臭氧层的形成和化学破坏

臭氧层破坏的机理一、引言臭氧层是地球大气层中非常重要的一部分，它能够吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受紫外线的危害。

然而，随着人类活动的不断增加，臭氧层破坏问题也越来越严重。

本文将从机理方面介绍臭氧层破坏的原因。

二、臭氧层的形成和作用1. 臭氧层形成臭氧层是由大量高能量紫外线辐射作用于大气中的氧分子（O2）形成的。

这种辐射会将O2分子分解为单个氧原子（O），随后这些单个氧原子会与其他O2分子结合形成臭氧（O3）。

2. 臭氧层作用臭氧层能够吸收太阳紫外线中最短波长（200-290纳米）的部分，这部分紫外线对生物体伤害最大。

如果没有臭氧层存在，这些紫外线将直接照射到地球表面，并对生物体造成伤害。

三、臭氧层破坏的原因1. 氯氟烃类物质氯氟烃类物质是臭氧层破坏的主要原因之一。

这些物质包括氯氟烷（CFCs）、卤代甲烷（Halons）和溴化物（Bromides）等。

这些物质在大气中会逐渐分解，释放出氯、溴等化学元素，这些元素会与臭氧反应，形成一系列的化合物，最终导致臭氧层的破坏。

2. 氮氧化物二氧化氮和一氧化二氮等氮氧化物也是臭氧层破坏的原因之一。

这些物质会与臭氧发生反应，生成一种叫做亚硝基过程的反应链，最终导致大量的臭氧被消耗掉。

3. 紫外线辐射紫外线辐射也是导致臭氧层破坏的原因之一。

紫外线能够将O3分解为O2和单个O原子，从而降低了臭氧层中O3的浓度。

4. 温室效应温室效应也可能对臭氧层产生影响。

随着温室气体的增加，大气层中的温度也会上升，这可能会导致臭氧层的下降。

四、结论臭氧层破坏是一个非常严重的问题，它对地球上的生物体造成了巨大的危害。

目前，国际社会已经采取了一系列措施来减缓臭氧层破坏问题。

这些措施包括限制和禁止使用氯氟烃类物质、减少二氧化碳等温室气体排放等。

我们应该认识到保护臭氧层是我们每个人都应该承担的责任。

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。

臭氧层破坏及其原因约10亿年前，随着生物的进化，地球上由于好氧生物的产生和光自养生物（主要是绿色植物）的增多，加速了大气中游离氧的含量，在平流层中逐渐形成了臭氧层。

O2＋光（波长为242纳米）—→2OO2＋O—→O3臭氧层主要分布在距地球表面25～40千米的平流层中，但即使在那里，10万个气体分子中也只有1个臭氧分子，总的累积厚度平均也仅0.3厘米左右，然而就是这一层薄薄的臭氧层成了生命的防线，能强烈地吸收太阳光中90％波长为220－330纳米的紫外线辐射：O3＋紫外线—→O2＋OO＋O—→O2＋热量如果没有臭氧层的保护，所有紫外线会落到地面上，那么，日光晒焦的速度将比夏天的烈日下快50倍，几分钟内地球上的树木全被烧焦，所有生物都将被杀死，生机勃勃的世界就会变成荒漠及焦土。

1985年，英国南极考察队约瑟夫·法曼在南极的哈雷兹上空用仪器观察大气中臭氧层的变化，发现出现了一个面积接近美国大陆的“臭氧层空洞”。

这个“空洞”每年都在移动，面积也在扩大，到1999年，臭氧层空洞的面积接近三个中国大陆，深似珠穆朗玛峰。

最近全球规模最大的臭氧层监测实验结果表明，北极上空某个高度的臭氧层已减少了60％，比最严重的1997年更糟。

氟氯烃、氮氧化物等消耗臭氧的物质是臭氧层破坏的元凶。

1987年美国老资格战斗机驾驶员巴瑞尼奥斯在2个多月中，驾驶ER－2飞机先后12次进入南极臭氧层“空洞”，采集大量气体样本，证实氟氯烃等物质是破坏臭氧层的主要物质。

