臭氧层空洞及成因

臭氧层空洞及成因

高一二班

李江臭氧层是大气平流层中臭氧浓度最大处，是地球的一个保护层，太

阳紫外线辐射大部被其吸收。臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度大量

减少的空域。

臭氧层空洞

英文：ozonosphere hole

臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布，其最大浓度在中纬度24千米的高空，向极地缓慢降低，最小浓度在极地17千米的高空。20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞，引起世界各国极大关注。臭氧层的臭氧浓度减少，使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加，对生态环境产生破坏作用，影响人类和其他生物有机体的正常生存。关于臭氧层空洞的形成，在世界上占主导地位的是人类活动化学假说：人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。为此，于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。另外还有太阳活动说等说法，认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因，尚有待进一步研究。

2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里，而2007年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里，相当于4个澳大利亚。科学家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。

科学家认为，去年臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候，而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说，去年南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此，臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。

大气圈的臭氧入不敷出，浓度降低。科学家在1985年首次发现：1984年9、10月间，南极上空的臭氧层中，臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%，已不能充分阻挡过量的紫外线，造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”，威胁着南极海洋中浮游植物的生存。据世界气象组织的报告：1994年发现北极地区上空平流层中的臭氧含量，也有减少，在某些月份比20世纪60年代减少了25-30%。而南极上空臭氧层的空洞还在扩大，1998年9月创下了面积最大达到2500万Km2的历史记录。

臭氧层为什么会出现“空洞”？许多科学家认为，是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两

极集中，并破坏了那里的臭氧分子，这才是主要原因。（杨学祥，1999）而无论如何，人为地将氯离子送进大气，终是一种有害行为。

本世纪70年代，当时英国的科学家通过观测首先发现，在地球南极上空的大气层中，臭氧的含量开始逐渐减少，尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明，臭氧减少的区域位于南极上空，呈椭圆形，1985

年已和美国整个国土面积相似。这一切就好像天空塌陷了一块似的，科学家把这个现象称为南极臭氧洞。南极臭氧洞的发现使人们深感不安，它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。于是科学家在南极设立了研究中心，进一步研究臭氧层的破坏情况。1989年，科学家又赴北极进行考察研究，结果发现北极上空的臭氧层也已遭到严重破坏，但程度比南极要轻一些。

臭氧是大气中的微量气体之一，其主要浓集在平流层中20-25km的高空，即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。然而，近些年来，由于在平流层内运行的飞行器日益增多，人类活动产生的一些痕量气体如NO。和氯氟烃等进入平流层，使臭氧层遭到破坏，以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。

导致大气中臭氧减少和耗竭的物质，主要是平流层内超音速飞机排放的大量NO。以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物（氟利昂），如CFCl3（氟利昂-11）、CF2Cl2（氟利昂-12）等。1973年，全球这两种氟利昂的产量达480万、，其大部分进入低层大气，再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定，但进入臭氧层后，易与臭氧发生反应而消耗臭氧，以致降低臭氧层中O3浓度。

臭氧层空洞成因

对南极臭氧洞形成原因的解释有三种，即大气化学过程解释，太阳活动影响和大气动力学解释。其一，大气化学过程解释，认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应，将3个氧原子含量的臭氧（O3）分解为分子氧（O2）和原子氧（O），从而破坏了臭氧层；其二，太阳活动影响解释，认为当太阳活动峰年（即太阳活动强烈的时期）前后，宇宙射线明显增强，促使双电子氮化物（如NO2）与O3发生化学反应，使得奇电子氮化物（如NO3）增加，O3转换为O2；其三，大气动力学解释认为，初春，极夜结束，太阳辐射加热空气，产生上升运动，将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层，使得平流层臭氧含量减小，容易出现臭氧洞。一般认为，在人为因素中，工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。通常，氟里昂是比较稳定的物质，然而，当它被大气环流带到平流层（16公里～30公里）时，由于受太阳紫外线的照射，容易形成游离的氯离子。这些氯离子非常活泼，容易与臭氧起化学反应，把臭氧（O3）变成氧分子（O2）和氧原子（O），从而使臭氧总量减少，形成了臭氧洞。本来，在离地20公里～30公里的大气层内，是臭氧集中分布的地带，称作臭氧层，太阳辐射透过这层大气时，大量的臭氧吸收了波长较短的紫外线辐射（0.20微米～0.30微米波段），大大减弱了到达地面太阳辐射中的紫外线强度。然而，若臭氧层的臭氧含量大大减少，则吸收太阳紫外线辐射的能力减弱，到达地面的太阳辐射强度会增大。从医学上来说，较短波的紫外线辐射杀伤能力最大，能杀死细胞，破坏生物细胞内的遗传物质，如染色体、脱氧核糖核酸等，严重时会导致生物的遗传病，产生突变体，导致人类的皮肤癌。

