精品臭氧由太阳辐射使氧分子分解后

精品臭氧由太阳辐射使氧分子分解后 臭氧由太阳辐射使氧分子分解后，一个氧原子和另一个氧分子结合而成，通常生成于日照强烈的赤道上空。大气层中的臭氧总量计约33亿吨，但在整个大气层中所占比重极小--如果将之平铺在地表，将不过3mm的厚度--只有一粒绿豆的高度。 大气中的臭氧吸收了大部分对生命有破坏作用的太阳紫外线，对地球生命形成了天然的保护作用。太阳紫外线中波长小于290纳米的部分被平流层臭氧分子全部吸收，但波长为290-320纳米，也就是通常所说的UV-B波段的紫外线也有90%被臭氧分子吸收，从而大大减弱了它到达地面的强度。如果平流层臭氧的含量减少，则地面受到的UV-B段紫外辐射的强度将会增加。可以毫不夸张地说，地球上的一切生命就像离不开水和氧气一样离不开大气臭氧层，大气臭氧是地球上一切生灵的保护伞。 臭氧层让地球上的生物免遭短波紫外线的伤害 臭氧有吸收太阳紫外辐射的特性，臭氧层会保护我们不受到阳光紫外线的伤害，所以对地球生物来说是很重要的保护层。不过，随着人类活动，特别是氟氯碳化物(CFCs)和海龙(halons)等人造化学物质被大量使用，很容易就会破坏臭氧层，使大气中的臭氧总量明显减少，在南北两极上空下降幅度最大。在南极上空，约有2000多万平方千米的区域为臭氧稀薄区，其中14-19千米上空的臭氧减少达50%以上，科学家们形象地将之称为“臭氧空洞”。臭氧水平的持续降低，将会使人类受到过量的太阳紫外辐射，导致皮肤癌等疾病的发病率显著增加。 臭氧空洞指的是因空气污染物质，特别是氧化氮和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。 人们已经认识到氟利昂等人造物质对臭氧层造成破坏，所以，国际组织通力合作来降低这些破坏性化合物的使用量，24个国家于1987年签订了限制使用氟利昂等化学品的条约。荷兰、墨西哥和美国三位科学家研究的结 臭氧空洞 果，确认了人造物质对臭氧层的破坏，因而获得了1995年的诺贝尔化学奖。 这几年来，它们在大气里的含量也的确降低了一点。这张照片是用特殊方法拍摄的，因为我们用肉眼是看不到哪里的臭氧被破坏了。在这张照片里，蓝色的深浅代表臭氧的含量，颜色愈深，臭氧的含量愈少。从照片中我们清楚地看到臭氧最少的地方在南极上空，这就是我们平常说的南极臭氧空洞。科学家们一直关注着南极上空的这个空洞，因为它在不停地变化着。这张图片中的空洞还算不大。 除了南北两极之外，在青藏高原上空也发现了臭氧分布稀薄区。人类对臭氧层的保护已显得更为紧迫。 臭氧是引起气候变化的主要因子，同时又是重要的氧化剂，在大气光化学过程中起着重要作用。臭氧吸收了 探空气球 太阳光中的大部分的紫外线并将其转换为热能从而加热大气，也能吸收9-10微米的热红外线，使大气层加热。 正是由于臭氧的这一特性，使得地球上空15,50公里的大气层中存在着升温层(逆温层)，因此，臭氧对平流层的温度结构和大气运动起决定性的作用，而大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，臭氧浓度的变化不仅影响到平流层大气的温度和运动，也影响了全球的热平衡和全球的气候变化。除此之外，在对流层中，臭氧因对红外线的吸收作用而被称为温室气体之一。 形成原因 编辑 经过跟踪、监测，科学家们找到了臭氧层损耗即臭氧空洞的形成原因。一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等 臭氧空洞 化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的“罪魁祸首”。另外，寒冷也是臭氧层变薄的关键，这就是为什么首先在地球南北极最冷地区出现臭氧空洞的原因了。 人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，就会导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少。 人为消耗臭氧层的物质主要是:广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃(CFxCl4-x，又称Freon)，以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃(CFXBr4-x，又称Halons哈龙)等化学物质。 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。 大气化学 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; 化学机理 南极臭氧洞的成因，推测有四种: 臭氧空洞 1.人为影响，人类活动产生的含氯化合物进入大气层 2.与太阳活动周期有关的自然现象 3.区域性天气动力学过程 4.火山活动 化学过程 消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，可以停留很长时间，如CF2C12在对流层中寿命长达 臭氧空洞 120年左右。因此，这类物质可以扩散到大气的各个部位，但是到了平流层后，就会在太阳的紫外辐射下发生光化反应，释放出活性很强的游离氯原子或溴原子，参与导致臭氧损耗的一系列化学反应: CFxCl4-x+hv??CFxCl3-x+?Cl ?Cl+O3??ClO+O2 ?ClO+O?O2+?Cl 这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O3分子，这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。 国际组织《关于耗损臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定了15种氯氟烷烃、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃、34种含氢溴氟烷烃、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)和甲基溴(CH3Br)为控制使用的消耗臭氧层物质，也称受控物质。其中含氢氯氟烷烃(如,HCFCl2)类物质是氯氟烷烃的一种过渡性替代品，因其含有H，使得它在底层大气易于分解，对O3层的破坏能力低于氯氟烷烃，但长期和大量使用对O3层危害也很大。 在 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 和生产中作为溶剂的四氯化碳(CCl4)和甲基氯仿(CH3CCl3)，同样具有很大的破坏臭氧层的潜值，所以也被列为受控物质。 溴氟烷烃主要是哈龙:哈龙1211(CF2BrCl)、哈龙1310(CF3Br)、哈龙2420(C2F4Br2)，这些物质一般用 臭氧空洞 作特殊场合的灭火剂。此类物质对臭氧层最具破坏性，比氯氟烷烃高3,10倍，1994年发达国家已经停止这3种哈龙的生产。 研究发现，核爆炸、航空器发射、超音速飞机将大量的氮氧化物注入平流层中，也会使臭氧浓度下降。 NO对臭氧层破坏作用的机理为: O3+NO?O2+NO2， O+NO2?O2+NO, 总反应式为:O+O3?2O2。 太阳活动 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 臭氧空洞 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，从而破坏了臭氧层; 科学解释 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 臭氧空洞 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 臭氧空洞 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2830万平方公里，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。