大气层中臭氧耗损机理的研究

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1、重庆市应用基础研究项目立项申请书项目名称：大气层中臭氧耗损机理的研究申请者：李明年龄：44职称：教授工作单位：西南师范大学（公章）起止年限：2002年1月—2004年12月填报时间：2002年3月15日重庆市科委编制二00二年一月填写说明1、凡申报重庆市科委应用基础研究计划的项目须填写此立项申请书。2、立项申请书由项目的主承担者填写，经项目主承担者工作单位或区、县（自治县、市）科委审查同意后一式三份报送重庆市科委。3、立项申请书所列内容都要据实填写，表达应明确、完整、严谨、扼要（外文名词要同时用中文表

2、达）。4、立项申请书一律要求用A4纸张打印，否则不予受理。重庆市科技计划项目基本信息简表专项名称项目名称大气层中臭氧耗损机理的研究承担单位西南师范大学组织部门单位地址重庆市北碚区（县、市）西南师范大学邮编400715单位性质11.高等院校2.科研院所3.企业4.其它工商注册登记类型11.国有2.集体3.股份合作4.联营企业5.有限责任公司6.股份有限公司7.私营企业8.港澳台商投资企业9.外资企业10.其它企业单位法定代表姓名邱玉辉联系电话68254200手机单位传真项目负责人姓名李明联系电话6825

3、3023手机E-mailshilm@swnu.edu.cn项目主要协作单位无计划类别11.应用基础2.攻关3.火炬4.推广5.星火6.产业化7.科技合作8.软科学9.院士专项10.创新能力建设11.科研院所转制项目主要服务行业81.农、林、牧、渔业2.制造业3.交通运输、仓储及邮电通信业4.金融、保险业5.社会服务业6.卫生、体育和社会福利业7.教育、文化艺术及广电业8.科学研究和综合技术服务业9.国家机关、政党机关和社会团体10.其它行业项目所属技术领域41.电子信息2.生物医药3.农业4.环境保护

4、5.新材料6.光机电7.交通、能源8.社会事业9.其它起止时间2002.1-2004.12总投资4万元申请资助4万元主要研究内容(限100字)采用高精度量子化学从头算方法，研究臭氧与CHx、NOx、CX(X=F,Cl,Br)等化合物反应，氧自由基及其激发态与大气层分子反应的中间体、过渡态、反应势能面、能量与反应坐标关系，模拟大气层臭氧耗损机理。预期成果形式或达到的目标(限100字)通过在分子水平上对臭氧耗损反应中间态和过渡态的结构、能量，以及反应势能面的研究，建立大气层中臭氧的耗损机理，预测臭氧耗损反

5、应发生的可能性。以论文形式提供成果，在国内外知名刊物上发表论文4-6篇。注：此简表的选择项均为单选项。一、科学依据和立项意义：（包括立项背景和科学意义，国内外研究概况、水平和发展趋势，学术思想、立论根据，应用前景分析）臭氧层被称为人类和整个地球的天然保护，因为它可以吸收太阳紫外线中最有害的波长部分，使人类免受危害，避免地球生态环境受到威胁、提高物质材料及空气质量等。近30年来，人们逐渐认识到大气层中臭氧正受到越来越严重的破坏。1995年诺贝尔化学奖授予三位大气环境化学家（Crutzen、Rowland

6、和Molina），他们首先提出了平流层臭氧破坏的化学机制。相关的基础理论研究成果对南极“臭氧洞”的发现（1985），进而导致《蒙特利尔议定书》的签订（1987），促进全球环境的保护作出了重大贡献。同时也标志着大气环境化学研究进入了新的阶段。近年来许多科学家开展了对平流层中臭氧的来源和去除的研究，平流层化学已成为大气化学的重要研究内容。臭氧洞的形成及其机制，以及保护臭氧层的问题，已成为当今全球性的一大环境及科学问题。随着臭氧层越来越受到人们的关注，大气层臭氧耗损机理的研究已成为大气和环境化学研究的热门课

7、题。由于臭氧层主要分布在距地面35Km以上的平流层，使实验研究有较大困难，目前对臭氧反应的研究主要针对其反应机理。1930年查普曼（Chapman）提出了一个纯氧体系的光化学反应机制，其化学反应可表示为：O2+hv(λ<240nm)—>O+O；O2+O-->O3；2O2+hv-->3O2。Chapman机制提出后近40年一直居于统治地位。然而，1974年美国科学家约翰斯顿（Johinston）对这一机制进行了定量计算，发现Chapman机制中的臭氧损耗，即使加上平流层向对流层的臭氧输送，也只占其机制中

8、臭氧生成的20%。实际上，平流层大气尽管远比对流层稀薄，但也含有一定量的水汽，含氮化合物和含卤素化合物等。科学家发现，除了Chapman提出的臭氧耗损反应外，平流层臭氧更重要的去除途径是所谓的催化反应机制：Y+O3-->YO+O2；YO+O-->Y+O2，其中Y为含N、O、卤素等物质。本项目将从臭氧与大气中含C、H、N、O及卤素等元素的化合物的反应着手，较为系统地研究臭氧的耗损机理，可以为实验工作、大气环境保护及理论研究等提供可靠的化学反应参数。参考文献