大好的土地,在我看来,也只像一块荒凉的海角;这顶优美的天空华盖,你看,这璀璨高悬的昊空,这镶金光的雄伟天幕——唉!在我看来,仅是一团混浊的毒粉。
威廉·莎士比亚(William Shakespeare)《哈姆雷特》,第二幕,308行
(Hamlet, II, ii, 308, 1599-1602)
小时候,我一直想要一套玩具电动火车。可是,一直到我10岁的时候,父母才买得起,送了我一套。他们买的是二手货,可是品相很好。它不是现在你们看到的那种轻型的、手指大小的小型玩具电动火车,而是动起来真的会发出当当金属声的那一种。光是火车头就有5磅(约2.25千克)重。它有一节煤车、一节客车和一节守车(是挂在货物列车尾部的木质铁皮工作车,主要是供车长乘坐)。全金属制成的连接轨道结合了三种不同的形式:直线的、曲状转弯的,以及一个极美的交叉轨,利用交叉轨就可以把轨道联结成一个“8”字形的弯形轨道。我把零用钱省下来,买了一个绿色的塑胶隧道。有了隧道,我就可以看到火车头在轧轧声中骄傲地穿过隧道时灯光如何照亮了黑暗。
伴随我这一段快乐时光的记忆是,在玩火车时,空气中散发着一股味道——不是让人不悦的,而是有些微甜的,来自变压器的味道。变压器是一个黑色的大金属盒,有一个红色的杆,用来控制火车的速度。如果你问我这变压器的功用是什么,我只好说,它用来把我们公寓墙上电插座的电压转换成火车头适用的电压。在很久以后我才发现,这味道来自一种特殊的化学物,是在电流穿透空气时产生的,它的名字是臭氧。
臭氧的产生
环绕我们的空气,也就是我们呼吸的东西,含有20%的氧——不是氧原子(化学符号是O),而是氧分子(化学符号是O2,意思是两个氧原子被化学力结合在一起)。氧分子才是使我们生存的东西。我们吸入氧分子,把氧同食物结合在一起,因而产生能量。一种极为稀有的化学反应使氧原子彼此结合而产生臭氧。它的化学符号是O3,意思是3个氧原子结合在一起。
我的变压器出现了一些问题。它不断地放出一些小的电火花。这些电火花破坏了氧分子的化学结合,氧分子因而被拆散成氧原子,其化学反应是:
O2+能量→O+O箭头表示“转换成”)
孤单的氧原子(O)因为没有了小伙伴而闷闷不乐。它的化学性质很活跃,很想同一些附近的分子结合在一起——它们做到了,于是有了以下化学反应:
O+O2+M→O3+M
M代表的是其他任何一个分子。此化学反应并未用掉分子M,可是有了M,反应才能进行。M可以看成促成化学反应的“媒人”,即一般所称的催化剂(catalyst)。我们周遭充斥着许多可以当催化剂的分子,其中最主要的是氮(nitrogen)分子。
变压器就这样产生出臭氧。同样的过程也发生在汽车引擎和工业用的燃烧物内。制造出的臭氧下沉至地面附近,产生粉尘并造成工业污染。它不再呈微甜味。最大的臭氧危机不是地面弥漫过多的臭氧,而是上空的臭氧严重不足。
氟氯碳化合物
