讲座六、臭氧层破坏(2008年5月,西城分院,王振山)

关于臭氧层的破坏医学部临床专业马瑞松据科学家估算，臭氧层的形成大约是20亿年的时间，正是在它的保护下地球上才产生了形形色色的生命，才有了熙熙攘攘的人群，然而，近年来人们对臭氧层的惊人的破坏速度不得不引起人们的注意。

1）臭氧层的基本知识；臭氧是氧气的同素异形体，是有特殊臭味的淡蓝色气体，具有极强的氧化性，能漂白和消毒杀菌。

用臭氧净化城市饮用水，处理生活污水和工业污水，比用氯气、高锰酸钾等消毒剂既经济又不会引起二次污染。

用1kg臭氧处理1000 m3水，能达到消毒、脱臭、脱色、脱味、氧化水中有机物的作用。

在距离地面20-30公里的大气（平流层）里，存在一个臭氧层，其中臭氧的含量仅占这一高度上的空气量的十万分之一。

臭氧的含量虽然极其微小，但却具有非常强的吸收紫外线的功能，它能把波长为200-300纳米（10-9米）的紫外线吸收掉。

而紫外线，尤其是波长为260-340纳米的紫外线，对生物有极其强的杀伤力。

正是由于臭氧层能有效的阻挡来自太阳的紫外线的侵袭，才使得地球上的各种生命得以存在，生息繁衍。

2)臭氧层的破坏20世纪70年代初，美国环境科学界最先观察到臭氧层破损的蛛丝马迹。

1985年，英国科学家证实南极上空的臭氧层浓度极为稀薄，即出现了所谓的“空洞”到1994年，南极上空的臭氧层破坏的面积已经大道2400万平方公里。

北半球上空的臭氧层也比以往任何时候都要稀薄。

南极上空的臭氧层石经过20亿年形成的，可是在一个世纪里就被破坏了过半。

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%。

因此科协加警告说，地球上空臭氧层破坏的陈独远比一般人想象的要严重得多。

2）臭氧层破坏的原因人类活动产生的微量气体，如氮氧化物和氟氯烷（自30年代以来，一直被广泛的用作冰箱，冷冻机，空调等制冷设备中的制冷剂聚氨泡沫和聚乙烯/聚苯乙烯泡沫中的发泡剂，气雾剂的推进剂，电子线板，精密金属零部件的清洗剂烟丝的膨胀剂等）等，对大气中臭氧的含量有很大在20公里以下的低层大气中，氧元素的绝大部分都以氧分子形式存在，而在20-40公里的高空平流层时，则以臭氧分子的形式存在。

摘要：臭氧层破坏会造成紫外线增强,对人体和环境形成危害。

臭氧层可以过滤掉大部分阳光中对人体有害的紫外线, 是环绕地球的天然屏障。

臭氧层破坏是一种与物理化学、大气化学、大气环流、气候环境和太阳紫外辐射等多种因素有关的、复杂的大气现象和过程。

本文就将通过讲述臭氧层的发展过程，如何被破坏以及产生的危害等影响。

关键词：修复、臭氧层、治理保护、形成机制1自我介绍1.1何为臭氧层臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。

浓度最大的部分位于20—25公里的高度处。

若把臭氧层的臭氧校订到标准情况，则其厚度平均仅为3毫米左右。

臭氧含量随纬度、季节和天气等变化而不同。

紫外辐射在高空被臭氧吸收，对大气有增温作用，同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害，透过的少量紫外辐射，有杀菌作用，对生物大有裨益。

1.2发现历史人类真正认识臭氧是在150多年以前，德国先贝因（Schanbein）博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味难闻，由此将其命名为臭氧。

臭氧层由法国科学家法布里于20世纪初发现。

1930年英国地球物理学家卡普曼提出，大气中的臭氧主要是由氧原子同氧分子，在有第三种中性分子参与下进行三体碰撞时产生。

60公里以上的高空，太阳紫外线强，氧分子大量离解，三体碰撞机会减少，臭氧含量极少。

5公里以下低空，紫外线大大减弱，氧原子很少，难以形成臭氧。

在20～25公里高度范围内，既有足够的氧原子，又有足够的氧分子，最有利于三体碰撞，形成的臭氧每年约有500亿吨。

1.3形成过程自然界中的臭氧，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。

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，氧分子会分解成原子状态。

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）。

臭氧层破坏--环境污染和破坏臭氧层破坏--环境污染和破坏(1)臭氧层是地球最好的保护伞，它吸收了来自太阳的大部分紫外线。

然而近二十年的科学研究和大气观测发现：每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄，事实上在极地大气中存在一个臭氧“洞”。