氟氯烃无毒、不易燃，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。

氟氯烃化学性质稳定，挥发并逸入大气中，大部分停留在对流层，一小部分升入平流层。

在对流层相当稳定的氟氯烃上升进入平流层后，在一定气象条件和紫外线的照射下会分解生成一种氯自由基（Cl·）。

这种氯自由基的反应能力极强，导致臭氧迅速分解。

CF3Cl＋紫外线—→CF3·＋Cl·Cl·＋O3—→ClO·＋O2在平流层中的自由氧原子还会与ClO·自由基反应：O＋ClO·—→Cl+O2反应产生的Cl·又会进一步破坏臭氧。

对流层臭氧的形成和破坏对流层是地球大气层中的最低一层，其中包含了我们生活所需的氧气、氮气等气体。

其中，臭氧是非常重要的一种气体，它能够吸收宇宙射线，起到保护生命的作用。

然而，随着人类活动的增加和自然因素的变化，对流层臭氧的形成和破坏也变得更加复杂和关键。

本文将对对流层臭氧的形成和破坏进行探讨。

一、对流层臭氧的形成对流层臭氧是一种同氧气分子相比多了一个氧原子的物质，其化学式为O3。

对流层臭氧的形成主要是通过光解作用和化学反应两种途径实现的。

1.光解作用在对流层中，高能量的太阳紫外线辐射会将氧分子分解为两个氧原子，即O2 + 光子 = 2O。

这个过程需要光子有充足的能量才能发生，所以它只会发生在紫外线波段，即波长低于290纳米的光线上。

分解出来的氧原子很容易与其他氧分子结合，形成臭氧分子：O + O2 + M = O3 + M（其中M代表的是一种稳定基元分子）。

这个过程是一个自由基反应，需要有足够的氧气存在才能进行。

通过这个途径，对流层臭氧便得以形成。

2.化学反应在对流层中，臭氧还可以通过化学反应的方式形成。

大气中存在着一些含氮化合物，比如NO和NO2。

这些氮气化合物会受到太阳光的影响，生成一些高能量的分子，导致它们能够与臭氧反应，形成NO2和O2。

这个反应必须在高能量的紫外线下才能发生。

此外，NO2和O2还可以反应生成臭氧和一个氧原子，形成一种局部的臭氧循环。

二、对流层臭氧的破坏尽管对流层臭氧在保护地球生命方面发挥着重要作用，但它也会因为人类活动和自然因素而遭到破坏。

对流层臭氧破坏主要有两种途径：化学消耗和物理损失。

1.化学消耗当人类活动释放出来的含氯或溴物质进入大气层中时，它们会通过化学反应与臭氧反应，降解臭氧分子。

比如，CFCl3（也称为CFC-11）就是一种广泛使用的氯氟碳化合物，它在臭氧分子中起到催化分解的作用。

这一过程称为氯化臭氧反应，化学式如下：CFCl3 + O3 = CFCl2O + O2CFCl2O + O = CFCl2 + O2CFCl2 + O3 = Cl + CFCl2O2Cl + O3 = ClO + O2ClO + O = Cl + O2因此，氯化臭氧作用将臭氧分子分解为氧气和一个氯自由基。