关心生态环保的人士,尽责而谨慎地对待这些问题。在20世纪20年代,人们大多都认为电冰箱是件好的东西。它便利、卫生,还可以保存水果、蔬菜及乳制品等,使它们可以运送到远方以配成可口的食品,每个人都想拥有一台电冰箱(有了它,就不必天天把大冰块搬来搬去[7]。可是仔细想一下,这样搬来搬去有什么不好?)。当时的电冰箱中的**冷媒(它们热冷交替地变化,维持冰箱的冷却),不是氨气(ammonia),就是二氧化硫(sulfur dioxide)——这些物质又毒又臭。一旦漏气,后果真是不堪设想。因此,人们急需一种替代品——一种在适当情形下可以压缩成**的冷媒。这种**能在冰箱内循环,即使万一冰箱漏气或报废了,人或任何东西也不会受到损害。基于上述目的,我们想要寻找的是一种不具毒性又不能燃烧的物质,如此才不会腐蚀、灼伤人的眼睛,吸引昆虫,或伤害猫等宠物。可是在大自然中,似乎并不存在这种化合物。
因此,美国和德国化学家积极投入这项研究工作,首次合成了一类化学分子。他们称其为氟氯碳化合物(chlorofluorocarbons, CFCs),由一个或更多的碳原子再加一些氯原子及氟原子结合而成。以下就是其中之一的化学式(C代表碳,Cl代表氯,F代表氟):
氟氯碳化合物取得的成功,远远超出其发明者的期望。它不仅成为维持冰箱运作的主要**,也成了冷气机中制冷的**。这种化合物后来的应用极广,包括喷雾罐(把**变成小滴喷出,如喷发胶罐)、绝缘软泡棉、工业溶剂,以及清洁剂(尤其在微电子工业领域)。最著名的牌子是氟利昂(Freon)[8],它是杜邦化学公司注册的商标名。人们用了好几十年都未发现它有什么不良后果。每一个人都认为,它是再安全不过的东西。这就是为什么过了一阵子以后,惊人数量的化学工业厂商都选它为生产原料。
严重破坏臭氧层
到了20世纪70年代,这类化学物的年产量已达100万吨之多。如果在20世纪70年代早期,你站在浴室里拿一罐除体臭喷雾剂朝腋下喷,氟氯碳化合物就会以极小液滴的形态喷出。它们不会沾在你的身上,而是跑到空中,在镜面附近旋转,然后沾在墙上,最后穿出门缝及窗缝钻到外面的空气中,数天或数星期后,它们已完全融入户外的空气了。氟氯碳化合物和其他的分子相互撞击,时而撞到建筑物、电线杆,最后被对流气流带到大气中,在地球这颗行星的周围游**。除了极个别例外情况,它们不与其他分子起化学反应,也不分解,几乎是完全惰性的化合物。数年后,这些氟氯碳化合物都进入高处的大气层中。
在25千米的高空上,臭氧自然形成。太阳的紫外线——就像我那有缺陷的电动玩具火车变压器放出的电火花,也放出类似的紫外线——把氧分子(O2)分解成氧原子。这些氧原子和氧分子经过催化剂的作用,变成了臭氧。
在同一高度上,氟氯碳化合物也会被紫外线分解,不过分解得很慢,其分子的平均寿命约为1个世纪,即100年。氟氯碳化合物被分解后会放出氯。氯是一种可以促进臭氧分解的催化剂。一两年后,氯才会被气流送到大气的低层。在那儿,它伴着雨水落到地面上。就在这一两年中,平均每个氯原子可以促进10万个臭氧分子被分解。
这个化学反应的过程是:
O2+紫外线→2O
2Cl(来自氟氯碳化合物)+ 2O3→2ClO+2O2
2ClO+2O→Cl(Cl再生)+2O2
最后的净结果是:
2O3→3O2
2个臭氧分子被分解成3个氧分子,而氯原子还在,可以继续做破坏臭氧分子的恶事。
分解了又怎样?谁在乎?这些不过是高空中看不见的分子,被同样在高空,由地球上的人所制造的看不见的分子给破坏了。我们为什么要为这件事烦恼呢?
