臭氧层空洞及其形成原因

导致臭氧层空洞的主要物质
导致臭氧层空洞的主要物质是氯氟碳化物（CFCs）和氟氯碳化物（HCFCs）。

这些物质是一类氟、氯和碳元素的化合物，常见的代表有氯氟碳化物（CFC-11，CFC-12等）和氟氯碳化物（HCFC-22，HCFC-141b等）。

这些化合物在被释放到大气中后，被风吹送至高空，经紫外线的作用被分解成氟、氯和碳等原子。

氯和溴原子相对较稳定，并且在上层大气中被光解后可以参与一系列的催化反应，最终破坏臭氧分子。

具体来说，氯原子参与的主要反应是：
氯自由基（Cl）与臭氧（O3）发生反应，生成氯一氧化物（ClO）和氧气（O2）。

氯一氧化物再与另一个臭氧分子反应，重新生成氯自由基，并且再生成两个氧气分子。

这样，每一个被释放的氯原子可以破坏多个臭氧分子，导致臭氧层的稀薄化和空洞的形成。

氟氯碳化物（HCFCs）在大气中的寿命较CFCs短，它们的分解速度相对较快，从而限制了它们进一步破坏臭氧层的能力。

因此，国际上也逐渐减少和淘汰使用HCFCs，以减少对臭氧层的影响。

需要指出的是，CFCs和HCFCs的使用在大部分国家已经受到严格的限制和管控，尤其是根据1987年《蒙特利尔
议定书》，各国约定逐步淘汰这类物质的使用，以保护臭氧层的完整性和健康。

臭氧空洞形成的原因臭氧层空洞的成因大气臭氧问题是近几十年来十分活跃的一个科学领域。

目前地球两极高空出现了臭氧空洞,引起了全球环境的变化，臭氧空洞形成的原因是什么呢？下面是店铺整理的臭氧空洞形成的原因，欢迎阅读。

臭氧空洞形成的原因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。

臭氧层损耗是臭氧空洞的真正成因，那么，臭氧层是如何耗损的呢?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。

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大约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《关于消耗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。

臭氧层空洞的出现原因、危害及防治摘要：本文主要介绍臭氧层空洞的产生原因、对自然和人类健康带来的的影响及我国在控制臭氧层空洞扩大方面做出的贡献等一些内容。

关键字：臭氧层空洞原因危害防治大气是人类赖以生存和发展的必不可少的环境要素之一。

然而人口的增多，人类活动频繁，自然因素的影响使大气污染严重，保护大气环境是我们刻不容缓的义务。

譬如臭氧层问题，已经十分严重了。

臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。

大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气，把它分为两个原子，然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。

臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个继续的过程臭氧氧气循环，如此产生臭氧层。

不过近一个世纪以来臭氧层不断出现令人忐忑不安的臭氧层空洞现象，在此我想介绍一下这些现象的发生原因及对人类的危害等几个问题。

一、臭氧层空洞的含义、臭氧层空洞的发现及产生原因臭氧层是大气平流层中臭氧浓度最大处，是地球的一个保护层，太阳紫外线辐射大部被其吸收。

所谓的臭氧层空洞是指大气平流层中出现臭氧浓度大量减少的空域的现象。

20世纪70年代人类发现了臭氧层空洞，尤其是南极洲臭氧洞的发现使人们深感不安，它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。

