臭氧层耗损与破坏(一)
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臭氧层破坏的原因危害及措施人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用CFCs表示)是臭氧层被破坏的主要原因。
氯氟烃是一种人造化学物质。
在第二次世界大战后,尤其是进入20世纪60年代以后,氯氟烃大量用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。
人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用CFCs表示)是臭氧层被破坏的主要原因。
氯氟烃是一种人造化学物质,1930年由美国的杜邦公司投人生产。
在第二次世界大战后,尤其是进入20世纪60年代以后,氯氟烃大量用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。
另外,哈龙类物质(用于灭火器)、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。
而CFCs物质的非同寻常的稳定性使其在大气同温层中很容易聚集起来,其影响将持续一个世纪或更长的时间。
在强烈的紫外辐射作用下,它们光解出Cl原子和Br原子,成为破坏臭氧的催化剂。
1、对人类免疫系统造成损害,使得免疫机制减退;对人类健康危害严重,可引发和加剧眼部疾病、皮肤癌、传染疾病;导致白内障眼疾和皮肤癌发病率上升。
2、破坏生态系统,减慢农作物的生长速度,减低农作物的质量和产量,甚至会造成绝收。
50%以上的陆生植物,如土豆、瓜类、番茄、甜菜等,产量会急剧下降;森林草地衰退,危及生态平衡和生物多样性。
3、对水生生态系统产生影响,使浮游生物受到危害,导致海洋食物链中基础食物数量减少,使生活在浅水里的鱼类和贝类很难生存,减少海洋生物数量,大量鱼类死亡,同时可能导致生物物种变异。
4、造成全球气候变暖与温室效应。
同时,它还会引起新的环境问题,过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解,结果又带来光化学大气污染。
1、冻结和削减氟利昂与哈龙的生产及消耗量既然破坏臭氧层的物质均为人造化学品,那么完全禁止生产和应用这些物质是可能的。
但是,由于氟里昂在工农业生产上的重要地位,立即禁止生产和使用是有难度的,因此,国际上采用的办法是逐步禁止生产和使用这些破坏臭氧层的物质。
即将氟利昂的生产及使用冻结在1986年的水平上,1994年停止生产和使用哈龙。
臭氧层破坏的危害引言臭氧层是位于地球大气中的一层臭氧浓度较高的区域,它对地球上生物和环境的保护起着至关重要的作用。
然而,随着人类活动的增加,臭氧层正面临严重的破坏。
本文将就臭氧层破坏所带来的危害进行深入探讨。
危害一:紫外线辐射增加臭氧层能够吸收太阳紫外线中的大部分紫外B辐射(UVB)。
然而,由于人类活动导致大量温室气体的排放,臭氧层中的氯氟烃等有害物质增加,臭氧层被破坏,导致紫外线辐射增加。
紫外线B辐射是最强烈的紫外线,对人类健康具有严重威胁。
长期的紫外线暴露会导致皮肤癌、白内障等疾病,对免疫系统、视力和DNA造成损害。
危害二:生态系统受损臭氧层破坏也会对生态系统产生重大影响。
许多海洋生物和陆地植物对紫外线非常敏感,它们的生长和繁殖都受到紫外线的限制。
例如,珊瑚礁是海洋生态系统中非常重要的生物群落,但它们对紫外线的敏感度很高。
臭氧层破坏会导致珊瑚白化现象加剧,甚至造成珊瑚死亡,进而破坏整个海洋生态系统。
此外,陆地植物的生长也会受到紫外线的抑制,降低了农作物的产量,对粮食安全构成威胁。
危害三:气候变化加剧臭氧层破坏对气候变化也有重要的影响。
臭氧层破坏所释放的气体,如氯氟烃,不仅会破坏臭氧层,还是一种强力的温室气体。
这些温室气体能够吸收地球辐射的一部分,导致地球的温度升高。
这会引发更严重的气候变化,包括极端天气事件的增加、海平面上升、冰川融化等。
这些变化将进一步给人类社会、生态系统和经济带来巨大的负面影响。
危害四:人体健康风险增加紫外线对人类健康的威胁不仅限于皮肤癌和白内障,还与免疫系统的损害、光老化等相关。
