上不同地区风向差异，这些降解产物还可能被输送到远方，跨越国界大范围扩散。
这补丁真是打不完啊……
火上浇油的气候变化
《臭氧层破坏科学评估》每四年发布一次。预计今年年末或明年年初，我们将看到新一轮评估结果。目前来看，还有一些不确定因素会影响臭氧层修复。
首先是氯氟烃类物质的持续泄漏。在《蒙特利尔议定书》约束下，氯氟烃类物质已被限制用于制造制冷剂或挥发性产品，但它们仍可作为工业原料，用于制造塑料、不粘锅涂层等产品。
当时的研究估计，这类生产流程中仅有0.5%的氯氟烃类物质会泄漏，处于可接受范围。然而今年发表的一项研究发现，根据环境监测数据，氯氟烃类泄漏率远超预期，达到3.6%。科学家警告，若不堵住这一漏洞，南极臭氧洞完全愈合的时间可能推迟约7年。
其次便是火上浇油的全球气候变化：极端热浪和干旱加剧，可导致山火更频繁、更剧烈，由此产生的大量烟尘颗粒也会破坏臭氧层。大火的浓烟会直接将大量烟尘颗粒送入平流层，催化大气中原本休眠的氯化物，触发臭氧分解反应。一项发表于《自然》期刊的研究发现，2019至2020年的澳大利亚山火导致南半球中纬度地区臭氧总量暴跌3到5个百分点。
澳大利亚山火｜Wikipedia
就在当下，受超级厄尔尼诺现象影响，2026年印度尼西亚山火规模已达11年来最大值。印度尼西亚有“烧芭”的农业传统，在旱季以火开荒，种植油棕等经济作物，而今年的干旱和长期以来的泥炭地退化加速了火势扩散。
印尼“烧芭”｜新华/路透
此外，火山爆发产生的烟雾颗粒也具备类似破坏效应。研究估计，2022年1月15日汤加海底火山喷发在接下来数月对南半球臭氧层整体造成了影响，所幸对南极臭氧层空洞影响微弱。不过，火山活动并非人类所能控制。
拜托了，臭氧层！
2026年世界臭氧日主题为“全球行动，让地球‘降温’——庆祝《蒙特利尔议定书基加利修正案》推动可持续制冷十周年”。在全球升温突破1.5°C临界点已成定局的当下，坚持推行可持续制冷显得更加重要。目前人类用于制冷的能耗已占全球能耗的20%。联合国环境署预测，到2050年，制冷能耗需求将达到当前的三倍。
在今天这个世界臭氧日，联合国秘书长致辞指出：“全面执行《基加利修正案》，仅此一项，到本世纪末就可避免最多0.5摄氏度的全球升温；若再配合节能制冷，效果还可翻一番。这对健康、粮食安全、民生和气候韧性至关重要。”
为了保护臭氧层，普通人能做什么？
中国于1991年加入《蒙特利尔议定书》，于2021年接受《基加利修正案》。如今，国内购买的各大品牌空调、冰箱，都会受到相应国家标准文件约束，使制冷剂选择和回收流程符合环保标准。选购正规厂商生产的制冷设备，在设备报废时选择有资质的平台回收，就是普通人能为保护臭氧层所做的贡献。此外，减少使用一次性用品、避免食物浪费、低碳出行等，也是我们力所能及的行动。
当然，在当前的全球升温和碳排放问题面前，我们可能感到自己作为普通人的行动微不足道。但请记住，《蒙特利尔议定书》的签署和推行也离不开公众力量。在签署议定书之前，许多国家的消费者已自发抵制含有氯氟烃的发胶、杀虫喷雾等产品，迫使厂家进行技术更新。这样的行动也使后续政策推进更加顺利。
迄今为止，臭氧层危机的应对仍是当代社会应对环境危机的优秀范例。但愿在气候问题面前，人类能吸取成功经验，再次渡过危机。
本文来自微信公众号 “果壳”（ID：Guokr42），作者：玛雅蓝，36氪经授权发布。
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