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1、专注分享臭氧层破坏的原因,学习总结臭氧层破坏的原因学习总结 臭氧层破坏的原因 臭氧层破坏的原因 总结精选（1）： 臭氧层的破坏和臭氧空洞的出现，是人类自身行为造成的，也就是人们在生产和生活中超多地生产和使用消耗臭氧层物质(ODS)以及向空气中排放超多的废气造成的。 ODS的用途：用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂、清洗剂等。 ODS主要包括下列物质：CFCs(氯氟烃)、哈龙(Halon，全溴氟烃)、四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷等。 废气：主要是汽车尾气、超音速飞机排出的废气、工业废气等。 在上述所有物质中，破坏力最强的(或者称之为罪魁祸首)是CFCs和哈龙。而在我们生活中用的最多的就是我们大家所熟悉的C
2、FCs。 CFCs是氟里昂的一部分。是上世纪30年代由美国杜邦公司开发和生产的一种氯氟烃类的制冷剂，并且冠以商标名称为氟里昂。而现今，人们习惯于把制冷剂统称为氟里昂。 有资料显示：从20世纪的30年代初到90年代的五六十年中，人类总共生产了1500万吨氯氟烃。 人类开发了氯氟烃，使自己的生活提高了档次，却带来了一个巨大的环境问题-臭氧层的破坏。 臭氧层破坏机理 (1)、废气破坏臭氧层 废气中内含超多的氮氧化物(如N0和N02等)，这些氮氧化物能够破坏掉超多的臭氧分子，从而造成臭氧层的破坏。 (2)、CFCs和哈龙对臭氧层的破坏 美国科学家莫里纳(Molina)和罗兰德(Rowland)提出：人
3、工合成的一些含氯和含溴的物质是造成臭氧层被破坏的元凶，最典型的是氯氟烃类化合物(CFCs)和含溴化合物哈龙(Halons)。 CFCs和哈龙在生产和使用过程中总是要泄漏的，泄漏后首先进入大气的对流层中。而这些物质在对流层中是化学惰性的，即它们在对流层中十分稳定，能够存在几十年甚至上百年不发生变化。但这些物质不可能总是存在于对流层中，透过极地的大气环流以及赤道地带的热气流上升，最终使这些物质进入平流层。然后又在风的作用下，把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，强烈的太阳紫外线照射使CFCs和Halons分子发生解离，释放出高活性的氯和溴的自由基。氯原子自由基和溴原子
4、自由基就是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧破坏的化学机理如下： R-Cl→R·+Cl· Cl·+O3→Cl0·+O2 C10·+O3→Cl·+2O2 溴原子自由基也是以同样的过程破坏臭氧。据估算，一个氯原子自由基在失活以前能够破坏掉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潜力是氯原子的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，破坏臭氧的潜力要大于二者简单的加和。 当然，臭氧空洞的构成除了
5、以上的化学过程外，还有空气动力学过程和极地特殊的温度变化过程所参与的非均相的催化反应过程，这就是为什么臭氧空洞出此刻两极以及多发生在春季。 臭氧层破坏的长期性 令科学家和社会各界忧虑的是，CFCs和Halons具有很长的大气寿命，一旦进入大气就很难去除，这就意味着即使人类停止生产和使用这些物质，它们对臭氧层的破坏还会持续一个漫长的过程。但是透过全人类的努力，臭氧层的破坏程度会越来越小，最后使之恢复到其原始状态。 总结精选（2）： 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
6、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
7、据否定了前两种观点，而 证实氯和溴在平流层透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？ 我们明白，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，完全能够忽略。因此它们在对流层十分稳定，不能透过一般的大气化 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
8、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+O2 ClO+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 子自由基能够破坏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，破坏臭氧的潜力要大于二