紫外线A辐射(UVA)也能穿透臭氧层,对人体健康产生危害。
长期暴露于UVA辐射下,会导致皮肤老化、皱纹、色斑增加,甚至可能影响皮肤的弹性和光合作用。
此外,臭氧层破坏还会导致紫外线B辐射增加,进一步增加人类患皮肤炎症、免疫系统紊乱等疾病的风险。
结论臭氧层破坏对地球人类社会、生态系统和经济都带来了严重的危害。
十、臭氧层的形成与耗损1.臭氧层破坏的化学机理平流层中的臭氧来源于平流层中O2 的光解:O2 + hν(λ≤243nm) → O + OO + O2 + M → O3 + M平流层中的臭氧的消除途径有两种①臭氧光解:O3 + hν → O2 + O②能够使平流层的O3 真正被清除的反应为O3 与O 的反应:O3 + O → 2O2由于人类活动的影响,水蒸气、氮氧化物、氟氯烃等污染物进入了平流层,在平流层形成了HO x、NO x 和ClO x 等活性基团,从而加速了臭氧的消除过程,破坏了臭氧层的稳定状态。
(1)平流层中NO x对臭氧层破坏的影响平流层中NO x 主要存在于25km 以上的大气中,其数量约为10μL/m3。
在25km 以下的平流层大气中所存在的含氮化合物主要是HNO3。
①平流层中NO x的来源(a)N2O 的氧化N2O 是对流层大气中含量最高的含氮化合物,主要来自于土壤中硝酸盐的脱氮和铵盐的硝化。
因此,天然来源是其产生的主要途径。
由于N2O 不易溶于水,在对流层中比较稳定,停留时间较长,因此,可通过扩散作用进入平流层。
进入平流层的N2O 有90%会通过光解形成N2:N2O+ hν(λ≤243nm) →N2+O有2%会氧化形成NO:N2O + O → 2NO因此,N2O 在平流层的氧化是平流层中NO 和NO2 的主要天然来源。
(b)超音速和亚音速飞机的排放(c)宇宙射线的分解这个来源所产生的NO x 数量较少。
②NO x清除O3的催化循环反应NO + O3 → NO2 + O2NO2 + O• → NO + O2总反应:O3 + O• → 2O2该反应主要发生在平流层的中上部。
如果是在较低的平流层,由于O•的浓度低,形成的NO2 更容易发生光解,然后与O•作用,进一步形成O3:NO2 → NO + O•O• + O2 + M → O3因此,在平流层底部NO 并不会促使O3 减少。
③NO x的消除(a)由于NO 和NO2 都易溶于水,当它们被下沉的气流带到对流层时,就可以随着对流层的降水被消除,这是NO x 在平流层大气中的主要消除方式。
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。
到1998 年臭氧空洞面积比1997 年增大约15%,几乎相当于三个澳大利亚大。
臭氧层被破坏的主要原因是什么
地球大气层中有一个特殊的气体层,叫臭氧层,它大多分布在距地面20Km--50Km的大气中,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。
根据最新的科学结果,臭氧层正在发生着消耗,当臭氧层耗竭,会使太阳光中的紫外线大量辐射到地面。
紫外线辐射增强,对人类及其生存的环境会造成极为不利的后果。
那么,臭氧层被破坏的主要原因是什么呢?主要有以下三个原因。
第一、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。
地球环境问题:臭氧层的耗损与破坏在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体,在离地面25千米处臭氧浓度最大,形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层,称为臭氧层。
它能吸收太阳的紫外线,以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害,并将能量贮存在上层大气,起到调节气候的作用。
但臭氧层是一个很脆弱的大气层,如果进入一些破坏臭氧的气体,它们就会和臭氧发生化学作用,臭氧层就会遭到破坏。
臭氧层被破坏,将使地面受到紫外线辐射的强度增加,给地球上的生命带来很大的危害。
