2023年5月4日,联合国环境规划署臭氧秘书处发布《平流层臭氧消耗、紫外线辐射及其与气候变化相互作用的环境影响:2022年评估报告》。
报告指出目前的评估涉及平流层臭氧层、太阳紫外线辐射和气候变化对人类健康、陆地和水生生态系统、生物地球化学循环、空气质量、材料和微塑料的相互作用环境影响。此外,还评估了太阳紫外线辐射、《蒙特利尔议定书》和新型冠状病毒大流行之间的联系。
2022年四年期评估的结果,表明《蒙特利尔议定书》在保护人类健康和维持陆地和水中健康、多样的生态系统方面继续发挥着至关重要的作用。新的研究结果细化并量化了如果没有《蒙特利尔议定书》,极端水平的太阳中波紫外线辐射将对人类健康和生态系统生产力产生的负面影响。然而,其他研究结果表明,在地球上目前没有明显臭氧消耗的地区(即极地地区以外),太阳中波紫外线辐射水平可以产生一些有益的影响。例如,有益影响可能包括对人类健康、作物活力和对害虫和病原体的防御、食品质量以及重要的生态系统服务,如地表水的消毒和环境毒素和污染物的分解。越来越多的证据表明,气候变化在改变生物体、生态系统和材料的紫外线辐射暴露方面发挥着越来越重要的作用。极端气候事件、云层覆盖、气溶胶、冰雪覆盖、海水混合、物种分布、生长和发育的季节模式(物候学)和人类行为的变化,都会导致紫外线辐射暴露的变化。
报告各章节
在“平流层臭氧、紫外线辐射和气候相互作用”这项评估章节中,提供了平流层臭氧和其他因素(气溶胶、表面反射率、太阳活动和气候)变化对地球表面紫外线辐射强度影响的全面更新。在过去25年中,低纬度和中纬度地区(0-60°)紫外线辐射的变化通常很小,主要是由云量和大气气溶胶含量的变化驱动的,这些变化部分是由气候变化引起的,部分是由控制对流层污染的措施引起的。
在“新型冠状病毒、太阳紫外线辐射和《蒙特利尔议定书》之间的联系”评估章节指出,暴露在环境太阳紫外线辐射下会使导致SARS-CoV-2失活。
在“太阳辐射对人体健康的影响”章节指出,在过去四年中,在了解阳光照射与健康结果、机制和疾病负担估算(包括经济影响)之间的联系方面取得了进展。特别值得注意的是,有新的信息表明,暴露在紫外线辐射下会调节免疫系统,对健康有利有弊。
在“紫外线辐射与气候变化对陆地生态系统、生物地球化学循环和对气候系统的反馈的相互作用”章节指出,由于平流层臭氧和气候的持续变化,陆地生物和生态系统正受到太阳紫外线辐射和其他环境因素新的和迅速变化的组合的影响。具体评估了对陆地生物、农业和粮食供应、生物多样性、生态系统服务和对气候系统的反馈的影响。
“水生生态系统对平流层臭氧消耗、紫外线辐射和气候变化相互作用的响应”章节介绍了有关紫外线照射与气候变化和其他人为活动影响之间多方面相互作用的最新知识,以及这些条件如何改变水生生态系统。
“对流层空气质量的变化与气候变化对平流层臭氧的保护有关”章节指出:紫外线(UV)辐射驱动对流层臭氧(O3)和大部分颗粒物(PM)的净产生,包括硫酸盐、硝酸盐和二次有机气溶胶。地面臭氧和PM对人类健康有害,导致全球每年数百万人过早死亡,并对植物和作物产量产生不利影响。《蒙特利尔议定书》阻止了可能对空气质量产生重大影响的紫外线辐射的大幅增加。
“紫外线辐射对天然和合成材料的影响”章节全面介绍了太阳紫外线辐射对天然和合成材料耐久性的有害影响,以及最近在更好地稳定材料以防止太阳紫外线辐射引起的损伤方面的创新。
“《蒙特利尔议定书》和环境塑料碎片的命运”章节指出:《蒙特利尔议定书》及其修正案的实施控制了对流层中波紫外线辐射负荷,因此与环境塑料碎片的命运有关。由于《蒙特利尔议定书》,地球表面避免了大量的太阳中波紫外线辐射,延缓了塑料碎片的氧化破碎,导致环境中微塑料的生成和积累速度减慢。
《蒙特利尔议定书》
《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》是在1985年《维也纳公约》之后,1987年制定的,目的是保护环境和人类健康,防止由于吸收中波紫外线的臭氧层减少而使过量的有害中波紫外线 (UV-B, 280-315 nm)辐射到达地球表面。由全球198个缔约方(国家)批准的《蒙特利尔议定书》控制了大约100种消耗臭氧物质。这些物质已被用于许多应用,如制冷剂、空调、气溶胶推进剂、防虫熏蒸剂、灭火器和泡沫材料。
《蒙特利尔议定书》已逐步淘汰了近99%的消耗臭氧层物质,包括具有高全球变暖潜值的消耗臭氧层物质,如氯氟烃,从而达到了双重目的。然而,一些消耗臭氧层物质的替代品也具有很高的全球变暖潜值,例如氢氟碳化合物(hfc)。在《蒙特利尔议定书》所管制的物质中已添加了其中几种替代品。根据《基加利修正案》,氢氟碳化物正在逐步减少。截至2022年12月,已有145个国家签署了《基加利修正案》,体现了《蒙特利尔议定书》的其他重要成果,即遏制气候变暖和刺激创新以提高工业和国内使用的冷却设备的能效。
随着上层大气中消耗臭氧层物质的浓度下降,假设《蒙特利尔议定书》的控制措施得到充分遵守,预计到21世纪中叶,平流层臭氧层将恢复到1980年以前的水平。然而,在未来几十年,臭氧层将越来越多地受到温室气体排放和随之而来的全球变暖的影响。这些趋势极有可能改变到达地球表面的紫外线辐射量,对生态系统和人类健康产生影响。
报告链接:
https://ozone.unep.org/system/files/documents/EEAP-2022-Assessment-Report-May2023.pdf