当前全球性的环境问题ozonehol

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1、第一讲当前全球性的环境问题GlobalIssues1第二节臭氧层的破坏臭氧层的破坏ozonospheredepletion臭氧的科学发现与背景什么是臭氧层空洞臭氧层遭到破坏的主要原因臭氧层空洞的危害臭氧层保护的发展历程NASA宣布，南极上空2000年9月3日的臭氧层空洞面积达到2830万平方公里，就像一个巨大的蓝色水滴。臭氧的科学发现与背景臭氧在大气中的含量非常微少，仅占一亿分之一。臭氧层存在于距地高度20～30km范围平流层中，其中臭氧含量占这一高度上空气总量的十万分之一臭氧含量虽然极微，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，它能吸收波

2、长为200～300nm的紫外线。正由于臭氧层能够吸收99％以上来自太阳的，对生物具有极强的杀伤力的紫外辐射，从而保护了地球上各种生命的存在、繁衍和发展，维持着地球上的生态平衡。臭氧层的作用保护作用吸收300µm以下的紫外线，主要是一部分中波UV-B（290－320µm)和全部短波UV-C(<290µm)加热作用吸收紫外线转化为热能温室气体的作用臭氧减少会产生地面气温下降的动力将地球上臭氧压缩至1个大气压，其厚度仅3mm臭氧层的作用大气对紫外线辐射的吸收臭氧层的位置臭氧在距地25km浓度最大臭氧的科学发现与背景全球大气中臭氧总量约有30

3、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（Dobsonunit，简称D.U.）来表示，正常大气中臭氧的柱浓度约为300D.U.。臭氧层空洞定义定义：大气平流层中的臭氧层浓度下降的现象称为臭氧层空洞。臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200D.U.，即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域。Ozonehole臭氧层破坏情况2000年：2800万平方公里2001年

4、：2500万平方公里自1975年以来，南极上空每年早春(南极10月份)总臭氧浓度的减少超过30％。1985年，南极上空臭氧层中心地带的臭氧浓度极为稀薄，近95％被破坏，出现所谓的臭氧层“空洞”。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已经达2400万km2。臭氧空洞发生的持续期间和面积不断延长和扩大，1998年的持续期间为100天，比1995年增加23天，而且臭氧洞的面积比1997年增大约15％，几乎可相当于3个澳大利亚。科学家观察证实，近40年来，大气中臭氧层的破坏和损耗越来越严重。南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的，可是在一个世纪

5、里就被破坏了60％。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％。20世纪80年代，中国昆明上空臭氧平均含量减少1.5％，北京减少5％。南极上空的臭氧层空洞一般每年8月份出现，9月份至10月份空洞范围最大，12月份前后消失。臭氧层遭到破坏的主要原因臭氧层损耗原因目前还在探索之中，仍然存在着不同的认识，但人类排放的许多物质能引起臭氧层破坏已成了不争的事实。这些物质主要有氟氯烃(CFCs)、哈龙、氮氧化物、四氯化碳以及甲烷等，其中破坏作用最大的为哈龙与氟氯烃类物质。臭氧

6、层被破坏的原因臭氧层4亿年前形成，之后基本未遭破坏，直至上世纪。含“氯”和含“溴”的人工化学品的排放消耗臭氧层物质（ODS）共6类96种，中国有6类16种，包括：全氯氟烃(CFCs)，哈龙，四氯化碳，甲基氯仿，甲基溴，含氢氯氟烃(HCFCs)用途：制冷剂、发泡剂、清洗剂、灭火剂、气雾剂、化工助剂、杀虫剂什么是氟氯碳化物(CFCs)？它是二十世纪化学界最伟大的发明无臭、无毒、不可燃、不伤物料常温常压下为气体，由液体转变为气体时体积变得极大，并且吸收大量热能可溶解多种化学物，如香水、杀虫剂等表面张力低、溶解度大在低空对流层环境中相当稳定在

7、大气中寿命达50至100年CFC’s产品冷媒灭火器发泡剂CFCs和其他消耗臭氧化合物的特性生成臭氧的光化反应大气中最重要的两个吸收体为O2和O3O2+hvO+OO+O2+MO3+MO3+hvO2+O高能光子（游离态）触媒消耗氧分子，产生臭氧氟氯碳化物阳光照射释放氯原子和臭氧分子结合分解成氧气据估算，一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子，哈龙释放的溴原子对臭氧的破坏能力是氯原子的30～60倍。该过程是三位化学家F.Sherwood.Rowland(什伍德.罗兰)、MarioMolina(马利奥.莫琳娜)、PaulCrutzeu(保罗.克里

8、森)在1995年提出并总结的，因此获得了1995年诺贝尔化学奖。例如：H+O3HO+O2O+HOH+O2总反应：O+O32O2/H光CF2Cl2=CF2Cl+ClO3+Cl=ClO+O2ClO+O=O2+ClCl总