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。

各国科学家们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）。

南极臭氧层空洞出现的季节及原因南极臭氧层空洞只在南极的春季（9-11月）出现，持续一个月左右。

目前，主要解释是从光学角度进行的。

这种观点认为，使臭氧层破坏的罪魁祸首主要是氟氯烃（CFCs）。

在人类聚居的北半球，由于大量生产和使用CFCs，并使之进入大气层中，大气环流携带着北半球散发的CFCs，随赤道附近的热空气上升，分流向两极。

在南极黑暗酷冷的冬季（6－9月），下沉的空气在南极洲受到山地的阻挡，停止环流，就地旋转，形成“极地风暴旋涡”。

这股旋涡不断上升，上升到20千米高空的臭氧层内以后，把南极与中低纬地带空气对流隔绝开来，使南极变得极冷，并开始出现滞留在空中的冷气团“冰云”。

“冰云”中的冰晶微粒把气流中的CFCs吸收在其表面，并不断积聚其中。

当南极的春季来临时，阳光照向“冰云”，冰晶融化，释放出吸附的CFCs。

由于CFCs是一种含氯的有机化合物，当它受到短波紫外线的照射，分解出一种自由基，这种自由基与臭氧发生反应生成另一种自由基，反应过程中消耗掉一部分臭氧。

一个氯原子可破坏10万个臭氧分子。

因此，南极的臭氧洞出现在春季。

另一种解释是从动力角度进行的。

这种观点认为，在南极极夜期间，因中低纬向南极的热量输送效率很低，控制南极上空的极地“旋涡”内部，形成了异常低温环境，光照少，氧分子合成臭氧的光化学作用就会减弱。

当极夜结束，春季来临（9月始），太阳重新越出地平线时，由于集中于平流层中下层的臭氧对太阳辐射的吸收，这一范围的大气被加热，于是该层出现了上升运动。

这一上升运动引起的抽吸作用，将对流层臭氧含量低的气体带入了平流层，替代了原来平流层臭氧含量高的气体。

这种“抽吸作用”直到11月份才逐渐减弱，此时南极上空臭氧浓度逐渐上升。

可见，由于南极春季的这种“抽吸作用”，导致了南极春季臭氧空洞的形成。

臭氧空洞的形成与防治对策近年来，臭氧空洞已经成为了全球环境保护的热门话题。

尽管我们不时听到它的名字，但如果你问一下身边的人臭氧空洞究竟是什么，他们大概也只是想到了几个词汇——环境污染、气候变化等等，而真正了解它的原理和对环境造成的危害又有多少呢？所谓臭氧空洞，是指大气中的臭氧层由于人类的污染活动和天然因素而被破坏，形成一种空气层缺口，这种缺口可能给人类的健康、生态系统、农作物产生极大的威胁。

下面，我们将介绍臭氧空洞的形成原因及其防治对策。

一、臭氧空洞的形成原因1. 温室气体的排放温室气体是指能够吸收并向大气中释放热量、进而形成温室效应的气体，这类气体包括二氧化碳、氟利昂（CFC）、甲烷、一氧化二氮等。

其中，CFC是人类活动产生的重要温室气体。

CFC经由大气的对流层达到臭氧层，进而通过紫外线的作用将臭氧分解，导致臭氧层损失，从而形成臭氧空洞。

2. 全球气候变化全球气候变化也将对臭氧层造成影响。

随着全球气温升高，大气中的水蒸气含量也会增加，而水蒸气是臭氧形成过程的重要组成部分。

如果大气中水蒸气的增加导致臭氧分解速度反而加快，那么就会加速臭氧层的破坏。

这也是为什么近年来，一些国家采取减少温室气体排放的措施，来尽量减缓全球气候变化的速度。

二、臭氧空洞的防治对策1. 加强环保意识减少人类对环境造成的破坏，是减缓臭氧层的破坏的最佳方式。

因此，从个人角度出发，我们应该高度重视环保，尽量减少对环境的污染，例如减少开车、减少使用一次性塑料等等。

2. 推广清洁能源清洁能源是指能够在使用过程中对环境不产生污染、且能够重复利用的能源，例如太阳能、风能、水能等等。

由于清洁能源使用量的增加，因此减少了使用化石能源的必要性，有效减少了温室气体的排放量，达到环保减排的目的。

3. 减少CFCs使用CFCs是影响臭氧层的主要嫌疑犯。

目前，已有许多国家提出了限制工业使用CFCs的措施。

在日常生活中，我们也应该尽量减少使用带有CFCs的产品。

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CFCs。

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。

臭氧层空洞及成因高一二班李江臭氧层是大气平流层中臭氧浓度最大处，是地球的一个保护层，太阳紫外线辐射大部被其吸收。

臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度大量减少的空域。

臭氧层空洞英文：ozonosphere hole臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布，其最大浓度在中纬度24千米的高空，向极地缓慢降低，最小浓度在极地17千米的高空。

20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。

1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞，引起世界各国极大关注。

臭氧层的臭氧浓度减少，使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加，对生态环境产生破坏作用，影响人类和其他生物有机体的正常生存。

关于臭氧层空洞的形成，在世界上占主导地位的是人类活动化学假说：人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。

为此，于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。

另外还有太阳活动说等说法，认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。

关于臭氧层空洞的成因，尚有待进一步研究。

2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里，而2007年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。

2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里，相当于4个澳大利亚。

科学家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。

科学家认为，去年臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候，而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。

英国南极考察科学家阿兰·罗杰说，去年南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。

因此，臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。

大气圈的臭氧入不敷出，浓度降低。

科学家在1985年首次发现：1984年9、10月间，南极上空的臭氧层中，臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%，已不能充分阻挡过量的紫外线，造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”，威胁着南极海洋中浮游植物的生存。