强烈的紫外线还可以穿透海洋10米～30米，使海洋浮游植物的初级生产力降低四分之三左右，抑制浮游动物生长。人们一旦了解了臭氧洞的危害和形成原因，相信会对臭氧洞演变的预测和防止提出新的理论和方法。在臭氧层内各地分布不均匀，世界三极地区即南极、北极和青藏高原气候寒冷，臭氧层微薄。某处臭氧层中臭氧含量的减少等于在屋顶上开了天窗，如果减少到正常值的50%以上，人们形象地说这是个臭氧洞。臭氧洞可以用一个三维的结构来描述，即臭氧洞的面积、深度及延续时间。南极臭氧洞2000年9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830平方公里，超出中国面积两倍以上，相当于美国领土面积的3倍。这是迄今观测到的最大的臭氧层洞。图中覆盖在南极上空如同兰色水滴的就是就是卫星观测到的臭氧洞.南极是一个非常寒冷的地区，终年被冰雪覆盖，四周环绕着海洋。1985 年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：1977-1984年每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30%，有近95% 的臭氧被破坏。1985年前南极臭氧洞大小和深度，大约以两年为消长周期。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展。

臭氧层空洞的危害

10多年来，经科学家研究；大气中的臭氧每减少1％。照射到地面的紫外线就增加2％，人的皮肤癌就增加3％，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。现在居住在距南极洲较近的智利南端海伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门，就要在衣服遮不住的肤面，涂上防晒油，戴上太阳眼镜，否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒痛；羊群则多患白内障，几乎全盲。据说那里的兔子眼睛全瞎，猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去，河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。

推而广之，若臭氧层全部遭到破坏，太阳紫外线就会杀死所有陆地生命，人类也遭到“灭顶之灾”，地球将会成为无任何生命的不毛之地。可见，臭氧层空洞已威胁到人类的生存了。

1987年，主要工业国签署了《蒙特利尔公约》，要求逐步停止使用危害臭氧层的化学物质。而且现在，已有更健康的第三代制冷剂出现了，这就是氨。氨是自然存在的物质，由氢和氮元素组成，对环境影响微乎其微。

臭氧是一种温室气体，它的存在可以使全球气候增暖。但是，臭氧与其它温室气体不同，这是自然界中受自然因子（太阳辐射中紫外线对高层大气氧分子进光化作用而生成）影响而产生，并不是人类活动排放产生的。臭氧除了能够对气候变化产生影响，从而影响环境和生态外，还对人类健康产生强烈的直接影响。由实验及实际观测推论会造成以下的影响。

（一）对人类健康影响

1．增加皮肤癌：臭氧减少1％，皮肤癌患者增加4％－6％，主要是黑色素癌。

2．损害眼睛，增加白内障患者。

3．削弱免疫力，增加传染病患者。

（二）对生态影响

1．农产品减产及其品质下降。试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性，结果2／3有影响，尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果和洋白菜等人类经常食用的作物。估计臭氧减少1％，大豆减产1％。

2．减少渔业产量。紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物。实验表明，臭氧减少10％，紫外线辐射增加20％，将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。

3．破坏森林。

据研究，臭氧减少影响人类健康及生态系统的主要机制是紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸（DNA），以改变遗传信息及破坏蛋白质。除了影响人类健康和生态外，因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响，如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。

国际保护臭氧层日

1995年1月23日，联合国大会通过决议，确定从1995年开始，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。联合国大会确立“国际保护臭氧层日”的目的是纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，要求所有缔约的国家根据“议定书”及其修正案的目标，采取具体行动纪念这一特殊日子。

联合国环境规划署自1976年起陆续召开了各种国际会议，通过了一系列保护臭氧层的决议。尤其在1985年发现了在南极周围臭氧层明显变薄，即所谓的“南极臭氧洞”问题之后，国际上保护臭氧层以及保护人类子孙后代的呼声更加高涨。

大事记

1977年4月，联合国环境规划署理事会在美国华盛顿哥伦比亚特区召开了有32个国家参加的“评价整个臭氧层”国际会议。

会议通过了第一个“关于臭氧层行动的世界计划”。这个计划包括监测臭氧和太阳辐射、评价臭氧耗损对人类健康影响、对生态系统和气候影响等，并要求联合国环境规划署建立一个臭氧层问题协调委员会。

1980年，协调委员会提出了臭氧耗损严重威胁着人类和地球的生态系统这一评价结论。

1981年，联合国环境规划署理事会建立了一个工作小组起草保护臭氧层的全球性公约。

经过4年的艰苦工作，1985年4月，在奥地利首都维也纳通过了有关保护臭氧层的国际公约——《保护臭氧层维也纳公约》。该公约从1988年9月生效。

这个公约只规定了交换有关臭氧层信息和数据的条款，但是对控制消耗臭氧层物质的条款却没有约束力。以后在《保护臭氧层维也纳公约》基础上，联合国环境规划署为了进一步对氯氟烃类物质进行控制，在审查世界各国氯氟烃类物质生产、使用、贸易的统计情况后，通过多次国际会议协商和讨论，于1987年9月16日在加拿大的蒙特利尔会议上，通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，并于1989年1月1日起生效。蒙特利尔议定书规定，参与条约的每个成员组织，将冻结并依照缩减时间表来减少5种氟利昂的生产和消耗，冻结并减少3种溴化物的生产和消耗。5种氟利昂的大部分消耗量，从1989年7月1日起冻结在1986年使用量的水平上；从1993年7月1日起，其消耗量不得超过1986年使用量的80％；从1998年7月1日起，减少到1986年使用量的50％。

