臭氧在1849年首次被人類發現，臭氧層問題是美國化學家羅蘭和穆連于1974年首先提出來的。他們認為，在對流層大氣中極穩定的化學物質氯氟烴（CFC）被輸送到平流層後，在那裏分解產生的原子氯（CI）就將有可能破壞臭氧層。20世紀70年代末開始，科學家們開始每年春天在南極考察臭氧層。1994年，人們首次觀察到了至今為止最大的臭氧空洞，它的面積相當于一個歐洲，有24O0萬千萬千米。
臭氧（03）是氧氣（O2）的一種異構體，在大氣中的含量僅佔一億分之一，其濃度因海拔高度而異。臭氧層可以說是地球的保護層，它主要圍繞在地球外部離地面20—25公裏高度的地方，起到吸收太陽紫外線中對生物有害部分UV－B（UV－B是紫外線的一段波長，為280—315nm）的作用。同時，由于紫外線是平流層的熱能來源，臭氧分子是平流層大氣的重要組成部分，所以臭氧層在平流層的垂直分布對平流層的溫度結構和大氣運動起著決定性的作用，發揮著調節氣候的重要功能。南極上空的臭氧層是在20億年的漫長歲月中形成的，可是僅在一個世紀裏就被破壞了60％。
氟利昂作為氯氟烴物質中的一類，是一種化學性質非常穩定，且極難被分解、不可燃、無毒的物質，被廣泛應用于現代生活的各個領域。清潔溶劑、制冷劑、保溫材料、噴霧劑、發泡劑等中都使用了氟利昂。氟利昂在使用中被排放到大氣後，其穩定性決定它將長時間滯留于此達數十年至100年。由于氟利昂不能在對流層中自然消除，只能緩慢地從對流層流向平流層，在那裏被強烈的紫外線照射後分解。分解後產生的原子氯將會破壞臭氧層。研憲表明，臭氧層被破壞後，紫外線會通過大氣層長驅直入。強烈的紫外線照射會抑制人的免疫力，會使白內障和皮膚癌患者增加。如果臭氧層的總量減少1％的話，
UV-B就將增加2％，其結果是使皮膚癌發病率提高2－4％。此外，紫外線的增強還會影響農作物的生長，並通過對海洋中的藻類產生的影響破壞整個水生生態係統。據統計，目前全世界氟利昂的年使用量超過1O0萬噸，迄今為止向大氣中排放的氟利昂總量達2000萬噸，大部分仍停留在對流層中，只有10％左右到達了平流層。
目前，最早使用CFC的24個發達國家已于1985年和1987年分別簽署了限制使用CFC的《維也納公約》和《蒙特利爾議定書》。1993年2月，中國政府批準了忡國消耗臭氧層物質逐步淘汰方案》，確定在2010年完全淘汰消耗臭氧層物質。
1995年1月23日，聯合國大會通過決議，為紀念1987年9月16日簽署的《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，把每年的9月16日定為“國際保護臭氧層日”。
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