研究表明,紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸,造成细胞死亡;使人类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛,导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长,并穿透10米深的水层,杀死浮游生物和微生物,从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源,影响生态平衡和水体的自净能力。
地球环境问题:臭氧层的耗损与破坏在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体,在离地面25千米处臭氧浓度最大,形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层,称为臭氧层。
它能吸收太阳的紫外线,以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害,并将能量贮存在上层大气,起到调节气候的作用。
但臭氧层是一个很脆弱的大气层,如果进入一些破坏臭氧的气体,它们就会和臭氧发生化学作用,臭氧层就会遭到破坏。
臭氧层被破坏,将使地面受到紫外线辐射的强度增加,给地球上的生命带来很大的危害。
研究表明,紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸,造成细胞死亡;使人类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛,导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长,并穿透10米深的水层,杀死浮游生物和微生物,从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源,影响生态平衡和水体的自净能力。
地球环境问题:臭氧层的耗损与破坏在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体,在离地面25千米处臭氧浓度最大,形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层,称为臭氧层。
臭氧层破坏的原因及其防治措施臭氧层是位于地球大气层中的一层薄薄的气体,能够过滤掉太阳辐射中的紫外线,对于保护地球生物及环境的健康有着不可替代的作用。
然而,近几十年来,随着人类对地球的破坏与环境污染的不断加剧,臭氧层的破坏也逐渐成为了人们关注的一个问题。
本文将从臭氧层破坏的原因及其防治措施两方面进行探讨。
一、臭氧层破坏的原因1.氯氟烃氯氟烃是制冷剂、杀虫剂和消毒剂等常用化学品的主要成分,经由大气层的挥发和扩散后,在紫外线的作用下释放出氯和氟两种元素,将臭氧层上层的氧分子转化为臭氧分子,使臭氧层受到破坏。
2.大气污染物大气污染物是臭氧层破坏的又一个重要因素。
大气污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物等大量的有害化学物质。
它们随着空气的流动逐渐扩散到臭氧层区域,然后通过一系列复杂的反应,导致臭氧层破坏进一步加剧。
3.太阳辐射太阳辐射也是臭氧层破坏的一个因素。
大量的紫外线会对臭氧层产生影响,进而导致臭氧层的破坏。
人们在这方面已经开始积极进行相关的防治措施,但它仍然是臭氧层破坏的一个重要因素。
二、臭氧层破坏的防治措施1.减少氯氟烃化合物的使用为避免破坏臭氧层,尽量减少氯氟烃化合物的使用。
例如,以CO2和甲烷等天然气替代化学气体,使用生物制剂替代化学杀虫剂等,都能够取得不错的效果。
2.科学规范的污染治理保护臭氧层的关键之一是科学规范的污染治理。
政府需要制定法规、政策和措施,更好地保护臭氧层,并惩罚那些臭氧层破坏者,以遏制环境污染和滥用化学制品等行为。
3.倡导绿色环保的生活方式为了保护臭氧层,我们应该积极推广绿色环保的生活方式。
倡导垃圾分类、减少能源浪费、使用环保商品等,都是与保护臭氧层相关的生活方式。
4.研发新技术为保护臭氧层,我们还可以通过研发新技术来减少臭氧层的破坏。
目前,新技术的研发为环保事业做出了很多的贡献,人们需要更加支持科学家做好相应的研究和开发工作。
