近地面臭氧 ppt课件

五、臭氧层保护及现状
世界消耗臭氧物质产量（1940－1993）
消耗臭氧层物质消费趋势
绿色出行； 购买有“无氯氟化碳”标志的产品（如
气雾剂罐、冰箱、灭火器等）； 合理地处理废旧冰箱和电器； 用有效而安全的替代物来替代破坏臭氧
层的杀虫剂；
臭氧空洞的现状
据美国国家航空航天局（NASA）和美国 国家海洋和大气管理局（NOAA）的卫 星数据显示，臭氧层空洞的历史最大值 发生在2000年9月6日，面积达2990万平 方公里。而2012年南极臭氧层空洞的平 均面积最小值为1790万平方公里，这也 是过去20年来的第二小值。我们终于看 到了相对乐观的结果。
三、臭氧层的作用
1.保护作用，吸收 太阳光中的波长 306.3nm以 下的紫 外线，部分中波 UV—B(290～ 300nm)和全部短波 UV—C(<=290nm）。
2.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，正
2O是₃→由3于O₂存＋在28着5k臭J 氧 才有平流层的存在。
1.臭氧数值低，应在220Du以下; 2.低值区（低于220Du）的范围大，经常
超过百万平方千米
4.3臭氧层的破坏机理
南极臭氧洞形成原因的解释有三种
大气化学规程解释 认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应，将臭氧（O3）
分解为分子氧（O2）和原子氧（O），从而破坏了臭氧层； 太阳活动影响解释
低温下臭氧在二氯甲烷(CH2Cl2)
2.物化性质
1)臭氧反应活性强，极易分解，很不稳定， 在常温下会逐渐分解为氧气.
2O3 →3O2 ＋ 285kJ
2) 臭氧会因光、热、水份、金属、金属氧化 物以及其他的触媒而加速分解为氧。

个人便携式监测仪
为公众提供个人使用的便携式臭氧监 测仪，方便居民自行监测。
臭氧污染的防治措施
减少排放源
控制工业、交通等主要臭氧前体物排放，推 广清洁能源，减少化石燃料的使用。
区域联防联控
建立区域性的臭氧污染联防联控机制，协同 各地区共同应对臭氧污染问题。
绿化植被
增加城市绿化植被覆盖，吸收空气中的污染 物，降低臭氧浓度。
臭氧污染对人体健康的影响不容忽视。长期暴露在臭氧污染的环境中会
增加呼吸系统疾病、心血管疾病等疾病的风险，对儿童和老年人等敏感
人群的影响更为显著。
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环境影响
除了对人类健康的影响外，臭氧污染还会对生态环境造成破坏，如损害
植物、影响生态平衡等。
建议
加强监测与预警
政府应加大对臭氧污染的监测力度，及 时发布预警信息，提醒公众采取防护措
某企业臭氧污染案例
01
02
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企业概述
某大型化工企业，生产过 程中产生大量废气。
污染事件
企业废气处理设施故障， 导致臭氧排放超标。
案例分析
分析该企业臭氧污染事件 的原因和过程，探讨企业 应承担的环境责任和应对 策略。
某区域臭氧污染案例
区域背景
某工业园区集中了大量重 工业企业和化工企业。
污染情况
夏季臭氧浓度严重超标， 影响周边居民健康。
施。
加强工业治理
对排放大户进行严格监管，推动企业 进行技术升级和环保改造，减少工业
排放。
优化交通结构
鼓励使用公共交通、骑行或步行出行 ，减少私家车使用，从而降低汽车尾 气排放。
提高公众意识
通过媒体、宣传等方式提高公众对臭 氧污染的认识，倡导健康的生活方式 ，减少污染物的产生。