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。

臭氧层的认识臭氧层是大气中的一个重要组成部分，它对地球上的生物和环境起着至关重要的保护作用。

本文将从臭氧层的定义、形成、破坏以及保护等方面进行阐述。

一、臭氧层的定义臭氧层是大气中含有较高浓度臭氧分子的一层，位于地球的平流层中，大约在15至35公里的高度范围内。

臭氧层是由于太阳紫外线照射下，大气中的氧分子发生光化学反应而形成的。

二、臭氧层的形成臭氧层的形成主要是通过紫外线的照射作用下，氧分子发生光化学反应而产生的。

太阳的紫外线主要分为UVA、UVB和UVC三种，其中UVC被大气层中的氧气和臭氧吸收，不会到达地球表面。

而UVA和UVB会透过大气层到达地球表面，UVB对生物体的伤害更大。

当太阳的紫外线照射到大气中的氧分子时，一部分氧分子会发生光解作用，将一个氧分子分解为两个自由氧原子。

这些自由氧原子与其他氧分子结合，形成臭氧分子（O3）。

因此，臭氧层的形成是由于紫外线的照射下，氧分子发生光化学反应而生成的。

三、臭氧层的破坏然而，由于人类活动和自然因素的影响，臭氧层正在遭受破坏。

其中最主要的原因是人类活动产生的氯氟烃类化合物（CFCs）和卤代碳化合物（HCFCs）。

这些化合物在大气中逐渐上升到平流层，然后被紫外线分解，释放出氯原子和溴原子。

氯原子和溴原子是臭氧分子的破坏者。

它们与臭氧分子发生反应，导致臭氧分子被分解成氧分子和单质氧。

这就造成了臭氧层的破坏，从而减少了对紫外线的屏蔽作用。

四、臭氧层的保护为了保护臭氧层，国际社会采取了一系列措施。

1987年，联合国环境规划署和世界气象组织共同发起了《蒙特利尔议定书》，约定逐步减少和禁止使用对臭氧层具有破坏作用的物质。

这些物质包括CFCs 和HCFCs等。

随着国际社会的共同努力，禁止使用CFCs的措施已经取得了显著成效。

目前，许多国家已经实现了完全停止使用CFCs，并取得了明显的臭氧层恢复效果。

然而，仍然需要持续努力，继续减少和禁止使用对臭氧层有破坏作用的化学物质，以保护臭氧层的完整性和稳定性。

大气化学中的臭氧层损耗机制臭氧层是指大气中一层浓度更加稠密的臭氧分子团，它可以吸收一部分紫外线，保护地球上的生物免受辐射的伤害。

然而，随着人类工业化和技术进步的不断发展，大气中的一些化学物质开始威胁到臭氧层的稳定性，导致臭氧层的损耗加剧并对人类健康和环境造成威胁。

本文将探讨大气化学中的臭氧层损耗机制，旨在增强对该问题的认识和理解。

第一部分：臭氧层的形成在普通大气中，氧气分子是最为常见的组分之一。

但是当大气中存在足够强的紫外线时，氧气分子可以自发地发生核反应，生成自由基氧分子（O）和原子氧（O）。

这些自由基之后又可以和氧气反应，形成臭氧分子（O3）。

臭氧分子对紫外线具有很强的吸收能力，并且在大气中能够稳定存在，形成了臭氧层。

臭氧层的稳定性取决于大气中臭氧分子的生成和损耗速率之间的平衡。

第二部分：臭氧层的损耗机制臭氧层的损耗主要分为自然损耗和人为损耗两种。

1. 自然损耗臭氧分子的自然损耗主要涉及到大气中的各种化学反应。

例如，氧自由基和氮氧自由基（NOx）等反应都可以导致臭氧分子的损耗。

其中最为重要的反应式如下所示：O3 + O → 2O2O3 + NO → NO2 + O2以上反应中，氧自由基促使臭氧分子分解为氧气；而NOx可以促进臭氧分子与其他氧气或自由基反应，导致臭氧分子的消耗。