这种臭氧损耗现象是一种反常现象，这是否表明这一紫外线吸收层正处于全球性灾难呢？通过不断的科学研究，人们发现人类社会活动释放的物质严重的破坏了臭氧层，当然这种现象还受到这一地区独特的气象状态（极涡、寒冷的平流层温度、极地平流层云）的影响。

◆发现过程英国南极测量局的大气科学家在南极进行了一项研究计划，这一研究计划分别在地面和空中进行。

球载仪器一般是检测该仪器所行进的大气的构成及其化学性质。

陆基探测仪和星载探测仪则执行遥测任务。

这些研究活动采取了国际合作方式。

例如，1987年代表19个组织和四个国家的大约150名科学家和辅助人员聚会于智利的蓬塔阿雷纳斯,进行了一项规模空前的研究，即机载南极臭氧实验。

这项实验表明1987年臭氧洞大小达到历史最大。

这一发现震惊了科学界。

◆形成机理南极“臭氧洞”的成因目前尚无定论，其中最为令人信服的当是污染物质学说。

此外还有：美国宇航局汉普顿芝利中心Callis等人提出南极臭氧层的破坏与强烈的太阳活动有关；麻省理工学院的Tung等人认为是南极存在独特的大气环境造成冬末春初臭氧耗竭，根据大气动力学说，指出大量氯氟烃化合物的使用，以及南极初春没有足够阳光产生大量氧原子，并因此提出了不需要氧原子的循环机理。

通过分析我们似乎可以得出以下的主要观点：（1）南极"臭氧洞"是在南极春季特殊的温度和环流状况下由极地平流层云参与和非均相化学反应而引发产生的特殊现象。

（2）极地旋涡等其它因素对气体成分输送的影响不是南极"臭氧洞"形成的决定因素，而只能影响臭氧洞的强度。

（3）太阳周期变化通过光化学反应对南极"臭氧洞"强弱的影响可以忽略。

讲座六、臭氧层破坏（2008年3月，西城分院，王振山）一、臭氧层１、地球大气的垂直分层结构（对流层、平流层……）⑴、对流层平均厚度10～12km（赤道附近为16～18km，中纬度为10～12km，两极附近8～9km。

