臭氧层的保护与破坏

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1、环境问题之臭氧层的破坏与保护1.什么是臭氧层；其作用；2.臭氧又是什么，其特点；3.臭氧层的现状、影响、破坏机理；4.人类对臭氧层的保护及对策。1.什么是臭氧层？臭氧层是指大平流层中臭氧浓度最大处，是地球的一个保护层，太阳紫外线辐射大部分被其吸收。臭氧空洞是大气平流层中臭氧浓度大量减少的空域。臭氧层是远古植物过量排放氧气在紫外线作用下逐渐积累起来的。2.臭氧又是什么？臭氧（O₃），是氧气（O₂）的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同温层下部的臭氧层中。在常温常压下，稳定性较差，可自

2、行分解为氧气。2.臭氧的特点臭氧具有青草的味道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害（不可燃，纯净物）氧气通过电击可变为臭氧。大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，这才是需要人类保护的大气臭氧层，还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能对阻挡紫外线有一定作用。但是，虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用，若其在对流层浓度增加，则会对人体健康产生有害影响。2.臭氧层的作用3.臭氧层的现状1985年，英国科学家法尔曼等人首先提出了“南极臭氧洞”的问题。卫星观测结果表明，臭氧洞在不断扩大，至2006年臭氧层空洞曾达到

3、2950万km3，相当于两个南极大陆。南极臭氧层空洞持续的时间也在加长。并且，南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化之中。[目前，不仅在南极，在北极上空也出现了臭氧减少的现象，美、日、英、俄等国家联合观测发现，北极上空臭氧层也减少了20%，已形成了面积约为南极臭氧空洞三分之一的北极臭氧空洞在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，中国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高原上空的臭氧正在以每10年2.7%的速度减少，已经成为大气层中的第三个臭氧空洞。（1）、对人类健康的影响3.臭氧层破坏后的危害（2）、对生态的影响使作物产量下降经实验研究，臭氧层破坏导致

4、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，使作物产量下降。番茄枯死甜菜减产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”（3）、对生物化学循环的影响阳光紫外线的增加会影响陆地和水体的生物地球化学循环，从而改变地球--大气这一巨系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环（4）、对材料的影响电线老化易引起火灾因平流层

5、臭氧损耗导致阳光紫外辐射的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料，尤其是高分子材料的降解和老化变质。特别是在高温和阳光充足的热带地区，这种破坏作用更为严重。破坏危机臭氧层耗竭会使太阳光中的紫外线大量辐射到地面。紫外线辐射增强，对人类及其生存的环境会造成极为不利的后果。如果臭氧层中臭氧含量减少10%，地面不同地区的紫外线辐射将增加19%~22%，由此皮肤癌发病率将增加15%~25%.另外大气层中臭氧含量每减少1%，皮肤癌患者就会增加10万人，患白内障和呼吸道疾病的人也将增多。并且臭氧层被破坏，将打乱生态系统中复杂的食物链，导致一些主要

6、生物物种灭绝。臭氧层的破坏，将使地球上三分之二的农作物减产，导致粮食危机。紫外线辐射增强，还会导致全球气候变暖。3.臭氧层破坏的机理（1）、气相反应在平流层中，一部分氧气分子可以吸收小于240μm波长的太阳光中的紫外线，并分解形成氧原子。这些氧原子与氧分子相结合生成臭氧，生成的臭氧可以吸收太阳光而被分解掉，也可与氧原子相结合，再度变成氧分子。（2）氯氟烷烃对臭氧的破坏机理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：（3）溴化

7、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，人类工业活动是哈龙的主要来源。溴化物破坏臭氧的机理：（3）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：4、人类对臭氧层的保护及对策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

8、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