结论在臭氧层破坏问题面前,尽管人类已经采取了一系列的防治措施,但这个问题仍然十分严峻和复杂。
大气臭氧层破坏及其影响大气臭氧层是地球大气中的一个重要组成部分,它位于距离地表约15至35公里的平流层,起着过滤紫外线、保护地球生物免受紫外线辐射危害的重要作用。
然而,随着工业化进程的加快和人类活动的不断增加,大气臭氧层遭受到了破坏,这种破坏对地球生态环境和人类健康产生了严重影响。
一、大气臭氧层破坏的原因1. 温室气体排放:工业生产、交通运输等活动释放大量温室气体,如二氧化碳、甲烷等,这些气体在大气中的积聚导致温室效应加剧,加速了大气臭氧层的破坏。
2. 氟氯碳化合物(CFCs)的使用:CFCs是一类人造化合物,曾被广泛应用于制冷剂、喷雾剂等产品中。
这些化合物释放到大气中后,会破坏臭氧分子,导致臭氧层变薄。
3. 火山喷发和森林火灾:火山爆发和森林火灾释放大量的气体和颗粒物到大气中,这些物质也会对臭氧层造成破坏。
二、大气臭氧层破坏的影响1. 紫外线辐射增加:大气臭氧层的破坏导致紫外线穿透能力增强,地表紫外线强度升高,对人类健康造成危害,易引发皮肤癌、白内障等疾病。
2. 生物多样性减少:紫外线对植物的生长和繁殖也会产生负面影响,一些植物对紫外线敏感,臭氧层破坏会导致植被减少,影响生态平衡。
3. 气候变化加剧:大气臭氧层破坏会加剧全球气候变暖的趋势,影响冰川融化、海平面上升等现象,对地球气候系统产生深远影响。
4. 农作物减产:紫外线强度增加会影响农作物的生长,导致农作物减产,影响粮食安全。
5. 海洋生态系统受损:臭氧层破坏还会影响海洋生态系统,影响海洋浮游植物的生长,对海洋生物链产生影响。
三、应对大气臭氧层破坏的措施1. 减少温室气体排放:加强工业生产、交通运输等领域的节能减排工作,减少温室气体的排放,减缓大气臭氧层的破坏。
2. 禁止CFCs的使用:国际社会应加强对CFCs等物质的管控,推动替代品的研发和应用,减少对臭氧层的破坏。
3. 加强环境监测:建立健全的环境监测体系,及时监测大气中的臭氧层破坏情况,为科学决策提供数据支持。
臭氧层破坏的原因是什么_臭氧层破坏的主要原因臭氧层破坏导致了各种环境问题,那么,臭氧层破坏的原因是什么?下面就由店铺告诉大家臭氧层破坏的原因吧!臭氧层破坏的原因对于大气臭氧层破坏的原因,科学家中间有多种见解。
但是大多数人认,人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用CFCs表示)是破坏臭氧层的主要原因。
氯氟烃是一种人造化学物质,1930年由美国的杜邦公司投入生产。
在第二次世界大战后,尤其是进入60年以后,开始大量使用,主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。
另外,哈龙类物质(用于灭火器)、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。
在平流层内离地面20~30千米的地方是臭氧的集中层带,在这个臭氧层中存在着氧原子(O)、氧分子(O2)和臭氧(O3)的动态平衡。
但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡,使其向着臭氧分解的方向转移。
而CFCs物质的非同寻常的稳定性使其在大气同温层中很容易聚集起来,其影响将持续一个世纪或更长的时间。
在强烈的紫外辐射作用下它们光解出氯原子和溴原子,成为破坏臭氧的催化剂(一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子)。
臭氧层破坏机理(1)、废气破坏臭氧层废气中含有大量的氮氧化物(如N0和N02等),这些氮氧化物可以破坏掉大量的臭氧分子,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,可以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,通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。
大气层中臭氧层损耗机制解析臭氧层是大气层中的一个重要组成部分,也是地球上生命能够存在的关键之一。