蒙特利尔议定书实施后的调查表明，根据议定书规定的控制进程及效果并不理想。1989年3月～5月，联合国环境规划署连续召开了保护臭氧层伦敦会议与《公约》和《议定书》

缔约国第一次会议——赫尔辛基会议，进一步强调保护臭氧层的紧迫性，并于1989年5月2日通过了《保护臭氧层赫尔辛基宣言》，鼓励所有尚未参加《保护臭氧层维也纳公约》及《蒙特利尔议定书》的国家尽早参加；同意在适当考虑发展中国家特别情况下，尽可能地但不迟于2000年取消受控制氯氟烃类物质的生产和使用；尽可能早地控制和削减其它消耗臭氧层的物质；加速替代产品和技术的研究开发；促进发展中国家获得有关科学情报、研究成果和培训，并寻求发展适当资金机制促进以最低价格向发展中国家转让技术和替换设备。1990年6月20～29日，联合国环境规划署在伦敦召开了关于控制消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书缔约国第二次会议。57个缔约国中的53个国家的环境部长或高级官员及参加议定书的欧洲共同体的代表参加了会议。此外，还有49个非缔约国的代表出席了会议。这次会议又通过了若干补充条款，修正和扩大了对有害臭氧层物质的控制范围，受控物质从原来的2类8种扩大到7类上百种。规定缔约国在2000年或更早的时间里淘汰氟利昂和哈龙；四氯化碳到1995年将减少85％，到2000年将全部被淘汰；到2000年，三氯乙烷将减少70％，2005年以前全部被淘汰。这次会议对第一次会议通过的议定书中未涉及到“过渡物质”——氢氟氯烃（HCFCs）（这种物质对臭氧层的潜在危险远小于氟利昂），也提出了反对无节制地使用的要求。蒙特利尔议定书缔约国第二次会议建立了国际臭氧层保护基金会，最初3年的金额为2.4亿美元。这笔钱将主要用于发展中国家氟里昂替代物的研究、人员培训和进行区域研究，并要面向发展中国家发展的整体需求。

到目前为止，已有150多个政府批准了这项条约。生产和消费氯氟烃（CFCs）和其它消耗臭氧层物质（ODS）已经被奇迹般地减少了将近70％。氯氟烃的重复利用被广泛地采用。而且，臭氧安全技术现在已经可行并被广泛采用。监测表明，大气中消耗臭氧层物质增长速度已经逐渐减慢。大气中甲基溴的含量也已经减少。但是，臭氧层是脆弱的，只有社会各方面包括消费者不断地支持，保护臭氧层的斗争才能最终赢得胜利。9月16日“国际保护臭氧层日”的确定，进一步表明了国际社会对臭氧层耗损问题的关注和对保护臭氧层的共识。

为加强对保护臭氧层工作的领导，我国成立了由国家环保局等18个部委组成的国家保护臭氧层领导小组。在领导小组的组织协调下，编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，并于1993年得到国务院的批准，成为我国开展保护臭氧层工作的指导性文件。在此基础上又制定了化工、家用制冷等8个行业的淘汰战略，进一步明确了各行业淘汰消耗臭氧层物质的原则、政策、计划和优先项目，具有较强的可操作性。以上述两个文件为依据，我国积极组织申报和实施蒙特利尔多边基金项目。截止到1997年6月，多边基金执委会共批准了我国210个项目，获得赠款总额1.5亿美元。为配合履行保护臭氧层的国际公约，国家正在逐步制定并采取一定的法规和措施，对消耗臭氧层物质的生产和使用予以控制，对替代品和替代技术的生产和应用予以引导和鼓励，如生产配额、环境标志、税收价格调节、进出口控制、投资控制等政策。目前，已有一些规定出台。除此之外，我国还开展了保护臭氧层的宣传、国际合作和科研等方面的活动，提高了广大人民群众保护臭氧层的意识，并积极参与到这项保护地球环境的行动中。经过这些努力，我国保护臭氧层工作取得了明显的进展。许多企业或利用多边基金，或利用自有资金进行了生产线的转换。据不完全统计，已经淘汰消耗臭氧层物质约2万吨；一批替代产品已经面市，为削减乃至淘汰消耗臭氧层物质创造了条件。

臭氧洞形成原因

臭氧层破坏的原因 南极臭氧洞一经发现，立即引起了科学界及整个国际社会的高度重视。科学家需要对这一问题的许多现象和特征进行探索，如臭氧洞为什么发生在南极地区？为什么臭氧损耗的规模如此之大？为什么每年的南极臭氧洞发生在春季？ 对于这些涉及臭氧损耗的地域性、季节性及其规模的定性和定量研究，是自南极臭氧洞被发现之后的科学热点。最初对南极臭氧洞的出现有过三种不同的解释，一种认为，南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空气传输到达平流层，稀释了平流层臭氧的浓度；第二种解释认为，南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧化物的结果；此外，美国科学家莫里纳（Molina）和罗兰德（Rowland）提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物（CFCs，俗称氟里昂）和含溴化合物哈龙（Halons）。越来越多的科学证据否定了前两种观点，而证实氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。 那么，氟里昂和哈龙是怎样进入平流层，又是如何引起臭氧层破坏的呢？ 我们知道，就重量而言，人为释放的CFCs 和Halons的分子都比空气分子重，但这些化合物在对流层是化学惰性的，即使最活泼的大气组分—自由基对CFCs 和Halons的氧化作用也微乎其微，完全可以忽略。因此它们在对流层十分稳定，不能通过一般的大气化学反应去除。经过一两年的时间，这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀，然后主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层，风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送，在平流层内混合均匀。 在平流层内，强烈的紫外线照射使CFCs 和Halons分子发生解离，释放出高活性的原子态的氯和溴，氯和溴原子也是自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的：Cl + O3 →ClO + O2ClO + O →Cl + O2 溴原子自由基也是以同样的过程破坏臭氧，因此，也是催化剂。据估算，一个氯原子自由基可以破坏104—105个臭氧分子，而由Halon释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能力是氯原子的30—60倍。而且，氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用，即二者同时存在时，破坏