紫外线**
我们烦恼及头痛的原因是,臭氧是我们抵挡太阳射出紫外线的盾牌。如果把上空的臭氧层全部带到地面,并压缩到地面大气的密度,则它的总厚度只有3毫米——只有你小指指甲尖那么点(如果你不把指甲剪得太短的话)。虽然臭氧层不厚,但它就是我们阻挡太阳所放出的极强而可怕的长波段紫外线的坚实盾牌。
我们最常听到的紫外线的危害就是导致皮肤癌。肤色浅的人最易患皮肤癌,肤色深的人的皮肤中含有大量的黑色素(见第四章)以保护他们(日晒后皮肤变黑,是一种天择的适应方式,使肤色浅的白人在日晒后,在体内制造出黑色素来抵抗紫外线的伤害)。让肤色浅的人容易罹患皮肤癌,也许是对那些发明氟氯碳化合物者(白人)的一种宇宙级报应,而与这发明毫不相干的肤色深的人,就有天然的保护色素。现在,医学报告指出,目前皮肤癌的病例比20世纪50年代的要多出10倍。虽然病例增加的部分原因在于,现在医疗技术的进步也促进了诊断方式的与时俱进,但臭氧层的枯竭及紫外线照射的增加似乎也是原因之一。如果该情形继续恶化,即便只是日常的户外走动,肤色浅的人都必须穿上特制防紫外线的保护衣,至少在高原或高纬度地区必须如此。
由于照到地面上的紫外线强度变强,皮肤癌病例增加,使数百万人死亡,这还不是最坏的后果,白内障病例的增加也不是。[9]更糟的是,紫外线会损伤生物的免疫系统(身体抵御疾病的机制),虽然只会波及不穿保护衣的人。是的,这听起来已经很危险了,可是真正的危险还在别处。
破坏生物食物链
一旦暴露在紫外线的照射下,构成地球全体生物的有机分子都会被分解,或产生不健康的附属物。海洋中数量最多的生物是一种极小的单细胞生物,浮游在海洋水面上,被称为浮游植物(phytoplankton)。它们无法钻到水中躲开太阳光的照射,因为它们就是靠阳光制造食物的。它们可以说是“靠手吃饭”[10]的(这当然是一种比喻,因为它们既没有手也没有口)。实验证明,即使太阳的紫外线强度只增加一些,都会伤害到在南大洋及其他地区最普遍生长的单细胞植物。可以预料到的是,大量太阳紫外线强度的增加,将给这些单细胞生物造成严重的灾难,最后造成大规模的死亡。
研究人员对这些单细胞微生物的数量进行初步测量,结果显示,最近这些生长在海洋表面的生物数量有大规模减少的现象——减少的数量高达25%。浮游植物太小,没有高级动物和植物才有的皮肤来吸收紫外线。而这些生物不仅是食物链中的第一环,而且它们在生长过程中,还把空气中的二氧化碳变换成氧,因此,它们的减少除了会在食物链上的各类生物中引发一连串的大灾难,还会使大气缺失一个减少二氧化碳的途径,从而导致温室效应所引起的全球性变暖趋势更加恶化。这就是为什么臭氧层日渐稀薄和地球变热这两件事会被连在一起,虽然它们本来是风马牛不相及的两件事:臭氧层的减少发生在紫外线的范围,而地球变暖的原因在可见光和红外线的范围。
如果紫外线的增加发生在海洋上空,它的损害对象将不限于这些微小的单细胞植物,因为它们是单细胞浮游动物(zooplankton)的粮食,而这些单细胞浮游动物是小虾状的甲壳类生物(就像我的4210号小世界中的小虾)的食物,这些虾状生物又变成小鱼的食物,小鱼再被大鱼吃,而大鱼又被海豚(鲯鳅)、鲸鱼或人类吃。这些处于食物链中最底层的小单细胞生物的毁灭,将导致整个食物链中的生物都跟着毁灭。在陆地或水中有不少类似的食物链,而这些食物链似乎都会受到紫外线的影响而被破坏。例如,那些存在于稻米根中,把空气中的氮气变成肥料的细菌就对紫外线很敏感。紫外线强度的增加会威胁到谷物的成长,从而影响到人类的粮食供应。实验室中的研究证明,由于臭氧层的枯竭,近可见光范围的紫外线强度增加,许多生长在中纬度地区的谷物受到了伤害。