然而,由于人类活动以及自然因素的影响,臭氧层遭受到了严重的破坏和损耗。
了解和解析大气层中臭氧层的损耗机制对于我们保护环境、减缓气候变化以及维护生态平衡至关重要。
首先,大气层中臭氧层的损耗主要是由于人类活动引起的气候变化。
人类活动产生的二氧化碳等温室气体导致全球气候变暖,从而影响臭氧层的稳定性。
温暖的气候条件加速了臭氧分子的反应速率,使其更容易与其他物质发生反应,导致臭氧层损耗加剧。
此外,温暖的气候还使得大气层中的水蒸气含量增加,进一步加大了臭氧分子与其他物质反应的可能性。
其次,人类活动造成大气层中有害化学物质的释放,导致臭氧层的损耗。
一些化学物质,如氟氯碳化合物(CFCs),在大气层中解禁之前被广泛使用。
这些物质在大气层中相对稳定,但最终会进入臭氧层。
一旦这些化学物质进入臭氧层,它们会与臭氧分子发生反应并破坏臭氧层的结构,导致损耗。
特别是氯氟碳化物(CFCs)中的氯原子,可以作为催化剂参与多个臭氧分子的反应,加速臭氧分解的速率,从而进一步减少臭氧层的厚度。
此外,自然因素也是大气层中臭氧层损耗的重要原因之一。
太阳活动、海洋环流、火山喷发等自然现象会释放出一些化学物质,这些物质具有破坏臭氧分子结构的能力。
例如,火山喷发会喷出大量的二氧化硫,这些二氧化硫会与臭氧分子发生反应并破坏臭氧层。
此外,太阳活动引发的太阳风也会释放出一些电离氧原子,这些原子也会与臭氧分子发生反应并损坏臭氧层。
为了解决大气层中臭氧层的损耗问题,国际社会采取了多种措施。
一方面,全球多个国家联合签署了《蒙特利尔议定书》,承诺逐步淘汰和禁止使用含有氯氟碳化物(CFCs)等化学物质的产品。
这些努力取得了一定的成果,全球CFCs的使用已经大幅减少。
另一方面,人们也开始鼓励可再生能源的使用,减少温室气体的排放,从而减缓气候变化,降低大气层中温度的上升速度。
消耗臭氧层物质(ODS)介紹什麼是“消耗臭氧层物质(ODS)”:科学研究证明,工业上大量生产和使用的全氯氟烃、全溴氟烃等物质,当它们被释放并上升到平流层时,受到强烈的太阳紫外线UV-C的照射,分解出Cl.自由基和Br.自由基,这些自由基很快地与臭氧进行连锁反应,每一个Cl.自由基可以摧毁10万个臭氧分子。
人们把这些破坏大气臭氧层的物质称为“消耗臭氧层物质”,因其英文名称为Ozone Depleting Substances,取其英文名称字头组成缩写,简称ODS。
臭氧层破坏的危害:臭氧是一种温室气体,它的存在可以使全球气候增暖。
但是,臭氧与其它温室气体不同,这是自然界中受自然因子(太阳辐射中紫外线对高层大气氧分子进光化作用而生成)影响而产生,并不是人类活动排放产生的。
臭氧除了能够对气候变化产生影响,从而影响环境和生态外,还对人类健康产生强烈的直接影响。
由实验及实际观测推论会造成以下的影响。
(一)对人类健康影响1〃增加皮肤癌:臭氧减少1%,皮肤癌患者增加4%-6%,主要是黑色素癌。
2〃损害眼睛,增加白内障患者。
3〃削弱免疫力,增加传染病患者。
现在居住在距南极洲较近的智利南端海伦娜岬角的居民,已尝到苦头,只要走出家门,就要在衣服遮不住的肤面,涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲。
据说那里的兔子眼睛全瞎,猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去,河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。
(二)对生态影响1〃农产品减产及其品质下降。
试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性,结果2/3有影响,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。
估计臭氧减少1%,大豆减产1%。
2〃减少渔业产量。
紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物。
实验表明,臭氧减少10%,紫外线辐射增加20%,将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。
3〃破坏森林,影響地球氣候,破壞生態環境。