大气层中的臭氧层空洞的成因及影响的研究

研究性学习开题报告 课题名称：大气层中的臭氧层空洞的成因及影响的研究 课题组成员： 组长： 指导教师： 研究学科：综合 班级： 电话及邮件： 一、课题背景、意义及概念界定 1、背景说明 近50年来，人类文明呈爆炸式发展，各方面研究都有了质的飞跃，出现了越来越多的方便我们生活的物品，电器等等，但它们也给地球带来了巨大的危害，各种如臭氧层空洞之类的环保问题层出不穷。 2、课题的意义 为了让学生能自觉增强保护环境意识，树立以人为本的可持续发展观，必须深入地了解当今世界所面对的严峻的环保形势，学会从小事做起，从现在做起，从我做起热爱环境、爱护自然。本课题主要是围绕大气层中的臭氧层空洞的成因及影响进行研究，并让学生就问题进行深入的探究，从多方面了解该课题，提高环保意识。 3、概念界定 自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大气中，我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道，太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（CO2）。同样的，与氧分子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。 二、研究的目标与内容 研究目标： 1、收集有关大气层中臭氧层过去与现在的情况进行对比，找出近十年来臭氧层的变化。 2、了解臭氧层空洞对人类生产生活的危害，从而认识到保护环境的重要性，迫切性。 3、通过上网，查阅图书，询问相关人员等多种形式了解臭氧层被破坏的原因及过程。 4、通过分析，了解人类活动对臭氧层的影响，提出保护大气层的设想。 研究内容： 1、调查收集臭氧层空洞的情况。

臭氧层破坏及其原因

臭氧层破坏及其原因 约10亿年前，随着生物的进化，地球上由于好氧生物的产生和光自养生物（主要是绿色植物）的增多，加速了大气中游离氧的含量，在平流层中逐渐形成了臭氧层。 O2＋光（波长为242纳米）—→2O O2＋O—→O3 臭氧层主要分布在距地球表面25～40千米的平流层中，但即使在那里，10万个气体分子中也只有1个臭氧分子，总的累积厚度平均也仅0.3厘米左右，然而就是这一层薄薄的臭氧层成了生命的防线，能强烈地吸收太阳光中90％波长为220－330纳米的紫外线辐射： O3＋紫外线—→O2＋O O＋O—→O2＋热量 如果没有臭氧层的保护，所有紫外线会落到地面上，那么，日光晒焦的速度将比夏天的烈日下快50倍，几分钟内地球上的树木全被烧焦，所有生物都将被杀死，生机勃勃的世界就会变成荒漠及焦土。 1985年，英国南极考察队约瑟夫·法曼在南极的哈雷兹上空用仪器观察大气中臭氧层的变化，发现出现了一个面积接近美国大陆的“臭氧层空洞”。这个“空洞”每年都在移动，面积也在扩大，到1999年，臭氧层空洞的面积接近三个中国大陆，深似珠穆朗玛峰。最近全球规模最大的臭氧层监测实验结果表明，北极上空某个高度的臭氧层已减少了60％，比最严重的1997年更糟。 氟氯烃、氮氧化物等消耗臭氧的物质是臭氧层破坏的元凶。1987年美国老资格战斗机驾驶员巴瑞尼奥斯在2个多月中，驾驶ER－2飞机先后12次进入南极臭氧层“空洞”，采集大量气体样本，证实氟氯烃等物质是破坏臭氧层的主要物质。氟氯烃无毒、不易燃，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。氟氯烃化学性质稳定，挥发并逸入大气中，大部分停留在对流层，一小部分升入平

臭氧层空洞的成因

臭氧层空洞的成因,解决方法和目前的进展1984年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去10 — 15 年间，每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30%，极地上空的中心地带有近95% 的臭氧被破坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成一个“洞”，“臭氧洞”由此而得名，这是人类历史上第一次发现臭氧空洞，当时观察此洞覆盖面积只有美国的国土面积那么大。臭氧空洞越来越大，危害越来越严重，已经逐渐引起了全社会的重视。那么，地球大气中臭氧层的作用是什么，现状如何，臭氧空洞是如何形成的，对人类及地球有何危害呢，有没有补救的措施？现简单介绍如下。 1、大气臭氧层的作用 臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中自然形成的，其形成机理是： O2 ＋hv——→O＋O (高层大气中的氧气受波长短于242nm的紫外线照射变成游离的氧原子)； O2＋O =O3 （有些游离的氧原子又与氧气结合就生成了臭氧，大气中90%的臭氧是以这种方式形成的）； O3是不稳定分子，来自太阳的短于1140nm射线照射又使O3分解，产生O2分子和游离O原子，因此大气中臭氧的浓度取决于其生成与分解速度的动态平衡。太阳是一个巨大的热体，表面温度高达6000℃，是地球取之不尽的能量来源。但太阳辐射的紫外光中有一部分能量极高，如果到达地球表面，就可能对地球生物的生存造成无法挽回的影响然而，自然的力量改变了这一过程，地球的大气层就像一个过滤器，一把保护伞，将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外，使地球成为人类可爱的家园。而完成这一工作的，就是今天已经妇孺皆知的“臭氧层”。 臭氧是地球大气层中的一种蓝色、有刺激性的微量气体，是平流层大气的最关键组成组分。大气中90%的臭氧集中在距地球表面10 — 50Km的高度范围内，分布厚度约为10～15Km，其平均密度约为9×10-8g.L-1。尽管臭氧层在地球表面并不太厚，臭氧在大气层中只占百万分之几，若在气温0℃时，将地表大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压时，臭氧层的总厚度才不过 3 mm，总质量不过30亿t左右。就是这样的一个臭氧层，却吸收了来自太阳99％的高强度紫外辐