一旦臭氧层遭到破坏,照射到地面上的紫外线强度增加,我们将对我们居住的星球上密如网布的生物系统制造一种不可知却很严重的危害。对地球上各种生物之间相互依赖的复杂关系,我们是无知的,尤其对这种最易被紫外线损伤的、大型生物赖以为生的微生物的灭绝后果,我们更显无知。我们正在强行拉扯整个行星上生物织成的织锦,却不知道自己抽出了哪一根丝,甚至抽散了整个织锦。
没有人相信地球上空的臭氧层就要完全消失。即使我们承认现在面临的危机,我们也觉得地球不会变得像火星一样,被未过滤的太阳紫外线照射,成为不见任何生物的杀菌环境。可是,即使全球的臭氧量只减少10%——很多科学家认为这就是目前大气中氟氯碳化合物含量会导致的最终结果——看上去已经很危险了。
氟氯碳化合物未减反增
1974年,在加州大学尔湾分校(University of California, Irvine)任教的舍伍德·罗兰(Sherwood Rowland)及马里奥·莫利纳(Mario Molina)首先发出关于氟氯碳化合物的警告——当时,人们每年把数百万吨的氟氯碳化合物送上平流层——这些氟氯碳化合物可能给臭氧层造成极大的损害。之后,世界各处的科学家所做的实验及计算结果都支持两人的发现。起初,科学家试图证实这些假设的某些计算虽然支持这项理论,但算出的损害并未如两位科学家所说的那么严重;其他的计算结果则比两人说得更严重。一旦科学上有一项新发现,往往会引来其他科学家的好奇,他们会试图去发掘这项新发现的立论是否正确,这是科学界的普遍现象。尽管其他科学家得出的臭氧层受损结果与罗兰及莫利纳的不尽相同,但所有的答案都大致支持两人的结论(因为这项发现,两人在1995年获得诺贝尔化学奖)。
每年靠销售氟氯碳化合物获利达6亿美元的杜邦公司,立刻在报纸及科学杂志上刊登广告,而且在国会相关委员会中做证,声称目前并没有氟氯碳化合物会危害臭氧层的实证,科学家夸大了这些计算结果的严重性,或说这些研究结果来自错误的科学论证。杜邦的广告拿“理论科学家和某些民意代表”与“研究专家及喷雾器工业”相比,前者建议全面禁用氟氯碳化合物,后者则是顺风转舵的适应时势者。他们的观点是,“其他化学物(而非氟氯碳化合物)……必须负起主要的责任”,并警告说,“不成熟的立法行动将摧毁企业”。他们宣称,这件事“缺乏证据”,并答应立即开展3年研究计划,待研究完成后他们可能会有所行动。一家财大势大的公司绝不会因为几位光学化学家的“莫须有”而甘冒每年损失数亿美元的风险。也就是说,只有当此理论的疑问完全被澄清后,他们才会考虑要不要改弦易辙。他们甚至还说,只有当臭氧层的破坏无法复原时,才应当全面停止氟氯碳化合物的生产。如果真照他们说的去做,届时也许根本就没有买主了,因为人都死光了。
一旦氟氯碳化合物进入大气,就没有办法把它从大气中清除(也无法把地面产生的,被当作是废料的臭氧用抽气机送到急需臭氧的平流层上空)。一旦氟氯碳化合物进入平流层,它造成的后果可以延续1个世纪之久。因此,罗兰和莫利纳、其他科学家,以及位于美国华盛顿的自然资源保护协会(Natural Resources Defense Council)都竭力推动全面禁用氟氯碳化合物。自1978年起,美国、加拿大、挪威及瑞典都开始全面禁止使用氟氯碳化合物作为喷雾罐中的喷雾推进剂。大众的紧张心理稍微被安抚了一些,他们的注意力也转移到别处去了。可是,大多数的氟氯碳化合物并非用在喷雾罐中。空气中的氟氯碳化合物含量依旧继续增加。现在大气中的氯含量比罗兰及莫利纳发出警高时增加了2倍,比1950年增加了5倍。
