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臭氧层被破坏的原因?臭氧层被破坏的主要原因是什么?( 三 )


对水生生态系统的影响
世界上30%以上的动物蛋白质来自海洋，满足人类的各种需求 。在许多国家，尤其是发展中国家，这一百分比往往还要高 。因此很有必要知道紫外辐射增加后对水生生态系统生产力的影响 。此外，海洋在与全球变暖有关的问题中也具有十分重要的作用 。海洋浮游植物的吸收是大气中二氧化碳的一个重要去除途径，它们对未来大气中二氧化碳浓度的变化趋势起着决定性的作用 。海洋对CO2气体的吸收能力降低，将导致温室效应的加剧 。
海洋浮游植物并非均匀分布在世界各大洋中，通常高纬度地区的密度较大，热带和亚热带地区的密度要低10到100倍 。除可获取的营养物，温度，盐度和光外，在热带和亚热带地区普遍存在的阳光UV-B的含量过高的现象也在浮游植物的分布中起着重要作用 。
浮游植物的生长局限在光照区，即水体表层有足够光照的区域，生物在光照区的分布地点受到风力和波浪等作用的影响 。另外，许多浮游植物也能够自由运动以提高生产力以保证其生存 。暴露于阳光UV-B下会影响浮游植物的定向分布和移动，因而减少这些生物的存活率 。
研究人员已经测定了南极地区UV-B辐射及其穿透水体的量的增加，有足够证据证实天然浮游植物群落与臭氧的变化直接相关 。对臭氧洞范围内和臭氧洞以外地区的浮游植物生产力进行比较的结果表明，浮游植物生产力下降与臭氧减少造成的UV-B辐射增加直接有关 。一项研究表明在冰川边缘地区的生产力下降了6-12% 。由于浮游生物是海洋食物链的基础，浮游生物种类和数量的减少还会影响鱼类和贝类生物的产量 。据另一项科学研究的结果，如果平流层臭氧减少25%，浮游生物的初级生产力将下降10%，这将导致水面附近的生物减少35% 。
研究发现阳光中的UV-B辐射对鱼、虾、蟹、两栖动物和其它动物的早期发育阶段都有危害作用 。最严重的影响是繁殖力下降和幼体发育不全 。即使在现有的水平下，阳光紫外线B已是限制因子 。紫外线B的照射量很少量的增加就会导致消费者生物的显著减少 。
尽管已有确凿的证据证明UV-B辐射的增加对水生生态系统是有害的，但目前还只能对其潜在危害进行粗略的估计 。
对生物化学循环的影响
阳光紫外线的增加会影响陆地和水体的生物地球化学循环，从而改变地球--大气这一巨系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环，如温室气体和对化学反应具有重要作用的其他微量气体的排放和去除过程，包括二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氧硫化碳(COS)及O3等 。这些潜在的变化将对生物圈和大气圈之间的相互作用产生影响 。对陆生生态系统，增加的紫外线会改变植物的生成和分解，进而改变大气中重要气体的吸收和释放 。当紫外线B光降解地表的落叶层时，这些生物质的降解过程被加速;而当主要作用是对生物组织的化学反应而导致埋在下面的落叶层光降解过程减慢时，降解过程被阻滞 。植物的初级生产力随着UV-B辐射的增加而减少，但对不同物种和某些作物的不同栽培品种来说影响程度是不一样的 。
在水生生态系统中阳光紫外线也有显著的作用 。这些作用直接造成UV-B对水生生态系统中碳循环、氮循环和硫循环的影响 。UV-B对水生生态系统中碳循环的影响主要体现于UV-B对初级生产力的抑制 。在几个地区的研究结果表明，现有UV-B辐射的减少可使初级生产力增加，由南极臭氧洞的发生导致全球UV-B辐射增加后，水生生态系统的初级生产力受到损害 。除对初级生产力的影响外，阳光紫外辐射还会抑制海洋表层浮游细菌的生长，从而对海洋生物地球化学循环产生重要的潜在影响 。阳光紫外线促进水中的溶解有机质(DOM)的降解，使得所吸收的紫外辐射被消耗，同时形成溶解无机碳(DIC)、CO以及可进一步矿化或被水中微生物利用的简单有机质等 。UV-B增加对水中的氮循环也有影响，它们不仅抑制硝化细菌的作用，而且可直接光降解象硝酸盐这样的简单无机物种 。UV-B对海洋中硫循环的影响可能会改变COS和二甲基硫(DMS)的海-气释放，这两种气体可分别在平流层和对流层中被降解为硫酸盐气溶胶 。
对材料的影响
因平流层臭氧损耗导致阳光紫外辐射的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料，尤其是高分子材料的降解和老化变质 。特别是在高温和阳光充足的热带地区，这种破坏作用更为严重 。由于这一破坏作用造成的损失估计全球每年达到数十亿美元 。无论是人工聚合物，还是天然聚合物以及其它材料都会受到不良影响 。当这些材料尤其是塑料用于一些不得不承受日光照射的场所时，只能靠加入光稳定剂或进行表面处理以保护其不受日光破坏 。阳光中UV-B辐射的增加会加速这些材料的光降解，从而限制了它们的使用寿命 。研究结果已证实短波UV-B辐射对材料的变色和机械完整性的损失有直接的影响 。


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