夏厚、冬薄）。

集中了大气中90.9%天气现象，污染物排放直接进入对流层。

⑵、平流层对流层顶到约55km的大气层为平流层。

其特点是：①、上热下冷（对流层顶部：-53～-83℃，平流层顶部：-3～0℃）。

平流的下部：25km以下，温度随高度的增加保持不变或稍有上升，为一等温层。

平流上部：25km～55km，温度随高度的增加而升高，到平流层顶，温度可接近0℃。

这是因为在平流层的上部存在一厚度约为20公里的臭氧层。

该臭氧层能强烈吸收200～300nm的太阳紫外线，致使平流层上部的气层明显地增温。

②、空气无对流，平流运动占显著优势。

故污染物进入平流层后，它会由此而形成一薄层，使污染物遍布全球。

进入平流层中的污染物，停留时间可达数十年之久。

氮氧化物、氯化氢以及氟利昂有机制冷剂等能与臭氧层中的臭氧发生光化学反应，致使臭氧浓度降低，严重时臭氧层还可能出现“空洞”。

地球表面上的紫外线将增强，从而导致地球上更多的人患有皮肤癌，地球上的生态系统也会受到极大的威胁。

③、很少出现天气现象，透明度高。

２、臭氧层⑴、臭氧层大气臭氧（O3）总量的90%存在于平流层中，而在距地面15～35km范围的平流层里O3含量高，因而将这部分平流层称为“臭氧层”。

φmax(O3)≈10×10-6出现在距地面约20～25km 附近。

⑵、大气中O3的含量臭氧（O3）属于大气的痕量组分，φ(O3)＜2×10-6，平均每１千万大气分子中只有３个O3分子。

集中起来（在０℃下，沿垂直于地表的方向将大气中的O3压缩到101.3kPa，总厚只有3mm），相当于3mm厚薄层覆盖于地球表面。

表示大气中O3含量的柱浓度法（始于1920年牛津大学多布森G.M.B.Dobson），采用“多布森”单位，符号D.U.(Dobson Unit)。

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。

高空大气层中的臭氧层形成与破坏在我们头顶上方的高空大气层中，存在着一层对地球生命至关重要的臭氧层。

这层看似稀薄却又无比重要的气体屏障，默默地守护着地球上的万物生灵。

那么，臭氧层是如何形成的？又为何会遭到破坏呢？要了解臭氧层的形成，首先得从氧气分子说起。

我们都知道，大气中最常见的气体之一就是氧气（O₂）。

在太阳紫外线的高能辐射下，氧气分子会发生分解，变成单个的氧原子（O）。

这些氧原子极不稳定，它们具有很强的化学活性，一旦与氧气分子相遇，就会迅速结合形成臭氧（O₃）。

这个过程主要发生在距离地面 15 至 50 千米的高空大气层，也就是我们所说的平流层。

在平流层中，由于紫外线的强度较高，氧气分子不断分解和重组，使得臭氧得以持续生成。

随着时间的推移，臭氧的浓度逐渐增加，最终形成了一层相对稳定的臭氧层。

臭氧层的形成并非一蹴而就，而是一个动态平衡的过程。

一方面，氧气分子在紫外线的作用下不断转化为臭氧；另一方面，臭氧也会在一定条件下分解重新变回氧气。

在正常情况下，这种生成与分解的过程保持着相对的平衡，使得臭氧层的厚度和浓度维持在一个较为稳定的水平。

那么，臭氧层为什么如此重要呢？这是因为它能够吸收大量来自太阳的紫外线辐射。

紫外线是一种高能电磁波，对生物细胞具有很强的杀伤力。

如果没有臭氧层的阻挡，过量的紫外线将会直达地球表面，对人类、动植物以及微生物造成严重的危害。

对于人类来说，过量的紫外线照射可能导致皮肤癌、白内障等疾病的发病率显著增加。

皮肤癌不仅会给患者带来身体上的痛苦，还可能危及生命。

白内障则会影响视力，严重的甚至会导致失明。

此外，紫外线还会削弱人体的免疫系统，使我们更容易受到各种疾病的侵袭。

对于动植物来说，紫外线的增强会影响植物的光合作用，导致农作物减产，破坏生态平衡。

一些海洋浮游生物对紫外线也非常敏感，它们的生存受到威胁将进而影响整个海洋生态系统的食物链和生物多样性。

既然臭氧层如此重要，那它又为什么会遭到破坏呢？这主要与人类活动排放的某些化学物质有关。

浅谈臭氧层和臭氧层的破坏
高春朵
【期刊名称】《菏泽师专学报》
【年(卷),期】2000(022)002
【摘要】在大气平流层中有一臭氧层，它是地球生命的护身符。

然而，近年业臭氧层却遭到严重破坏，该文简述了破坏氧层的物质及臭氧层破坏的原因。

【总页数】3页(P43-45)
【作者】高春朵
【作者单位】菏泽师专化学系
【正文语种】中文
【中图分类】P421.33
【相关文献】
1.臭氧,臭氧层以及破坏臭氧层的相关因素 [J], 赵森
2.浅谈臭氧层破坏的环境影响及控制对策 [J], 吴香梅
3.臭氧层的重要性及防止破坏臭氧层[J], H.,ИП;刘其昌
4.浅谈卤代烷灭火剂对臭氧层的破坏作用 [J], 连庆华
5.臭氧层破坏者难逃厄运科学家发现破坏碳-氟键新技术 [J],
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臭氧层破坏对人类的威胁及人类采取的措施摘要：大气污染是目前全球各国普遍关注的问题，而臭氧层的破坏是当前又一个人们普遍关注的全球性大气环境问题，因为它直接关系到生物圈的安危与人类的生存，需要全世界共同采取行动。

本文论述了臭氧层破坏对人类产生的威胁，并提出相关的保护措施，以期增强人们保护臭氧层的意识。

关键字：臭氧层破坏人类威胁保护措施臭氧层破坏是人类当今所面临的主要环境问题之一，多数科学家认为，人类过度使用氟氯烃（CFCS）类物质是臭氧层破坏的主要原因之一。

臭氧层作为地球的“保护伞”，它的破坏将会对生活在地球上的生物产生严重的影响。

1.臭氧层破坏产生的威胁：由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光紫外线增强，其中波长为240纳米到329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物（包括人类）都会产生不利的影响。

臭氧层破坏以后，人体直接暴露于紫外辐射的机会大大增加，这将给人体健康带来不少麻烦。

紫外辐射增强使患呼吸系统传染病的人增加；受到过多的紫外线照射还会增加皮肤癌和白内障的发病率，据报道，许多国家的患皮肤癌的人数有显著的上升。

此外，强烈的紫外辐射还会促使皮肤老化。

臭氧层破坏对植物产生难以确定的影响。

近十几年来，人们对200多个品种的植物进行了增加紫外照射的实验，其中三分之二的植物显示出敏感性，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。

对大豆的研究初步结果表明，紫外辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害，臭氧层厚度减少25%，可使大豆减产20%到25%。

紫外辐射的增加对水生生态系统也有潜在的危险。

紫外辐射可以杀死10m水深内的单细胞海洋浮游生物。

紫外线增强还会使城市内的光化学烟雾加剧，使橡胶、塑料等有机材料加速老化，使油漆褪色等。

2.世界各国采取的措施：大气中臭氧的损耗主要是由消耗臭氧层的物质引起的，因此对这些物质的生产量及消费量应加以限制，减少或停止向大气的排放，将是采取防止臭氧层损耗的有效措施。