南极洲上空的臭氧层空洞
多年来,驻扎在南极洲哈雷湾(Halley Bay)的英国南极勘探队(British Antarctic Survey),一直从事着高空臭氧含量的勘探工作。1985年,他们宣布了一个令人不安的消息,即(南极的)春季臭氧含量已经降到数年前他们所测到数值的一半。这项发现立刻被美国国家航空航天局的人造卫星证实。在春季的南极洲,上空的臭氧层有2/3都不见了。南极洲上空的臭氧层出现了一个空洞。从1970年起,每逢春季,这个空洞就会出现在南极洲上空。冬季时,这个空洞会自动合上,可是每年春季,它出现的时间越来越长。没有一位科学家曾预料到会发生这种情况。
这个臭氧层空洞的出现导致全面禁用氟氯碳化合物的呼声更大(发现大气中的氟氯碳化合物会产生更大的温室效应后,也曾出现这样的声浪)。可是工业界的高阶管理人员似乎对此问题持有不同的观点。氟氯碳化合物政策联盟(Alliance for a Responsible CFC Policy,一个氟氯碳化合物制造业者组织)的主席理查德·巴奈特(Richard C. Barnett),埋怨道:“有些人要求立即全面禁用氟氯碳化合物,可这会造成十分可怕的后果。有些工业将因为找不到适当的替代品而被迫关门,这种医疗方法可能会杀死病人。”[11]可是“病人”不应该是“某些工业”,这“病人”可能是地球上的全体生命。
化学品制造业协会(Chemical Manufactures Association)相信,这个出现在南极洲上空的大洞“很难有全球性的影响……北极,一个在地理上与南极很类似的地方,就没有发生过类似情况”。
随后,科学家在臭氧层空洞中发现了化学反应能力极强的氯原子,这项发现进一步显示了臭氧层空洞和氟氯碳化合物之间存在关联。而北极附近上空中臭氧含量的测量结果也间接表明,一个臭氧空洞正在该地上空成形。1996年,一份标题为《人造卫星确认氯氟碳化合物是导致氯气大量囤积在全球平流层的主因》的研究报告,用科学论文中几乎难得见到的强烈口吻声称,氟氯碳化合物和臭氧层枯竭二者之间的关联已“超出合理的怀疑”。火山也不时放出氯气;海水被冲上岸成为细雾时,一部分盐也可以被分解放出氯——这二者是有些极右派的电台播报员所拥护的高空中氯原子来源的推论——可是,这样放出的氯气最多只能解释已消失的臭氧含量的5%。
大多数人居住的北半球中纬度地区,其上空的臭氧层自1969年以来,似乎一直在减少,当然其间会有起伏变化。火山喷出的悬浮微粒进入了平流层以后,也能削薄臭氧层,可是这样的减少只能维持一两年。按照世界气象组织(World Meteorological Organization)的数据,每年在北半球中纬度地区,在某些月份中,臭氧层会减少30%,某些地区的减少程度甚至可达45%,这引起了众人的担忧。过不了几年,这些生活在逐渐被破坏的臭氧层之下的生物将大祸临头。
全面停产氟氯碳化合物
加州伯克利全面禁用氟氯碳化合物制成的白色泡沫塑料餐盒,这些餐盒被用来保温快餐食品。麦当劳立下誓言要以其他的替代品取代破坏环境的氟氯碳化合物包装物。面临政府的立法约束及消费者联合抵制的威胁,杜邦公司终于在1988年——在发现氟氯碳化合物的危险14年后——宣称他们要逐步淘汰氟氯碳化合物的制造,但要到2000年才能完全淘汰掉。其他的美国氟氯碳化合物制造业者甚至连这种承诺都不做,虽然美国的氟氯碳化合物产量占全球的30%,但很显然,因为对臭氧层的长期性威胁是全球性的,所以任何解决方法都必须是全球性的。