防止臭氧层空洞的全球举措

防止臭氧层空洞的全球举措 院系单位：电子电气工程系 学号：0903140214 姓名：金有祺 摘要：臭氧的作用以及臭氧空洞形成的原因，臭氧空洞对人类的危害及其人类对臭氧空洞的补救措施。 关键词：空洞、紫外线、利昂、公约、措施 大气中的臭氧含量仅一亿分之一，但在离地面20至30公里的平流层中，存在着臭氧层，其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分（UV－B）。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭，才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。 1985年，英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞，并证实其同氟利昂（CFCs）分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里，北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10％－15％，西伯利亚上空甚至减少了35％。科学家警告说，地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶，氟利昂是本世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 控制臭氧层破坏的途径和政策在现代经济中，氟利昂等物质应用非常广泛，要全面淘汰，必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用，也应努力回收，尽可能重新利用。目前，世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等）及其合成方法，有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等，但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同时，也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法，如水清洗技术、氨制冷技术等。为了推动氟利昂替代物质和技术的开发和使用，逐步淘汰消耗臭氧层物质，许多国家采取了一系列政策措施，一类是传统的环境管制措施，如禁用、限制、配额和技术标准，井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。一类是经济手段，如征收税费，资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外，许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动，采用各种环境标志，鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品，其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。1985年，在联合国环境规划署的推动下，制定了保护臭氧层的《维也纳公约》。1987年，联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对8种破坏臭氧层的物质（简称受控物质）提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。1990年、1992年和1995年，在伦敦、哥本哈根、维也纳召开的议定书缔约国会议上，对议定书又分别作了3次修改，扩大了受控物质的范围，现包括氟利昂（也称氟氯化碳CFC）、

臭氧层破坏原因、危害及其防治对策

环境化学学习与思考论文 标题：臭氧层破坏原因、危害及其防治对策专业：应用化学 班级： 1201班 学号： 2012310200101 姓名：徐永忠 指导老师：胡先文 湖北·武汉

二〇一四年十一月

臭氧层破坏原因、危害及其防治对策 摘要：臭氧层是指距离地表15～50km处臭氧分子相对富集的大气平流层. 它能吸收99%以上对人类有害的太阳紫外线,保护地球上的生命免遭短波紫外线的伤害.因此,臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞.然而,近20多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏.目前,如何防止臭氧层遭破坏已成为人类面临的全球性环境问题之一. 引言：臭氧层是大气中臭氧相对集中的层面,一般是指10千米～50千米 高度之间的大气层,因受太阳紫外线的光化作用,其臭氧含量的百分率比较高,尤其是在20千米～25千米的高度处。由于太阳辐射的紫外线和大气中的氧气、氧原子的含量有随大气高度增减而变化的规律,在平流层内便形成了臭氧的聚集区。大气中的臭氧除了具有随高度分布的规律外,而且还随纬度和季节的不同以及昼夜交替而变化。在臭氧层里,其实臭氧的浓度是很稀的,即使在浓度最大处,所含臭氧量也不过大约10ppm。若将大气臭氧总量订正到海平面上,它只有0.15厘米～0.45厘米(平均为0.3厘米)的厚度。大气中的臭氧的含量虽然很少,但是它在地球环境中所起的作用却非常重要。第一,它是地球生物的保护伞。因为臭氧层阻挡了太阳辐射中的大部分紫外线,使地面生物免受紫外线的伤害,而少量穿透大气层到达地面的紫外线对人类和生物则是有益的。第二,它是引起气候变化的重要因素。臭氧对太阳紫外线辐射的吸收是平流层的主要热源,平流层臭氧浓度及其随高度的分布直接影响平流层的温度结构,从而对大气环流和地球气候的形成起着重要作用,因此,平流层臭氧浓度的变化是大气的重要扰动因子。 一、臭氧层破坏的现状 由于臭氧有其特殊的性质,并易受各种因素的影响,所以臭氧层又是十分脆弱的。卫星观测资料表明,自20世纪70年代以来,全球臭氧总量明显减少,1979年～1990年,全球臭氧总量大致下降了3%。南极附近臭氧量减少尤为严重,大约低于全球臭氧平均值30%～40%,出现了“南极臭氧洞”。自1985年发现“臭氧洞”以来,到1987年它变得既宽又深,1988年虽然有所缓解,但1989年以后到90年代的前几年里,每年南半球春季都出现很强的“臭洞”,1994年到1996年南极臭氧洞还在扩大。最近,从安装在俄罗斯和美国卫星上的探测器发回的数据获悉,“南极臭氧洞”面积已达2400平方千米,最薄处只有100多布森单位(100dobson,相当于1毫米厚度)。