这些反应既可以在平流层内，也可以在对流层内发生。

2. 人为损耗与自然损耗相比，人为损耗对臭氧层的安全性产生了更大的威胁。

人类活动中产生的一些化学物质可以比自然情况下更快地将臭氧分子分解，导致臭氧层的稳定性下降。

以下是最为严重的几种臭氧层破坏物质：（1）氯氟烃（CFCs）：这些物质被广泛使用于制冷、喷雾剂和泡沫等方面。

它们的主要危害在于它们中的氯原子可以与臭氧反应，产生氯氧自由基，导致大量臭氧分子消耗，从而破坏臭氧层。

（2）卤代甲烷（如氯甲烷、溴甲烷等）：这些物质通常由人类活动中的焚烧、排放和使用过程中产生。

这些化学物质都具有制造CFCs相同的原因：它们能够产生卤素自由基，从而破坏臭氧分子。

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。

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。

它就像一把巨大的保护伞，为地球上的生物抵御着来自太阳的有害紫外线辐射。

然而，这一重要的保护层并非一直稳定存在，它面临着形成与破坏的动态变化。

臭氧层的形成是一个复杂而精妙的过程。

在高空大气层中，氧气分子（O₂）在太阳紫外线的作用下发生分解，形成单个的氧原子（O）。

这些氧原子非常活泼，它们与氧气分子迅速结合，形成臭氧分子（O₃）。

这个过程不断重复，使得高空大气层中的臭氧浓度逐渐增加，最终形成了臭氧层。

臭氧层主要分布在距离地面大约 15 至 35 千米的平流层中。

这一区域的大气环流相对稳定，有利于臭氧层的维持。

臭氧层中的臭氧浓度并非均匀分布，而是随着纬度、季节和昼夜等因素而有所变化。

那么，臭氧层为何如此重要呢？主要原因就在于它能够吸收太阳辐射中的大部分紫外线。

紫外线按照波长的不同，可以分为 UVA、UVB 和 UVC 三种类型。

其中，UVC 几乎全部被臭氧层吸收，UVB 大部分被吸收，而 UVA 则有一小部分能够到达地面。

如果没有臭氧层的保护，过量的紫外线将直射地球表面，给生物带来巨大的危害。

对于人类来说，过量的紫外线照射会导致皮肤晒伤、皮肤癌的发病率增加，还可能引发白内障等眼部疾病。

对于植物而言，紫外线会抑制其生长和光合作用，影响农作物的产量和质量。

此外，紫外线还会对海洋生态系统造成破坏，影响浮游生物的生长和繁殖，进而影响整个食物链。

然而，不幸的是，近年来臭氧层面临着严重的破坏。

造成臭氧层破坏的主要物质是人类活动排放的氯氟烃（CFCs）等化合物。

这些化合物性质稳定，能够在大气中长时间存在，并逐渐上升到平流层。

在平流层中，CFCs 等物质在紫外线的作用下分解出氯原子（Cl）。

氯原子具有极强的化学活性，能够与臭氧分子发生反应，将其分解为氧气分子。

一个氯原子可以破坏成千上万的臭氧分子，从而导致臭氧层的损耗。

除了氯氟烃，其他一些物质如哈龙、四氯化碳等也对臭氧层的破坏起到了一定的作用。

臭氧层空洞形成原因及其危害在高层大气中（高度范围约离地面15m～25m），由氧吸收太阳紫外线辐射而生成臭氧（）。

光子首先将氧分子分解成氧原子，氧原子与氧分子反应生成臭氧。

和属于同素异形体，在通常的温度和压力条件下，两者都是气体。

当的浓度在大气中达到最大值时，就形成厚度约为20m的臭氧层。

臭氧在地平面上肯定是有害的，产生了烟雾和破坏了许多一般的物质，但是在高空臭氧能吸收波长在220nm～330nm范围内的紫外光，从而防止这种高能紫外线对地球上生物的伤害。

过去人类的活动尚未达到平流层的高度，而臭氧层主要分布在距地面15m～35m的大气层中，所以未受重视。

近年来不断测量的结果表明臭氧层一节开始变薄，甚至出现空洞。

1985年，发现南极上方出现了面积与美国大陆相近的臭氧层空洞，1989年又发现北极上空正在形成的另一个臭氧层空洞。

此后发现空洞并非固定在一个区域内，而是每年在移动，而且面积不断扩大。

臭氧层变薄和出现空洞，就意味着有更多的紫外辐射线到达地面。

紫外线对生物具有破坏性，对人的皮肤、眼睛、甚至免疫系统都会造成伤害，强烈的紫外线还会影响鱼虾类和其他水生生物的正常生存，乃至造成某些生物灭绝，会严重阻碍各种农作物和树木的正常生长，又会导致温室效益加剧。

南极上空臭氧层空洞南极臭氧缺失情况比较南极上空臭氧层情况（1979年10月～1992年10月）人类活动产生的微量气体，如氮氧化物和氟氯烃CFCs （chlorofluorocarbons）等，对大气中臭氧的含量有很大的影响。

引起臭氧层被破坏的原因有多种解释，其中公认的原因之一是氟利昂的大量使用。

氟利昂被广泛用作致冷剂、发泡剂、清洗剂、气喷雾剂等。

氟利昂化学性质稳定，易挥发，不溶于水。

但是进入大气平流层后，受紫外线辐射而分解产生Cl原子，Cl原子则可引发破坏循环的进行。

由第一个反应消耗的Cl原子，在第二个反应中又重新产生，又可以和另外一个起反应，因此每一个Cl原子能参与大量的破坏的反应，这两个反应加起来就是总反应：反应的最后结果是将转变为，而Cl原子本身只是作为催化剂，反应起分解的作用。