9、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构成的全部过程。深入的科学研 究发现，臭氧洞的构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，能够到达零下80oC，这样极端 的低温造成两种十分重要的过程，一是极地的空气受冷下沉，构成一个强烈的西向环流 ，称为极地涡旋（PolarVortex）。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
10、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（HNO33H2O）和 冰晶，称为极地平流层云(PolarStratosphericclouds)。 实际上，当CFCs和Halons进入平流层后，通常是以化学惰性的形态（ClONO2和HCl ）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以下化学反应： ClONO2+HCl→Cl2+HNO3 ClONO2+H2O→HOCl+HNO3 生成的HNO3被保留在云滴相中。当云滴成长到必须的程
11、度后将会沉降到对流层，与 此同时也使HNO3从平流层去除，其结果是造成Cl2和HOCl等组分的不断积累。 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，阳光回到南极地区，太阳辐射中的紫外射线使 Cl2和HOCl开始发生超多的光解，产生前述的均相催化过程所需的超多的原子氯，从而 造成严重的臭氧损耗。氯原子的催化过程能够解释所观测到的南极臭氧破坏的约70%，另 外，氯原子和溴原子的协同机制能够解释大约20%。随后更多的太阳光到达南极，南极 地区的温度上升，气象条件发生变化，结果是南极涡旋逐渐消失，南极地区臭氧浓度极 低的空
12、气传输到地球的其他高纬度和中纬度地区，造成全球范围的臭氧浓度下降。 北极也发生与南极同样的空气动力学和化学过程。研究发现，北极地区在每年的一 月至二月生成北极涡旋，并发现有北极平流层云的存在。在涡旋内活性氯（ClO）占氯总 量的85%以上，同时测到与南极涡旋内浓度相当的活性溴（BrO）的浓度。但由于北极不 存在类似南极的冰川，加上气象条件的差异，北极涡旋的温度远较南极高，而且北极平 流层云的量也比南极少得多，因此目前北极的臭氧层破坏还没有到达出现又一个臭氧洞 的程度。 因此，南极臭氧洞的构成是包含大气化学、气象学变化的非均相的复杂过程，但其 产生根源是地球表面人为活动产生的氟里昂和哈龙，以前是
13、一个谜团的臭氧洞得到了清 晰的定量的科学解释。但是令科学家和社会各界忧虑的是，CFCs和Halons具有很长的 大气寿命，一旦进入大气就很难去除，这意味着它们对臭氧层的破坏会持续一个漫长的 过程，臭氧层正受到来自人类活动的巨大威胁。 为了评估各种臭氧层损耗物质对全球臭氧破坏的相对潜力，科学上采用了臭氧损 耗潜势（OzoneDepletionPotential，ODP）这一参数。臭氧损耗潜势是指在某种物 质的大气寿命期间内，该物质造成的全球臭氧损失相对于相同质量的CFC-11的排放所造 成的臭氧损失的比值。在大气化学模式计算中，某物质X的ODP值能够表示为： ODP=单位物质X引起的全球臭氧减少
14、/单位质量的CFC-11引起的全球臭氧减少 臭氧损耗物质的大气浓度分布及参与的大气化学过程是影响其ODP值的主要因素。 由于对这些因素的处理方式不同，不同的研究者得到的臭氧损耗物质的ODP值存在必须的 差异，但各类臭氧层损耗物质的ODP值的次序大体一致：含氢的氟氯烃化合物的ODP值 远较氟里昂低，而许多哈龙类化合物对平流层的破坏潜力大大超过氟里昂。这些研究为 决策者指定臭氧层损耗物质的淘汰战略和替代方案带给了有力的科学依据。 总结精选（3）： 臭氧层的破坏 1、原因：地球上有一层保护膜，存在于包围在地球的大气中，就是臭氧层，臭氧层会将紫外线挡在地球外面，保护地球上的生物不会受到伤害。人类制造了超多会破坏臭氧层的物质，使地球南北极的臭氧层受到破坏。 2、影响：臭氧层被破坏造成地球紫外线增加，紫外线会破坏包括DNA在内的生物分子，还会增加罹患皮肤癌、白内障的机率，而且和许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物受致命的影响，海洋生态系统受破坏。农作物减产。加强温室效应。 3、我们不就应做的事：氟氯碳化物的使用，购买冷气、冰箱、汽车、喷雾剂等，应选购不含氟氯碳化物的产品。 4、补充资料：大气中的臭氧绝大部分都集中在离地面大约2530公里的上平流层中，称为臭氧层。名虽为一层，但实际上臭氧分布
