臭氧层破坏及对策

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1、第十章全球变化及对策第二节臭氧层破坏问题臭氧层概说臭氧层破坏的现状臭氧层破坏的原因臭氧层破坏的危害臭氧层破坏的对策内容提要一、臭氧层概说（一）臭氧层的范围O3O2+O集中了大气臭氧的90%（二）臭氧的度量及正常含量Dobson（陶普生）单位：在标准大气压下，底为1cm2的大气柱内的O3平铺在地表，其厚度1mm被定义为100Dobson。在正常情况下，全球平均O3含量约300Dobson，变化于230—500Dobson之间。（三）臭氧的作用强烈吸收紫外线，尤其是吸收200—280nm之间的紫外线。这

2、是平流层增温的主要机制。对地面生物具有保护作用。对近地面气候具有稳定作用。二、臭氧层破坏现状自20世纪70年代以来，全球大气中的O3含量不断下降，出现多个臭氧空洞，并且越来越严重。全球臭氧减少的情况①期间臭氧全球平均减少3%；②年递减率约为0.2%；③南半球减少大于北半球；④高纬度减少大于低纬度南极上空臭氧减少情况1985年首次发现南极上空春季（10月份）出现大范围臭氧含量下降（臭氧洞）以来，范围不断扩大，程度越来越严重，引起了全球的广泛关注。1993年10月8日观测到南极臭氧空洞中心最低为85Dobson

3、,仅相当于正常值的1/4。2000年9月南极空洞面积达2930万平方公里，相当于非洲大陆的面积。南极臭氧洞Nimbus-7卫星图像我国青藏高原臭氧空洞情况我国科学家1995年报道，青藏高原上空每年6—9月份也存在臭氧含量明显下降，臭氧空洞业已形成。其空洞中心臭氧含量比周围低约11%，并且目前仍以0.375%的速度在发展。除此之外，还在北极和欧洲上空发现了臭氧空洞三、臭氧层破坏的原因臭氧耗竭物质人类活动氯氟烷烃（氟利昂CFCs)溴化物（溴甲烷和哈龙类物质）氮氧化物（主要是N2O)破坏臭氧分子（一）氯氟烷烃对臭氧的破

4、坏机理来源：是一类人工合成的含氯和氟的化合物（CFCs），包括CFC-11（CFCl3）和CFC-12(CF2Cl2)等，广泛应用于制冷剂、清洗剂。破坏臭氧的机理：CFCl3→·CFCl2+Cl·Cl·+O3→ClO·+O2ClO·+O3→Cl·+2O2形成催化循环一个氟利昂分子可以破坏成千上万个臭氧分子，因此，氟利昂被称为臭氧的第一杀手或元凶。大气中氟利昂浓度的变化（二）溴化物破坏臭氧的机理来源：大气中的溴化物主要是溴甲烷和哈龙（Halon）类（同时含有F和Br的化合物）。海洋是溴化物的天然来源，人类工业活

5、动是哈龙的主要来源。溴化物破坏臭氧的机理：BrO+ClO→Br·+Cl·+O2Br·+O3→BrO+O2Cl·+O3→ClO+O2形成催化反应循环一个溴化物分子可以破坏生前上万个臭氧分子。（三）氮氧化物破坏臭氧的机理来源：土壤是氮氧化物的天然来源，人工来源包括工业活动、汽车尾气和燃烧等。大气中氮氧化物浓度的变化：氮氧化物破坏臭氧的机理N2OUV<337nmN2+ON2O<250nmUVNO+NN2O+O→2NONO+O3→NO2+O2NO2+O→NO+O2该反应也形成催化循环，一个氧化亚氮分子也能破坏成千上

6、万个臭氧分子。四、臭氧层破坏的危害（一）对人类健康的危害皮肤癌和各种皮肤病患病率增加据联合国环境规划署（UNEP）预测，臭氧层臭氧含量减少10%，皮肤病患病率将上升26%。白内障患病率增加南极周围海域的鱼类有很多盲鱼，阿根廷和新西兰牧区出现很多盲羊。人体免疫机能下降，易患多种传染性疾病因臭氧层破坏导致的皮肤癌鳞片细胞癌基部细胞癌恶性黑瘤（二）使作物产量下降经实验研究，臭氧层破坏导致的地面紫外线强度增加，会损伤植物生长激素和叶绿素，影响植物正常生长发芽。经紫外线敏感性实验，有2/3的作物发生了敏感性反应，使作物

7、产量下降。（三）使海洋生态系统破坏强烈的紫外线照射，对海洋表层的藻类生长带来巨大威胁。由于海洋藻类是海洋生态系统，特别是远洋生态系统的初级生产者，所以大量的藻类死亡可能导致整个海洋生态系统的崩溃，形成所谓“海洋荒漠”。五、臭氧层破坏的对策逐渐减少和终止臭氧耗竭物质的使用和排放1977年联合国通过了《臭氧层行动世界计划》，并成立了“国际臭氧层协调委员会”。1985年签署了《保护臭氧层维也纳公约》，1987年签署了《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。规定：发达国家2000年全面停止氟利昂的使用，发展中国家在2016年

8、冻结使用，2040年淘汰使用。加速氟利昂替代品的研制与开发目前已研制生产出多种氟利昂替代品，其中最主要的是HCFCs和HFCs两个系列。他们都不含破坏臭氧的Cl原子和Br原子，但都具有制冷剂和清洗剂的功能。人类最终能够解决臭氧层破坏问题！Doyouhaveanyquestiontoask??关于南极臭氧洞形成问题科学问题：北半球中纬度地带是氟利昂生产和消