臭氧层的研究臭氧层是地球大气中的一个重要部分，它对于保护地球上的生物免受太阳紫外线辐射的伤害起到至关重要的作用。

为了更好地了解臭氧层的状况以及其对地球环境的影响，科学家们进行了大量的研究工作。

本文将介绍臭氧层研究的方法和结果。

一、臭氧层的形成与破坏机制臭氧分布在地球大气中的同温层中，主要集中在距离地面10至50公里的范围内，这一区域被称为臭氧层。

臭氧的形成主要依赖于紫外线辐射作用下的氧气分子O2，它们在紫外线照射下发生光解反应，并形成两个高能氧原子O。

然而，臭氧的形成与破坏并不是一个简单的过程。

臭氧分子首先会被太阳紫外线辐射分解为一个氧原子和一个单质氧分子：O3 + 光能→O2 + O。

之后，这些自由的氧原子会与另外一个臭氧分子结合，重新形成臭氧：O + O3→ 2O2。

这个循环过程使得臭氧层能够维持相对稳定的含量。

然而，臭氧层的破坏也是存在的。

人类活动中释放的一些化学物质，如氯氟烃（CFCs）、卤代烷烃和氮氧化物等，会进入大气层并与臭氧分子发生反应。

这些化学物质会破坏臭氧分子的结构，导致臭氧层的稳定性下降。

特别是CFCs对臭氧层的破坏具有较大影响，因此人们进行了大量的研究以了解臭氧层的变化情况及其影响。

二、臭氧层研究的方法1.无人机观测为了获取臭氧层的实时数据，科学家们研发了各种无人机来进行观测。

这些无人机往往装备有高精度的仪器，能够测量臭氧层的厚度、臭氧浓度以及其他相关参数。

无人机观测具有灵活性强、数据准确性高的特点，能够辅助定点观测站点的数据，为臭氧层研究提供了更加全面的数据支持。

2.卫星遥感卫星遥感是研究臭氧层的重要手段之一。

通过卫星上搭载的遥感仪器，科学家们能够获取大范围的臭氧数据。

卫星遥感技术具有高时空分辨率、覆盖范围广等优点，能够提供全球范围内的臭氧层数据，为研究人员提供了全球臭氧分布和变化的全景视角。

3.地面观测站地面观测站通常位于各地的科研机构或相关实验室内，用于进行长期的臭氧层监测。

臭氧层的形成和化学破坏作者：王国栋来源：《理科考试研究·高中》2017年第03期摘要：臭氧层的破坏，是人类面临的三大环境问题之一.臭氧层担当着防止高能紫外线辐射直接照到地球表层大气的作用，因而臭氧层的存在是与人类健康及生态平衡关系密切的问题.随着现代工业的发展，平流层大气受到污染，臭氧层遭到破坏.自从二十世纪70年代Crutzen发现臭氧层遭到破坏以来，世界各国对此问题非常重视，做了大量研究，已基本弄清臭氧层的形成、作用及被破坏机理等问题，并制定了保护臭氧层的一系列国际公约，使臭氧层被破坏的速度得以减缓.关键词：形成；机理；保护作者简介：王国栋（1985-），男，本科，中学二级教师，陕西户县人，研究方向：高中化学教学研究.一、臭氧层的形成在平流层中，氧气吸收波长为180nm-240nmUV（紫外线）光而使氧气分子分解：O2+hν →O+O自由的O原子和其它的O2分子形成臭氧，该反应被认为是平流层中臭氧的唯一来源：O2+O+M → O3+M但臭氧也会发生光解而遭到破坏：O3+O → O2+O2可见，平流层中同时存在着臭氧的产生和臭氧的分解两种光化学过程，这两种过程在光的作用下会达到动态平衡.最终，在离地面25km-30km的高空，就形成一浓度相对较大和稳定的臭氧层，阻挡了对人类有害的高能紫外线.二、臭氧层化学破坏的机理目前，人类认为直接破坏臭氧层的物质有：氮氧化物、氢氧自由基和卤代烷烃等.1.