臭氧层破坏造成的后果及对策

臭氧层破坏造成的后果及对策 （一）臭氧层作用 生活中的臭氧有净化、灭菌、保鲜、美容、除臭等众多功能，对人类生活有很大帮助。而大气中的臭氧层对人更加重要。大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用，臭氧层能够吸收太阳光中的波长300 μm以下的紫外线，主要是一部分UV—B(波长290～300μm)和全部的UV—B(波长＜290μm)，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。其二为加热作用，臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空15～50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气，所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为温室气体的作用，在对流层上部和平流层底部，即在气温很低的这一高度，臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少，则会产生使地面气温下降的动力。因此，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。 （二）臭氧层被破环 1985年5月，英国科学家首次发现南极上空出现了臭氧层“空洞”，后来英国的“雨云7号”卫星探测出这个空洞的面积大如美国。

科学家们还发现，北极和欧洲的上空，臭氧层也在受到侵蚀，形成臭氧稀薄区域。1985 年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去10 - 15 年间、每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30%，有近95% 的臭氧被破坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧洞”由此而得名。卫星观测表明，此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到1998 年臭氧空洞面积比1997 年增大约15%，几乎相当于三个澳大利亚大。前不久，日本环境厅发表的一项报告称，1998 年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录，为2720 万平方公里，比南极大陆还大约1 倍。美、日、英、俄等国家联合观测发现，近年来，北极上空臭氧层也减少了20%。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。根据全球总臭氧观测的结果表明，除赤道外，1978 - 1991 年总臭氧每10 年间就减少1% - 5%。 从全球来看，大气中的臭氧含量正在逐年减少。致使大气中臭氧含量减少的原因很多，而人类生产和生活所产生的CFC类物质进入大气层，则是造成臭氧含量减少、臭氧层被破坏的主要原因。（三）臭氧层被破坏原理 制冷剂是压缩式制冷中的工作介质，在系统中循环流动。它在低温下吸热汽化，再在高温下凝结放 热。历史上曾用过氨、二氧化碳、二

青藏高原上空可能出现世界第三个臭氧层空洞

青藏高原上空可能出现世界第三个臭氧层空洞 青藏高原上空夏季形成的臭氧层低谷现象引起世界关注。日前出席在西藏拉萨召开的国际保护臭氧层会议的专家警告：如果任其发展下去，世界屋脊的上空将继南北两极之后，出现世界第三个臭氧层空洞，将给人类带来极大的危害。 除工业国家排放的废气破坏了臭氧层外，热力和动力作用也是导致高原上空出现臭氧低谷的重要原因。夏季青藏高原地面对大气加热最强，十八公里以下大气中，垂直向上的物质输送作用很强，而将臭氧含量较少的低层空气带向高空，冲淡高空臭氧含量。研究表明，全球范围内许多类似的高原、山地也由于大气环流产生巨大的热力和动力，导致上空存在不同程度的臭氧亏损。 近年来西藏大部分地区出现的气温升高现象表明，臭氧层稀薄已造成高比例的紫外线照射量增大，加之积雪和岩石对紫外线具有强烈的反射作用，使西藏地区白内障发病率居全国之首。 紫外线照射量增大，使青藏高原的雪线急剧上升。据生物学家野外观察证明，藏北羌塘地区的雪线在近一百年上升了一百至一百五十米，造成一些生活在雪线附近的藏羚羊、雪豹、野牦牛等动物分布区域的改变和栖息、繁殖地面积减少或加大，以及食性与活动规律的改变，改变了动物的繁衍生存条件。 紫外线大量入侵，使青藏高原的冰川消融量有增大趋势，造成蒸发量增大，降雨量增多，河流水量在汛期猛增。同时也造成高原湖泊水位下降，并导致河谷开阔带、湖周围及宽缓洼地土地沙漠化。 值得庆幸的是，目前青藏高原大部分地区生态环境仍处于自然状态，并得到较好的保护。其中一千五百多个大小湖泊，大多仍处于原生状态，森林面积达七百一十七万公顷，草场面积一亿三千万公顷。西藏已建立了十三个省级以上的自然保护区，保护区内有三十九种野生植物和一百二十五种野生动物被国家列为重点保护对象。这里几乎没有工业污染。（