1987年,许多制造及使用氟氯碳化合物的国家聚集在加拿大的蒙特利尔(Montreal),开会讨论限制氟氯碳化合物的制造及使用,并制定相关协议。最初,英国、意大利及法国等国,在其本国化学工业的施压下(法国主要受了香水业的政治力量的影响),很不情愿地参加这次讨论(他们害怕杜邦在美国禁止氟氯碳化合物的立法期间,发明一种替代品,藏在袖中不让人知道)。韩国这类国家则没有出席,某些发展中国家的代表则拒绝在条约上签字。美国内政部部长唐纳德·霍戴尔(Donald Hodel)——一位由里根任命,极力反对政府对人民(及商业或工业)施以任何控制的保守派——据说,他居然建议,不必限制氟氯碳化合物的制造,我们只要戴上太阳眼镜和大草帽就行了。可是,这个意见无法传达给那些处在食物链最底层的微生物,地球上的生命就是依赖这些微生物过活的。虽然提出了戴太阳眼镜及大草帽的建议,但美国代表还是在条约上签了字。当时,美国突发反环保运动,所以人们未曾预料到美国代表居然会签字。单在美国,就有9000万台汽车用的空气调节机和1亿台的电冰箱需要更换。这是一种为了环保而必须做的重大牺牲。一大部分的功劳要归于理查德·班尼迪克(Richard Benedick)大使及英国首相撒切尔(Margaret Thatcher)夫人,她是念化学的,深知这问题的重要性。
后来在伦敦会议及哥本哈根会议上,各国代表对《蒙特利尔议定书》陆续做了增订及修改,现在这个公约已较过去完备许多。撰写本文的时候,有156个国家,包括苏联加盟共和国(现已独立)、中国、韩国和印度等都已在《蒙特利尔议定书》上签字(虽然有些国家在问,日本及西方国家都从氟氯碳化合物中牟利,为什么他们的工业正在起步,却要他们放弃电冰箱及冷气机。这的确是个该问的问题,可是太过于狭隘)。大家都同意到2000年完全淘汰氟氯碳化合物。后来这一时间又提前到1996年。20世纪80年代,每年氟氯碳化合物用量以20%比例激增的中国,也同意减小对氟氯碳化合物的依赖程度,且主动放弃协定中准许他们继续使用氟氯碳化合物的10年期限。杜邦公司突然变成限制使用氟氯碳化合物的领导者,而且宣称要比其他国家更早淘汰氟氯碳化合物。经过测量,大气中的氟氯碳化合物已经减少。问题是,我们必须全面停产氟氯碳化合物,并要等待1个世纪之久,大气才能彻底净化。如果我们懈怠得越久,危险也就会越大。
HCFC暂代氟氯碳化合物
显然,如果可以发现一个更便宜、效率更高的氟氯碳化合物替代品,且不会危害到我们或环境,这个问题就解决了。可是,如果没有这种替代品,怎么办?如果最好的替代品比氟氯碳化合物更贵,怎么办?谁来支付研究替代品的费用?谁来支付两者间的差价——消费者、政府,抑或制造氟氯碳化合物的化学工业(就是他们导致了现今糟糕的情况,而且他们还从中获得过利益)?这些已从氟氯碳化合物的制造及使用中获利的工业化国家,是否要调拨一笔庞大的资金援助那些尚未从氟氯碳化合物的制造及使用中获利的国家?如果我们要花20年时间才能确定新的替代品不会致癌,我们应该怎么办?我们要如何应付那些直接照射到南大洋上的紫外线?我们该怎么对付那些从现在起到全面禁用氟氯碳化合物这段时间内,仍旧在继续制造,也持续不断地进入臭氧层的氟氯碳化合物?