氮氧化物对臭氧层的破坏作用存在于大气中的氮氧化物有：N2O、NO、NO2.N2O是自然界微生物活动的产物，大气中含量很少，活性较小，在低层大气中被认为是非污染性气体，当其扩散至平流层后，可被转化为一氧化氮：N2O+O → NO+NON2O+hν→ NO+N平流层中破坏臭氧的污染物为NO：O3+NO → NO2+O2NO2也能与平流层中较丰富的氧原子反应：NO2+O → NO+O2该反应速率较快，生成的一氧化氮再次破坏臭氧，可以认为是在一氧化氮催化下加速了臭氧与氧原子的反应：O3+ONOO2+O2据研究，一个N2O分子产生的NO引发上述链式反应，可破坏105个臭氧分子.一氧化氮来源有两种方式，自然来源由一氧化二氮产生，人工源主要来自于平流层下部飞行的超音速飞机排放的废气.其排放的废气中所含的氮氧化物及水气均可破坏臭氧.2.氢氧自由基对臭氧层的破坏平流层中HO·自由基的来源主要来自喷气机排放的废气中的水气，其与臭氧的反应：HO·+O3 → O2+HO2·HO2·+O → O2+HO·HO·自由基反复产生，其实质是在HO·自由基催化作用下臭氧与氧原子反应生成氧分子：O3+OHO·O2+O23.卤代烷烃对臭氧层的破坏（1）氟利昂氟利昂是含氟氯饱和烃类的总称.Rowland和Molina于1974年提出了CFCs理论，阐明了氟利昂影响臭氧层厚度的机理.以CCl2F2为例：CCl2F2+hν→ CF2Cl·+Cl光解产生的Cl原子与臭氧发生作用，使臭氧遭到破坏：O3+Cl → ClO·+O2ClO·+O → Cl+O2ClO·+O3 → ClO2·+O2ClO2·+hν → Cl+O2… …其实质是在Cl原子催化下，臭氧与氧原子反应，生成氧分子：O3+O Cl O2+O2科学家证实，随着大气层高度的增加，氯原子对臭氧的破坏作用增强，当处于平流层时，一个氯原子可以分解掉105个O3分子.因此，氟利昂对平流层中的臭氧有巨大的破坏作用.（2）哈隆哈隆是一类含溴卤代甲、乙烷的商品名，主要用做灭火器.哈隆破坏臭氧层的机理与氟利昂类似，实质是在溴原子催化作用下，臭氧与氧原子反应：O3+O Br O2+O2研究结果表明，在平流层中，哈隆比氟利昂破坏更大.（3）其它卤代烷烃工农业生产中应用的氯仿（CHCl3）、甲基氯仿（CH3CCl3）等其它氯代烷烃也同样分解破坏臭氧.综上所述，氮氧化物、HO·自由基、氟氯代烃等破坏臭氧层的机理是：这些物质分别产生的NO、HO·自由基、氯或溴原子等作为催化剂，加速了臭氧与氧原子的反应.几种破坏臭氧层的物质中，主要危害物为氮氧化物，约占破坏总量的65%，其次为HO·自由基，约为20%，卤代烷烃类约占10%，自然破坏仅占5%左右.三、臭氧层的保护1987年，联合国26个会员国在加拿大蒙特利尔签署了环境保护公约《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》，又称《蒙特利尔议定书》.该议定书禁止或淘汰使用耗蚀臭氧层的化学品，其中包括曾广泛用于冰箱和喷雾器中的氟氯碳化物，自1989年1月1日起生效，开始了全球保护臭氧层的行动.1995年联合国大会决定，每年的9月16日为国际保护臭氧层日.联合国组织300名科学家对大气臭氧水平进行持续监测，每4年为一个评估期.随着世界各国的努力，臭氧层在2000年—2013年间变厚了4%，南极洲上空的臭氧空洞也停止扩大.臭氧层虽然有所恢复，但离痊愈还很遥远，人类的保护行动依然任重道远.参考文献：[1]成广兴，邵军.臭氧层的化学破坏及其对策.化学通报，1999，（9）：44～47.[2]汪桂斌.环境化学的回顾与展望.化学通报，1999，（11）：14～15.[3]龚书椿，陈应新，韩玉莲，张静贞.环境化学，上海：华东师范大学出版社，1991：133～137.[4]大连理工大学无机化学教研室编.无机化学（第4版），北京：高等教育出版社，2001：14～15.。