臭氧层空洞的原因及其控制途径

臭氧层空洞的原因及其控制途径 1 臭氧层空洞的原因，主要有以下三种说法： （1）由于太阳特殊的活动。 （2）由于南极周边大气的特殊活动。 （3）由于大气中氯氟烃类的气体。 虽然自然因素可能对臭氧层造成一定影响，但是，目前大多数人认为，人类过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCs表示）是破坏臭氧层的最主要原因。氯氟烃是一种人造化学物质，1930年由美国的杜邦公司投入生产。在第二次世界大战后，尤其是进入60年以后，开始大量使用，主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。破坏臭氧的机理主要是氟利昂进入平流层后，在紫外照射下分解出Cl原子基，Cl再与O3发生链反应。另外，哈龙类物质（用于灭火器）、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。研究表明，进入平流层的哈龙比氟利昂更危险。2保护臭氧层相关措施 臭氧层损耗作为当前人们普遍关注的全球性大气环境问题，它直接关系到生物圈的安危与人类的生存，它的保护需要全世界共同采取行动。 （1）国际社会的举措 1987年9月，36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会，通过了大气臭氧层保护的重要历史性文件《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。在该议定书中，规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表，要求到2000年全球的氟利昂消减一半，并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施。由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻，1990年通过《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦修正案，1992年通过了哥本哈根修正案，其中受控物质的种类再次扩充，完全淘汰的日程也一次次提前，缔约国家和地区也在增加。到目前为止，缔约方已达165个之多，反映了世界各国政府对保护臭氧层工作的重视和责任。不仅如此，联合国环境署还规定从1995年起，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”，以增加世界人民保护臭氧层的意识，提高参与保护臭氧层行动的积极性。

浅析臭氧层空洞及其防治措施

宁波大学答题纸 （20 13 —20 14 学年第学期） 课号：课程名称：大气科学导论改卷教师： 学号：姓名：得分： 浅析臭氧层空洞及其防治措施 摘要： 当前，大气臭氧层空洞问题已经越来越被人关注，臭氧层作为地球一道天然屏障，使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而，近10多年来，地球上的臭氧层正在遭到破坏。本文着重分析阐述臭氧层被破坏的原因、破坏后的后果、以及相关的防治措施。最后，呼吁加强环保，保护臭氧层。 关键词：臭氧层原因危害保护措施 1.1臭氧层破坏的原因与“臭氧层空洞” 众所周知，地球上的一切生物长期远离阳光就会失去生命。但是，太阳光中，存在着波长为200～315纳米的中短波紫外线，它对人体和生物是有危害的。当它穿过平流层时，绝大部分会被臭氧层吸收。因此，臭氧层就成为地球一道天然屏障，使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。1985年，英国科学家法尔曼(Farmen)等人首先提出，“南极臭氧洞”的问题。他们根据南极哈雷湾观测站的观测结果，发现从1957年以来，每年早春(南极10月份)南极臭氧浓度都会发生大规模的耗损，极地上空臭氧层的中心地带，臭氧层浓度已极其稀薄，与周围相比像是形成了一个“洞”，直径达上千公里,“臭氧洞”就是因此而得名的。这一发现得到了许多其他国家的南极科学站观测结果的证实。卫星观测结果表明，臭氧层空洞在不断扩大，至1998年臭氧层空洞的覆盖面积已相当于三个澳大利亚。而且，南极臭氧层空洞持续的时间也在加长。这一切迹象表明，南极臭氧层的损耗状况仍在恶化之中。臭氧层的损耗不只发生在南极，在北极上空和其它中纬度地区也都出现了不同程度的臭氧层损耗现象。只是与南极的臭氧破坏相比,北极的臭氧损耗程度要轻一些,而且持续时间相对较短。我国的科学工作者（中国气

臭氧层空洞及成因

臭氧层空洞及成因 高一二班 李江臭氧层是大气平流层中臭氧浓度最大处，是地球的一个保护层，太 阳紫外线辐射大部被其吸收。臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度大量 减少的空域。 臭氧层空洞 英文：ozonosphere hole 臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布，其最大浓度在中纬度24千米的高空，向极地缓慢降低，最小浓度在极地17千米的高空。20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞，引起世界各国极大关注。臭氧层的臭氧浓度减少，使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加，对生态环境产生破坏作用，影响人类和其他生物有机体的正常生存。关于臭氧层空洞的形成，在世界上占主导地位的是人类活动化学假说：人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。为此，于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。另外还有太阳活动说等说法，认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因，尚有待进一步研究。 2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里，而2007年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里，相当于4个澳大利亚。科学家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。 科学家认为，去年臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候，而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说，去年南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此，臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。 大气圈的臭氧入不敷出，浓度降低。科学家在1985年首次发现：1984年9、10月间，南极上空的臭氧层中，臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%，已不能充分阻挡过量的紫外线，造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”，威胁着南极海洋中浮游植物的生存。据世界气象组织的报告：1994年发现北极地区上空平流层中的臭氧含量，也有减少，在某些月份比20世纪60年代减少了25-30%。而南极上空臭氧层的空洞还在扩大，1998年9月创下了面积最大达到2500万Km2的历史记录。 臭氧层为什么会出现“空洞”？许多科学家认为，是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两

臭氧层空洞的定义(精)

