國際臭氧層保護日！南極「破洞」修復好了嗎？一次看懂臭氧對我們

臭氧層的作用是什麼？為何它會破洞？

地球上約 9 成臭氧均位於距離地球表面約 10-50 公里的平流層（stratosphere），其中臭氧濃度最高、距離地面高度約 15-35 公里的位置就被稱為「臭氧層」（ozone layer）。

儘管臭氧層若壓縮到海平面僅有約3毫米厚，但這層薄薄的保護屏障卻能有效吸收太陽發出的短波紫外線，不僅大幅降低了人類罹患皮膚癌和白內障的風險，同時為動植物及地球生物多樣性提供屏障。

然而在上世紀70年代，科學家開始發現臭氧水平正急劇下降，尤其是南極洲上空的臭氧層濃度跌幅更猶如出現「破洞」。研究進一步指出，含有氯（chlorine）或溴（bromine）原子的消耗臭氧層物質(ODSs)是臭氧層損耗的主要原因，其中氟氯化碳（CFCs）廣泛應用於當時的冰箱、冷氣等製冷設備。

2021年10月7日，南極洲上空最大「破洞」示意圖──所謂「破洞」是指臭氧水平低於 220 多布森單位（Dobson Units）的範圍。圖片來源：美國國家海洋暨大氣總署

到了1987 年，《蒙特利爾議定書》（Montreal Protocol，全名為《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》）於聯合國正式簽署，連同往後 9 次修正案，逐步淘汰使用、生產多種近100種消耗臭氧層物質，從而保護臭氧層，也是迄今為止唯一獲得全球198 個聯合國會員國批准的條約；

而簽署議定書的 9 月 16 日，亦於 1994 年起獲聯合國訂為「國際臭氧層保護日」（International Day for the Preservation of the Ozone Layer），提醒我們保護臭氧層的重要性。

議定書的實施取得了不錯的1成效。據聯合國2023年的一份報告指出，全球已共同努力淘汰了近99%消耗臭氧層物質，使臭氧層出現明顯恢復跡象。預計南極上空、北極上空及世界其他地區的臭氧層，將分別約於2066年、2045年及2040年恢復至1980年水平（即臭氧層「破洞」出現前水平）。

除了直接修復臭氧層，由於許多消耗臭氧層物質同時是強效溫室氣體，淘汰這些物質不僅保護了臭氧層，還有助於減緩全球變暖。聯合國預計，自1990至2010年間，這項協助減少了約1,350億噸碳排放，減少了全球升溫約0.4度。

根據美國國家航空暨太空總署（NASA）指出，若沒有《蒙特利爾議定書》，到2065年，全球熱帶氣旋的強度會增加三倍，屆時到了夏季，人們在戶外只需5-10分鐘就會出現明顯的曬傷症狀。

此外，聯合國預計，自1987年至2060年，議定書還為全球帶來約1.8萬億美元（約新台幣57兆元）的健康效益，其中與皮膚癌相關的效益就達1.109萬億美元（約新台幣35兆元），以及避免了近4600億美元（約新台幣14.6兆元）的農業、漁業損害。

聯合國指出，保護臭氧層可幫助我們實現聯合國17項永續發展目標(SDGs)中的13項。圖片來源：聯合館官網

聯合國指出，通過《蒙特利爾議定書》還有效避免出現以下情況：

1. 皮膚癌：到2030年，議定書每年可預防全球約200萬例皮膚癌。據美國環保署（EPA）統計，自1890年至2100年間，可避免美國出現累計約4.43億例皮膚癌和230萬例皮膚癌死亡。

2. 眼部疾病：據美國環保署（EPA）統計，如果未能有效控制臭氧消耗，1890年至2100年間在美國將額外增加近6,300萬例白內障病例。

3. 其他健康問題：過度暴露於紫外線可能影響身體維生素D的產生。

4. 糧食安全：據聯合國預計，若臭氧層減少10%可能會使農作物產量降低6%，水產資源也將受到威脅，進而影響全球糧食供應。

5. 環境影響：據聯合國預計，若臭氧層破壞加劇，將嚴重減弱了生態系統捕捉二氧化碳的能力，這不僅會導致大氣中的二氧化碳量大增，還會改變環境中氮和其他化學物質的循環，造成空氣污染。

台灣作為地球村的一員，也致力於保護臭氧層和減少有害物質的使用。環保署指出，自1996年起，台灣就完全禁止進口氟氯碳化物（CFCs）、海龍滅火劑與氟氯烴（HCFCs），預計2030年後完全禁止進口與生產。

環保署表示，為改善臭氧層破洞問題，目前市面上主要使用氫氟碳化合物作為替代冷媒，如R-410A和R-32。雖然這些物質不會破壞臭氧層，但其全球暖化潛勢較高，台灣已開始研究更環保的新一代冷媒。

此外，為響應2024聯合國國際臭氧層保護日，統一超商也於9月12日宣布，全台逾7,000家門市將實施減塑三招：推廣OPEN iECO循環杯、使用智慧回收機、採用替代材質包裝微波鮮食。統一表示，2023年減少一次性飲料杯的數量相當於3.1萬座台北101大樓的高度。

智慧回收機的設置也取得顯著成效，目前全台超過200台機器累計回收1893萬瓶透明寶特瓶和554萬顆廢電池，減塑473公噸。消費者還可自主將廢電池、透明寶特瓶投入回收，累積回收5個就能獲得會員OPENPOINT點數或購物抵用金。

在包裝減塑方面，統一超商採用替代材質製作微波鮮食包裝，平均每份便當可減少45%的塑料使用。2023年已減少近1300噸塑料，相當於6.73座大安森林公園的碳吸附量。

為響應16日聯合國國際臭氧層保護日，統一超商全台逾7000家門市推動減塑三招，包括租借OPEN iECO循環杯、使用智慧回收機、部分微波鮮食包裝採用替代材質，減少塑料包裝等。圖片來源：統一

儘管臭氧層保護取得了顯著成效，科學家們仍強調，我們距離徹底解決臭氧層問題還有很長的路要走。例如2022 年 9 月亦有研究顯示，2019-20 年澳洲山火肆虐所產生的煙霧一度令臭氧層「破洞」擴大，具體成因尚未明朗，2022 年東加王國附近海底火山大規模噴發，也影響近期的臭氧水平。

此外，各國最初為了停止氟氯碳化物的使用，決定改以氫氟烴（HFC）等其他材料替代；但隨著各界對於溫室氣體排放的認識更深，科學委員會也發現，氫氟烴雖不會破壞臭氧層，卻會嚴重加劇全球暖化。

因此在2016年，締約國在蒙特婁議定書的架構下通過《吉佳利修正案》（Kigali Amendment），包括美國、中國和印度等主要氫氟烴生產或消費國。

根據聯合國政府間氣候變遷專門委員會（IPCC）的建議，各國應在2100年以前把升溫控制在1.5°C以內，若停用氫氟烴，可在未來百年內避免0.5°C的升溫，對減緩暖化有巨大的貢獻。