臭氧层的形成与破坏摘要：本文对臭氧的形成和破坏进行了简单的分析，并列出部分反应机理。

关键词：臭氧层、反应机理、一、臭氧的形成在数亿年以前,地球上的大气中没有臭氧层,地球的表面受到来自太阳的紫外线强烈照射,地面上没有生物存在,仅有少数生物生存在水中,因为水能吸收紫外线,水中绿色植物不断地吸收大气中的二氧化碳,释放出氧气,扩散到空气中,而其中一部分的氧气在大气层的上层,受到紫外线的作用,依下面所示的反应式,氧气变成了臭氧而产生了臭氧层.臭氧层对地球上的生命相当重要,因它能滤除紫外线,地球上生物才能登上陆地,展开另一种灿烂多姿的地表生活O2+ hν→ 2O·O2 + O·→ O3二、臭氧的介绍臭氧(O3)是一种具有刺激性气味,略带有淡蓝色的气体,在大气层中,氧分子因高能量的辐射而分解为氧原子(O),而氧原子与另一氧分子结合,即生成臭氧.臭氧又会与氧原子,氯或其他游离性物质反应而分解消失,由於这种反覆不断的生成和消失,乃能使臭氧含量维持在一定的均衡状态,而大气中约有90%的臭氧存在於离地面15到50公里之间的区域,也就是平流层(Stratosphere),在平流层的较低层,即离地面20到30公里处,为臭氧浓度最高之区域,是为臭氧层(Ozo·e Layer),臭氧层具有吸收太阳光中大部分的紫外线,以屏蔽地球表面生物,不受紫外线侵害之功能.三、臭氧层破坏的催化反应机理目前O3层破坏主要有三类链反应：HOx、·Ox、ClOx。

（1）水蒸气、甲烷等的影响平流层中存在的水蒸气、甲烷，可与激发态氧原子形成含氢物质(H，OH与HO2)，例如H2O+O→2HOCH4+O→CH3+HOH2+O→H+HO这些物质可造成O3损耗约10%。

反应：HO + O3 → HO2 + O2 HO2 + O → HO + O2总反应： O + O3 → 2O2（2）·O x的催化作用平流层中的·2O(超音速飞机排放)可为紫外线辐射分解为·2和O，其中，约有1%的·2O又与激发态的氧原子结合，经氧化后产生·O和·O2·2O+ O→ 2·O ·O+O3→·O2+O2经氧化后产生·O和·O2是造成O3损耗的重要过程，估计约占O3总损耗量的70%。