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1984年，英
国科学家首次发 现南极上空出现
淡蓝色的就是臭氧空洞， 深蓝的是南极洲。
臭氧洞。是迄今
为止最大的臭氧
空洞，面积约
2000万平方千米，
比两个中国面积
还大。
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三、臭氧层被破坏的危害
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1、臭氧空洞对人体的危害
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2、臭氧空洞对生态的危害
紫外线的增加，还 会抑制农作物及其他植 物的生长，引起粮食减 产和森林产量下降。
关爱地球 呵护家园
——保护臭氧层
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在离南极最近南美洲的海伦 娜岬角，几乎所有的动物都是瞎 子。人们可以随意抓到瞎眼的野 兔；瞎眼的鸟会飞进居民的房屋 里；一些野生动物因为瞎眼而失 去生存能力。你知道这是怎么回 事吗？
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一、臭氧层的形成
在150多年以前，德国化学家先贝因 博士发现一种类似鱼腥味的气体，与闪电 后产生的气味相同，由此将其命名为OZONE （臭氧）。在距离 地球表面15-25公 里的高空，因受太 阳紫外线照射的缘 故，形成了包围在 地球外围空间的臭 氧层。
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二、臭氧层的作用
保护地球表面免受紫外线的辐射，并对控制地 球气温起着重要作用。
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三、臭氧层被破坏
科学家们研究发现：人们在生产和生活 中，大量地生产和使用的制冷剂、发泡剂、 灭火剂、溶剂、清洗剂、加工助剂、杀虫剂、 气雾剂、膨胀剂等使用到“消耗臭氧层物质 （ODS）”，以及向空气中排放大量的废气破 坏臭氧层。ODS主要包括下列物质：CFCs（氯 氟烃，又称氟利昂）、含溴氟烃（Halons）、 四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷等。其中以 CFCs对臭氧层的破坏性最大。
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五、保护臭氧层
国际保护臭氧层日为每年的9月16日。 1995年作1为月中23学日生，，联合国大会通过决议，确 定从1我99们5年应开为始保，护每年的9月16日为“国际 保护臭臭氧氧层层日做”些。什联合国大会确立“国际保 护臭氧么层(⊙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。

•
为什么每年的臭氧洞发生在春季？
对于这些涉及臭氧耗损的地域性、季节性及其规模的定 性和定量研究一直是科学界的热点问题。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
臭氧层被破坏的原因
• 最初对南极臭氧洞的出现，有过三种不同的解释。
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。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
臭氧层被破坏的原因
• Cl·和Br·就是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧的破坏是以均 相催化的方式进行的。因此，也是催化剂。据估算，一个氯原 子自由基可以破坏10万个臭氧分子，而由Halons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，
氯原子的催化过程可以解释所观测到的南 极臭氧破坏的70%，另外，氯原子和溴原
子的协同机制可以解释大约20%。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
臭氧层破坏机制之争
大气物理学家S.F.Singer便是一 名对臭氧消耗的严重性持反对意 见的人。他认为，有许多证据表 明火山对平流层中的氯贡献最大， 远远超过了氟氯烷的影响。由于 氟氯烷比空气重，能进入平流层 的氟氯烷数量极少。而且，第一 次发现南极臭氧空洞是在50年代， 当时氟氯烷的使用还很不普遍。 《臭氧恐慌中的空洞》则声称 “证明了臭氧消耗理论是一个科 学的骗局”。

• 氢氟烃 氢氟烃(HFCs)由于分子中不含氯，因此不具有臭 由于分子中不含氯， 由于分子中不含氯 氧破坏潜能。其缺点是对烃类油相溶性差， 氧破坏潜能。其缺点是对烃类油相溶性差，对橡 胶渗透性强， 胶渗透性强，用于致冷剂会带来配套产品开发问 同时由于沸点低也受到使用范围限制。 题。同时由于沸点低也受到使用范围限制。 • 除以上两类主要的代用品外， 除以上两类主要的代用品外，位于美国费罗里 达州费尔南迪纳海滩的一家小公司研制出一种替 代溶剂，称为生物活剂(BioAet)EC-7。这种化合 代溶剂，称为生物活剂 。 物可以生物降解，无毒性和腐蚀性。 物可以生物降解，无毒性和腐蚀性。据一项分析 估计，美国电子工业计划使用的CFC-113总量中 估计，美国电子工业计划使用的 总量中 ％～55％可能由这种新化合物取代。 有30％～ ％可能由这种新化合物取代。 ％～
• 众所周知，臭氧具有强烈吸收有害紫外线的功能， 众所周知，臭氧具有强烈吸收有害紫外线的功能， 臭氧层是保护地球上生物的天然屏障。然而， 臭氧层是保护地球上生物的天然屏障。然而，随 着生产力水平的发展，特别是进入现代社会以来， 着生产力水平的发展，特别是进入现代社会以来， 由于人类向大气中排放大量氯氟烃， 由于人类向大气中排放大量氯氟烃，导致地球上 空的臭氧层变薄， 空的臭氧层变薄，严重地危害了人类自身以及其 他生物的生存安全。 他生物的生存安全。 • 据观测，目前臭氧层破坏比较严重的地方在地球 据观测， 三极” 即北极度地区、 的“三极”上，即北极度地区、南极度地区和青 藏高原的上空。而地球上的这“三极” 藏高原的上空。而地球上的这“三极”自然条件 恶劣，人烟稀少， 恶劣，人烟稀少，当地人们向大气中所排放的氯 氟烃数量有限，为什么“三地” 氟烃数量有限，为什么“三地”上空臭氧层所受 的破坏反而比较严重呢？ 的破坏反而比较严重呢？