我们已经找到了一个替代品——或更好的说法是,过渡期间的替代品。我们可以暂时以氢氟氯碳化合物(HCFC)替代氟氯碳化合物。氢氟氯碳化合物是类似氟氯碳化合物的分子,不同之处在于其中2个氯原子被氢原子取代。如:
它们还是会对臭氧层造成一些破坏,不过少很多;它们和氟氯碳化合物一样,也是导致全球变暖的一项重要因素。在刚开始使用时,它们较氢氟氯碳化合物更为昂贵。可是,它们的确解决了我们目前迫切的需要,保护了臭氧层。这是杜邦研发出来的化合物,该公司还发誓说,他们是在英国南极勘探队在哈雷湾发现臭氧空洞后才开始研发氢氟氯碳化合物的。
拿溴原子和氯原子比较,溴破坏臭氧的能力至少是氯的40倍。幸运的是,溴的含量远少于氯。释放至空气中的溴来自灭火器中的发泡化合物,其中含有溴,以及溴化甲烷:
溴化甲烷的主要用途是杀死土壤及谷仓中的虫子。1994—1996年间,工业大国也同意逐渐淘汰溴化甲烷,将其制造量限制于1996年的产量,而全面禁用要等到2030年。因为截至目前,业界或科学界尚未研发出灭火器中发泡化合物的替代品,人们只能继续使用它——禁用与否都没用。此时,最大的技术问题是寻找一个更好的、长期的解决方法来替代氟氯碳化合物。这可能需要另一个聪明的方法来合成一种新的分子,我们也可能采取另一种途径,譬如,声波冰箱就不使用含有环境污染隐患的冷媒。这就产生了一个激发创造性发明的契机。这项新发明在经济上的回报和对物种及地球这颗行星的长期利益都会异常巨大。那些制造武器的实验室已经因为“冷战”的结束而销声匿迹。可是,我很想目睹,这些研究者把他们那些高深无比的技术本领用在这一类极有价值的研究上。我也想目睹,把那些大额奖金和不可抗拒的科学界大奖,颁给发明出的高效、安全、价钱合理的新式冷却方法,它们可应用在空调和电冰箱上——可以适用于发展中国家的当地制造业。
《蒙特利尔议定书》的成就
对引发大规模改变来说,《蒙特利尔议定书》是非常重要的,而更重要的是它为这些改变指引出了方向。也许最令人感到讶异的是,在还不知道是否可以找到一个合适的替代品之际,全面禁用氟氯碳化合物的提议竟然能获得全体的支持。蒙特利尔议定书由联合国环境规划署(United Nations Environment Programme)主办,它的领导人,穆斯塔法·托尔巴(Mostafa K. Tolba)将其描述为“第一个真正能保护全地球每一个人的全球性条约”。
这真是一件鼓舞人心的事。我们能认识到新的和意料之外的危险,不同国家的人聚集在一起代表我们每一个人来解决这类问题,富有的国家愿意公平地分摊各项成本开销,并说服会因此而损失不少金钱的公司改变主意,并且使他们看到,这个危机能为企业带来新的机会。氟氯碳化合物的禁用,相当于数学家经常引用的“存在定理”(existence theorem)[12]——它证明,你认为无论如何都不可能做到的事,终究可以做成。这也是我们可以谨慎乐观地看待未来的理由之一。
氯含量似乎已至顶点,在大气中,每10亿其他分子对应4个氯原子。这一比例目前正在降低。可是,由于溴原子的存在,科学家预测臭氧层在短期内不会自行修补完整。
显然,要放松对臭氧层的保护为时尚早。我们必须确定,全球对氟氯碳化合物的制造要几近停顿才行。我们有必要加快氟氯碳化合物替代品的研究工作。我们必须有全面而完整的监测系统(地面观测站、飞机、绕地轨道的人造卫星)从事全球性臭氧层的勘察[13],其专注程度至少不低于我们面对自己心爱之人时心脏急速忐忑悸动所体验到的焦急和专注。