试论述南极臭氧层空洞的主要原因。

答：所谓臭氧洞即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30％的区域。

目前，在南极、北极、和青藏高原上空都有臭氧层的损耗现象，而南极上空的臭氧层损耗则发生最早，最为严重。

目前普遍认为，人工合成的一些含氯和含溴的物质，最典型的是氟氯碳化合物即氟里昂（CFCs）和含溴化合物哈龙（Halons），进入平流层后，通过光化学反应释放出的氯和溴是造成南极臭氧层损耗的最主要原因。

（下面以CFCs在例对其导致臭氧层破坏的机理进行分析）①、氟里昂进入平流层及其存在状态就重量而言，人为释放的CFCs分子都比空气分子重，但它们在对流层十分稳定，不能通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，从而在平流层内混合均匀。

在平流层内，强烈的紫外线照射使CFCs分子发生解离，释放出高活性原子态的氯。

氯原子则可以通过以下催化反应对臭氧造成破坏：Cl+O3→ClO+O2；ClO+O→Cl+O2 深入的科学研究发现，在以上反应发生导致臭氧破坏的同时，大量的氯原子与从对流层进入平流层的其它微量气体（甲烷和二氧化氮等）分别作用产生氢氯酸（HCl）和硝酸氯（ClONO2），而这两种物质的化学性质不活泼，不会光解释放出氯原子，通常被称为“氯贮存物质”。

大量的氯是以氯贮存物质的形式存在于平流层的，即CFCs通过直接光解释放出的活性氯原子导致的臭氧层损耗是非常有限。

因此这不足以解释南极臭氧层空洞问题。

②南极地区特殊的自然地理条件与氯贮存物质的进一步转化南极冬天的极低温度造成两种非常重要的过程：一是极地涡旋，在平流层下层，极地涡旋的形成极大地阻碍了极地与中纬度地区之间物质与能量的交换，形成了一个封闭的系统，使极地涡旋中心形成一个温度极低的冷核。

同时极地涡旋涡旋的存在也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为一个巨大的反应器。

南极圈臭氧层空洞的原因
南极上空出现臭氧层空洞的主要原因是：太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的臭氧分子。

使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用也是原因之一。

宇宙高能粒子簇射破坏了臭氧层。

美国地球与宇宙研究局局长登·贝克认为，通过人造地球卫星发现，地球每隔27天就有两天半要受到宇宙高能粒子簇射，射向地球的带电粒子，其能量为200～1500万电子伏特。

这些带电粒子在地球磁场作用下沿着磁力线向南北两极射去，当南半球冬季到来时，南极大陆处于黑夜，大气中间层的氮、氢化合物在带电粒子的影响下浓度开始升高。

当南极大陆出现太阳的早春季节到来时，氮、氢化合物由于气温升高开始发生化学反应，这一过程使臭氧层迅速遭到破坏，因而在南极上空臭氧层出现空洞。

由于大气层总环流的稳定性和地球磁场的不同结构，北极磁场比南极磁场较强和均匀，因此这种化学过程只对南极大陆产生影响。

为什么极地上空有臭氧洞？
臭氧层是指离地球表面10～50千米的同温层中的一层气体。

臭氧分子O3由3个氧原子组成，能吸住99%以上的太阳紫外线，可以充当地球上人类和其他生物的“保护伞”。

但是近几年，科学家们在南极上空的臭氧层中发现了一个“大洞”，又在北极上空发现了一个19～24千米深的小“臭氧洞”。

这些发现都表明，地球的这把“保护伞”已被严重破坏。

另外还有发现说，全球的臭氧层都有变薄的趋势。

天上为何会出现“臭氧洞”？科学家们对此意见不一。

多数科学家的观点是，极地上空的“臭氧洞”是人“戳”的。

确切地讲，是氟利昂。

随着现代工业的发展，特别是冷冻厂和家用电冰箱的不断增多，大量氟利昂冷冻剂被使用，大量的氯氟烃被排放到空气中。

与其他化学物质不同，这种物质不能在低空分解，反而要飘浮升入同温层，与紫外线作用产生出游移的氯原子，夺去臭氧中的1个氧原子（1个氯原子能破坏近10万个臭氧分子），氯原子使臭氧变成纯氧O2，于是“臭氧洞”就在空中出现了。

而“无形杀手”紫外线就会趁机直射，危及地球上的人类和生物的生命安全。