避免使用含有CFCs（氯氟碳化物）、HCFs（氢氟碳化物）和其他危险化学物质的产品。这些 物质被证实对臭氧层有破坏作用。选择使用环保产品，例如无氟气体的喷雾剂和空调剂。
（二）提倡节约能源
减少能源的使用可以降低温室气体的排放，从而减少对臭氧层的损害。使用高效能源设备， 如节能灯泡和节能电器，合理使用空调和暖气，避免过度使用电力。
让我们一起保护地球的“保护伞”
保护臭氧层就是保护蓝天，保护地球生命。为了唤起公众环境保护意识，1995年1月23日联合国大会决定， 每年的9月16日为国际保护臭氧层日。
日，要求所有缔约国按照《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 》及其修正案的目标，采取具体行动纪念这个日子。目前已有198 个国家签署了这一议定书。中国于1991年6月14日加入议定书。
PART 04
让我们一起保护地球的“保护伞”
保护臭氧层，我们怎么做？
保护臭氧层，我们怎么做？
（一）减少使用危险化学物质
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。
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。
臭氧层的作用。
3 ►臭氧层的温室气体作用
-01-
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。
-02-
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。
PART 01
让我们一起保护地球的“保护伞”
臭氧层是什么？
一、什么是臭氧？
臭氧是地球大气中一种微量气体，它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周 围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子，化学式是O3。
二、什么是臭氧层？

臭氧，是一种有着特殊气味 的淡蓝色气体。它分布在地 球周围约30千米左右距离的 高空，形成了臭氧层，众所 周知，臭氧层保护地球不受 紫外线的过度照射，给地球 上的生命营造了一个舒适的 生存空间。
除了高空的臭氧，当大雷 雨过后，空气总是特别清 新，而且有一股淡淡的鲜 草味，这就是臭氧的气味。 另外，在森林里、瀑布下、 海边、河川，你都可以闻 到这样的气味，所以可别 因为它名为“臭氧”就觉 得气味不好闻。
臭氧净水厂。迄今为止，人类使 用臭氧已长达100年。
西安交大材料物理系的博士后刘博在央视节目《走进科学》中证实， 臭氧有毒的这种说法其实并不是很准确，因为人要持续十小时处在极 限浓度的臭氧，臭氧的浓度是0.02ppm，就是 百万分之一的单位，而闻到臭氧的浓度，距离臭氧对我们人体造 成危害的浓度还相差了7.5倍。言简意赅点来说就是，闻都闻不到 你就说人家有毒？
除了高空的臭氧，当大雷 雨过后，空气总是特别清 新，而且有一股淡淡的鲜 草味，这就是臭氧的气味。 另外，在森林里、瀑布下、 海边、河川，你都可以闻 到这样的气味，所以可别 因为它名为“臭氧”就觉 得气味不好闻。
早在1840 年，臭氧就被人类发现。 1906 年，臭氧首次被人类应用， 在法国尼斯市设立了全球第一座
臭氧如果长时间极限浓度作用于人体，的确会造成人身体的不适。 但在现实生活中，这种危害的可能性等于0。臭氧要达到伤害人 体的极限浓度的话，是非常困难的。即使在实验室，想刻意地去 把臭氧的浓度，提高到极限浓度，需要特定的装置和特定的密闭 空间才可能达到。在我们的生活中，这种情况是没有的，条件是 不具备的。
人类使用臭氧的100 年来， 并没有因为臭氧造成的永久 性伤害及死亡的案例报导！
在强烈的紫外线照射情况下，空气中有可能会生成臭氧气体， 但是这些臭氧浓度极低，并且由于在自然界中，臭氧具有浓 度不会累积的物理特性，在空气中臭氧很快就会分解成氧气， 臭氧在空气中的半衰期为20~30分钟，温度升高，分解越快。 人们根本闻不到臭氧的味道，它就已经变成氧气了。