人类的胜利和光荣
签订《蒙特利尔议定书》之后不久,平流层的氯含量已经减少了。自1994年起,平流层的氯及溴的总含量也减少了。如果溴的含量在减少中,那么按估计,在21世纪开始时,臭氧层就要开始进入长期性修复期了。如果直到2010年才对氟氯碳化合物进行全面性控制,届时,平流层的氯含量将比现在高出3倍。南极上空的臭氧层空洞,要一直到22世纪中叶才会开始恢复。而春季发生的北半球中纬度地区的季节性臭氧层枯竭程度将高达30%——诚如罗兰的同事迈克尔·普拉瑟(Michael Prather)所言,这真是一个惊人的数字。
在美国,禁用氟氯碳化合物的政策仍然遇到许多的阻力,这些阻力来自相关的空调及电冰箱从业者,以及极端的“保守分子”和国会中的共和党议员。1996年,众议院多数党领袖汤姆·德雷(Tom DeLay)说:“关于禁用氟氯碳化合物的科学根据仍有再讨论的必要。”至于《蒙特利尔议定书》他表示,那是“媒体用来吓唬人的”。另一位众议院议员约翰·杜里图(John Doolittle)也认为,偶然连系在一起的臭氧层枯竭和氟氯碳化合物间的关系,仍旧是一个“科学上没有定案的问题”。有一位记者提醒他,这些科学论文都是经过科学家极为严格的评估后才公开发表的,他的回答是:“我不会参与‘科学家评估’这类胡说八道的活动。”我想,如果他能参与,也许对美国来说是件好事,因为科学家之间的评估才正是“胡说八道”的探测器。在给罗兰及莫利纳颁发诺贝尔奖时——我认为他们的名字应当让每一个学童都知道——大会给出的获奖理由是:“他们将我们从一个很可能要发生的全球性环境问题中拯救出来,这一灾祸可能导致毁灭性的后果。”很难理解,为什么“保守分子”要反对“保守”我们大家——包括这些保守分子——都依赖为生的环境。请问,这些保守分子到底想要“保守”什么?
臭氧故事的中心主旨就像许多其他威胁环境的故事一样:我们把某种物质倒进(或者预备倒进)大气中。我们并未彻底地检视这种行为对环境的冲击——因为检视的成本高昂,或者会延误生产,减少利润;或者那些当权者不愿听反对的意见;或者最好的科学人才没有被请来研究这件事;或者只是因为我们都是会做错事的凡人,因而会忽略某些事情。然后,我们突然要面对一个完全出乎意料的全球性危机,会导致最险恶的后果并持续数十年或数个世纪之久。没有局部的解决方法,也无法在短期内获得解决。
从这些例子中,我们获得的教训是很明显的:我们不是时常聪明到足以预测所有行为的后果。发明氟氯碳化合物的确是一件非凡的成就。那些化学家的聪明才智也都很了不起。可是,那些化学家还不够聪明。正因氟氯碳化合物的惰性如此之强,它们才可以一直存留到进入臭氧层。世界十分复杂,空气是很稀薄的,大自然也是很敏感的,而我们的破坏能力非常强,所以我们一定要战战兢兢地行事,并对污染大气的行为毫不宽容。
对于我们这个行星,我们一定要建立更高的卫生标准,发展更多的科学资源去勘察、监测及了解它。我们也必须从现在就开始思考和采取行动,不单是为了我们的国家及我们这代人(当然更不是为了某些工业利润着想),更是为了整个易被损伤的地球及未来的子子孙孙而着想。
臭氧层的空洞是一种书写在天上的文字。起初,它也许只反映出我们在酿制致命巫药之前洋洋自得的态度。或许后来,它真正告诉我们的,是我们有一项新发现的天赋——可以携手合作共同保护我们的环境。《蒙特利尔议定书》及其后续的修正条例代表了人类的胜利及荣光。