臭氧层空洞的定义 臭氧在大气中属微量气体，总量只占大气的百万分之0.4，而且90％以上集中在10-50公里的高层大气之中, 在离地面25千米处臭氧浓度最大。全球大气中臭氧总量约有30亿吨，如果在摄氏零度的温度下，沿着垂直于地表的方向将大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压，那么臭氧层的总厚度只有3毫米左右。这种用从地面到高空垂直柱中臭氧的总层厚来反映大气中臭氧含量的方法叫做柱浓度法，采用多布森单位（Dobson unit，多布森单位，简称D.U.）来表示，正常大气中臭氧的柱浓度约为300 D.U.。臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200 D.U.，也即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域。   2、臭氧洞为什么发生在南极地区？为什么臭氧损耗的规模如此之大？为什么每年的南极臭氧洞发生在春季？目前，对于臭氧层空洞形成机制大致有三种理论解释： ①动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少，形成臭氧洞；②极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少，出现臭氧洞；③与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应（包括人类活动影响）综合作用导致臭氧洞的形成。 美国科学家莫里纳和罗兰德提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物（CFC，俗称氟里昂）和含溴化合物哈龙（Halon）。越来越多的科学证据证实，氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。那么，氟里昂和哈龙是怎样进入平流层，又是如何引起臭氧层破坏的呢？ 就重量而言，人为释放的CFC和Halon的分子都比空气分子重，但这些化合物在对流层是化学惰性的，即使最活泼的大气组分———自由基对CFC和Halon的氧化作用也微乎其微。因此它们在对流层十分稳定，不能通过一般的大气化学反应去除。经过一两年的时间，这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀，然后主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层，风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送，在平流层内均匀混合。 在平流层内，强烈的紫外线照射使CFC和Halon分子发生解离，释放出高活性的原子态的氯和溴，氯和溴原子也是自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的。溴原子自由基也以同样的过程破坏臭氧，因此也是催化剂。据估算，一个氯原子自由基可以破坏104—105个臭氧分子，而由Halon 释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能力是氯原子的30—60倍。而且，氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用，即二者同时存在时，破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和。 但是，上述的均相化学反应并不能解释南极臭氧洞形成的全部过程。深入的科学研究发现，臭氧洞的形成是有空气动力学过程参与的非均相催化反应过程。所谓非均相，是指大气中除气态组分外，还有固相和液相的组分。人们对大气中存在云、雾和降雨等早已司空见惯，但这种现象一般发生在对流层。平流层干燥寒冷，空气稀薄，较少出现对流层这些天气现象。但在冬天，南极地区的温度极低，可以达到零下80摄氏度，这样极端的低温造成两种非常重要的过程，一是极地的空气受冷下沉，形成一个强烈的西向环流，称为“极地涡旋”。该涡旋的重要作用是使南极空气与大气的其余部分隔离，从而使涡旋内部的大气成为一个巨大的反应器。另外，尽管南极空气十分干燥，极低的温度使该地区仍有成云过程，云滴的主要成分是三水合硝酸和冰晶，称为极地平流层云。实际上，当CFC和Halon进入平流层后，通常是以化学惰性的形态而存在，并无原子态的活性氯和溴的释放。南极的科学考察和实验室的研究都证明，化学惰性的ClONO2和HCl在平流层云表面会发生化学反应，结果造成Cl2和HOCl2组分的不断积累。 Cl2和HOCl是在紫外线照射下极易光解的分子，但在冬天南极的紫外光极少，Cl2和HOCl的光解机会很小。当春天来临时，阳光返回南极地区，太阳辐射中的紫外射线使Cl2和HOCl开始发生大量的光解，产生前述的均相催化过程所需的大量的原子氯，从而造成严重的臭氧损耗。氯原子的催化过程可以解释所观测到的南极臭氧破坏的约70％，另外，氯

臭氧层空洞的危害与防治

臭氧层空洞的危害与防治 [论文摘要] 在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展.臭氧层是地表生物系统的"保护伞".本文将着重讨论臭氧层空洞的形成原因与防治措施,并结合现状对臭氧层空洞的危害进行了详细的分析。最后,呼吁加强环境保护,防治臭氧层空洞。 [关键词]臭氧层原因现状危害防治措施 据新华社电国际研究人员10月2日说，北极上空今年春天臭氧减少状况超出先前观测记录，首次像南极上空那样出现臭氧空洞，面积最大时相当于5个德国。这个臭氧空洞主要因北极地区罕见长时间寒冬而形成，一度于4月移至东部欧洲、俄罗斯和蒙古国上空，使人们承受高于一般程度但并不持续的太阳紫外线照射。这项研究由来自美国、加拿大、芬兰、丹麦、日本等9个国家的研究人员完成，研究报告发表于英国《自然》杂志网络版。 研究人员说，去年冬天至今年春天，北极地区15公里至23公里的高空臭氧严重减少，最大幅度减少发生在18公里至20公里的位置，减少幅度超过80%。报告说，今年3月至4月上旬，研究人员连续27天观测到极低的总柱状臭氧值。“低于250多布森单位的最大区域大约200万平方公里，大概5倍于德国或加州。”尚不清楚这个臭氧空洞是否已对人体健康构成任何风险。研究人员认为，北极首次出现臭氧空洞由极地涡旋引发，但不是因为今年更冷，而是因为冷的时间更长，致使能够破坏臭氧的含氯化合物更活跃，以至于观测到比往年冬天厉害得多的臭氧减少。另一名研究人员表示，寒冷天气从去年12月持续至今年4月，“自有仪器记录以来，北极从没有出现”这样长时间的寒冬。究竟为什么发生这种情况，需要“花数年时间详细研究”。 在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展。臭氧层是地表生物系统的"保护伞"。臭氧就是三原子氧(O3),是我们熟知的氧气的同素异形体(由相同的元素组成,但分子结构不同)。臭氧有一种刺鼻的气味,所以得此恶名。在距地表10公里到50公里高度的区域,含有较多的臭氧,称这个臭氧较集中的气层为臭氧层,它跨越平流层和中间层。臭氧层是法国科学家C.法布里于20世纪初发现的。大气中