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臭氧在大气层的分布
大气中臭氧只占千万分之几，其中平流层臭氧占大气总臭氧的91％。在高 度为20~35km处浓度较大，但最大处也只有大气的十万分之一左右 （10ppm）。根据估算，如果把散布在大气中的臭氧集中成一个包围地球、 靠近海平面的臭氧层，在地表标准状态下，只相当于3mm厚的薄层．
事实上，已经用现代的仪器测量方法在该区域中检出ClO和Cl两个品种。
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从地表到对流层顶部，气温约从15℃降至 -56℃，再往上到50km左右是 平流层顶部，气温又升至约-2℃。对流层顶的低温，使水和一般污染物 到此都凝结下落，保护了平流层。
由于平流层中大气在垂直方向对流很少，而水平方向混合得快，有害污 染物一旦进入平流层，可能在那里滞留数年之久，影响整个地球。
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生成和耗损的速率相同，臭氧的浓度保持恒定。Good ozone
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臭氧产生和损耗机理图示
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臭氧层空洞（Ozone hole)
20世纪70年代以来，从世界各地地面观察站对大气臭氧总量的 观测记录发现，全球臭氧总量有逐渐减少的趋势，并推断臭氧 的减少主要在臭氧层。
一些环境科学家认为，某些人类活动所散发消耗臭氧层物质 （ODS）进入臭氧层后，参与了臭氧的化学反应，破坏了臭氧 层的自然动态平衡，因此出现了臭氧层耗减(ozone layer depletion)的迹象。
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破坏臭氧层的机理是按链式反应进行的，一个污染物分子平 均可破坏上千个O3分子!
破坏O3的机理如下： a．氮氧化物破坏O3的机理：
NO+O3 NO2+O2 +) NO2+ O NO+O2 总反应： O3 +O 2O2

对流层臭氧
Tropospheric ozone
主讲人：熊尚超 组员： 王燕鹏
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臭氧学烟雾的组成 部分之一。
臭氧简介
①④在臭常氧温、下氯，和它二是氧一化种氢有的 特还殊原臭电味位的分淡别蓝是色2.0气7V体、。 ②1.3动6V物、试1验.28表V明，臭氧毒 性⑤的臭起氧点是浓温度室为气体0.3ppm， 1.5～2.0ppm为臭氧允许浓 度⑥的上限。 ③工业卫生标准： 国际0.1ppm，美国0.1ppm， 中国0.16mg/m³
臭氧简介
对流层臭氧的危害
今年3月，南京出现今年首次臭氧污染；从4月 开始，臭氧取代PM2.5和PM10成为我市的首要污 染物；过去6年，每年7、8月南京的空气质量都为 优秀或良好，而今年7月至今，我市没 有出现一个优秀天，其中7月12日还 是轻度污染，空气质量无法延续 “七连冠”已成定局。
——《南京日报》
染物的IAQI
➢AQI=100 ➢首要污染物
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空气质量指数（AQI）
臭氧1小时平均浓度监测
臭氧8小时平均浓度监测
对流层臭氧的危害
对流层臭氧的危害
影响人和动物的健康 影响植物生长 影响材料质量 降低大气能见度
光化学烟雾
对流层臭氧的危害
1940洛杉矶光化学烟雾
1952年伦敦光化学烟雾
对流层臭氧的危害
ozone-pollution-smog
对流层臭氧的防治措施
植树种草 发展新型环保燃料 加强宏观调控，减少汽车尾气排放 加强环保意识
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空气质量指数（AQI）
AQI计算：空气污染 指数（AQI）是各项 污染物的空气质量分 指数（IAQI）中的最 大值，当AQI大于50 时对应的污染物即为 首要污染物。