大气臭氧与臭氧层探讨臭氧的形成与破坏大气臭氧与臭氧层：探讨臭氧的形成与破坏在我们头顶的大气层中，有一种神秘而重要的气体——臭氧。

它对于地球上的生命来说，既有着至关重要的保护作用，又面临着形成与破坏的复杂过程。

今天，就让我们一同走进大气臭氧与臭氧层的世界，深入探讨臭氧的形成与破坏机制。

臭氧（O₃）是由三个氧原子组成的分子，和我们呼吸的氧气（O₂）有所不同。

在大气中，臭氧的分布并不是均匀的。

在平流层中，存在着一层相对集中的臭氧层，而在对流层中，臭氧的含量则较少。

首先，让我们来了解一下臭氧是如何形成的。

在平流层中，紫外线（UV）的作用是臭氧形成的关键因素。

当太阳辐射中的短波紫外线照射到氧分子（O₂）时，它具有足够的能量将氧分子分解成氧原子（O）。

这些氧原子非常活泼，一旦与氧分子相遇，就会结合形成臭氧分子。

这个过程可以简单地表示为：O₂＋UV → 2O ，O ＋ O₂ →O₃。

而且，形成的臭氧分子在吸收了紫外线后，又会分解成氧原子和氧分子，随后氧原子再与氧分子结合形成新的臭氧分子。

这样的循环使得平流层中的臭氧浓度保持在一个相对稳定的水平。

然而，臭氧的形成并非一帆风顺，它也面临着被破坏的威胁。

多种因素都可能导致臭氧的破坏。

其中，人类活动排放的一些化学物质起到了重要作用。

一类主要的破坏臭氧的物质是氯氟烃（CFCs），也被称为氟利昂。

这些物质曾经被广泛用于制冷剂、喷雾剂等产品中。

当它们被释放到大气中后，会缓慢上升到平流层。

在那里，紫外线的照射会使 CFCs 分解，释放出氯原子（Cl）。

一个氯原子可以与成千上万的臭氧分子发生反应，将其分解成氧分子和氧原子。

这个反应过程非常迅速，并且具有连锁反应的特点。

例如，Cl ＋ O₃ → ClO ＋ O₂，ClO ＋O → Cl ＋ O₂。

可以看出，氯原子在反应中并没有被消耗，而是不断地参与破坏臭氧的过程。

除了氯氟烃，其他一些化学物质如溴氟烃（Halons）、氮氧化物（NOx）等也对臭氧层造成了破坏。

什么是臭氧层？臭氧层是指大气中臭氧分子自然地聚集并形成的一层气层，通常位于地球大气层中的平流层，大约在海拔10公里到50公里之间。

臭氧层是地球对太阳紫外线的自然保护屏障之一，但是近年来，随着全球化、环境污染等问题加剧，臭氧层的破坏成为了一个全球性的难题。

一、什么是臭氧分子？臭氧(O3)分子是由三个氧原子组成的一种气体分子。

它通常被称为活性氧，可作为一种氧化剂，与其他化合物反应，而失去其中的一个原子以形成二氧化氧。

二、臭氧层是如何形成的？大气中的氧(O2)分子在被太阳紫外线照射后发生了光化学反应，将其分解为两个氧原子，然后这些单个的氧原子与其他氧分子结合形成了O3（臭氧分子）。

臭氧层的形成主要集中在大气层的平流层，因为这是紫外线分解氧分子所需的能量较小的地方。

三、臭氧层的作用和重要性？臭氧层的主要作用是过滤太阳紫外线，为地球上的生物提供保护。

长时间以来，臭氧层一直在发生循环，即臭氧的生成和破坏始终在进行着，但这一过程通常是平衡的。

但是，人类活动因素加剧了臭氧破坏的速度，导致涉及全球性的环境问题。

四、臭氧层破坏的原因是什么？据科学家的研究，氯氟碳化合物(CFCs)是臭氧层破坏的主要原因之一。

在CFCs流传期间，大量的CFCs被释放到大气中，最终漂浮到平流层，这些CFCs会在紫外线的作用下分解成氯和氟等化合物，这些化合物反应后能够切断臭氧分子中的键，并最终导致臭氧层破坏。

五、如何保护臭氧层？我们应当采取有力措施来保护臭氧层，其中一些措施包括：1.控制全球化和环境污染问题，避免不必要的化学物质的释放。

2.采用更环保的驱动器和家电等设备。

3.采用光化学加氧催化反应技术捕捉CFCs和其他有毒的工业化合物，以防止其进入大气层。

综上，臭氧层在持续发挥着其宝贵的作用，而我们也应当在行动中切实保护它，这样才能为全球的生态环境和人类健康创造和留下更为美好的未来。

臭氧化学知识cfc-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述臭氧层作为地球大气层中重要的一部分，对人类和地球生态环境起着至关重要的保护作用。

而氟利昂（CFC）等人为排放物质的大量释放，导致臭氧层逐渐破坏，引发了全球性的环境问题。

为了加深对臭氧化学和CFC的认识，本文将详细介绍臭氧的形成与分解机制，以及CFC对臭氧层的破坏机理。

同时，本文还探讨了对臭氧化学的认识和重要性，以及减少CFC排放的应对措施。

在本文的引言部分，我们将首先介绍臭氧层及其重要性。

臭氧层主要分布在地球大气层的同温层，它能过滤掉大部分来自太阳的紫外线辐射，保护地球上的生物免受有害紫外线的伤害。

臭氧层的破坏将导致紫外线增强，从而威胁到人类健康和生态系统的平衡。

接下来，我们将介绍CFC这一臭氧层破坏物质的背景和特性。

氟利昂是一类由碳、氟和氯元素组成的化合物，它们在许多工业和消费品制造过程中得到广泛应用。

由于氟利昂具有稳定性和不易降解的特点，它们在进入大气层之后可以长期存在并迁移到臭氧层。

一旦进入臭氧层，氟利昂分解释放出氯原子，这些氯原子能够与臭氧分子发生反应并破坏臭氧分子的结构，从而减少臭氧层的厚度。

在正文的部分，我们将详细介绍臭氧的形成与分解机制，以及CFC对臭氧层的破坏机理。

臭氧的形成主要是通过太阳辐射、氮氧化合物和挥发性有机化合物等物质的相互作用。

而CFC的破坏机理则是通过氯原子与臭氧分子发生催化反应，致使臭氧分子逐渐分解。

最后，在结论部分，我们将强调对臭氧化学的认识和重要性。

了解臭氧层的形成、破坏过程以及其中的化学反应机制，有助于我们更好地认识环境问题的本质，并提出有效的应对措施。

减少CFC的排放被认为是保护臭氧层的重要措施之一，本文将探讨减少CFC排放的应对措施，并呼吁人们共同努力，保护地球的蓝天白云。

文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构是指整篇文章按照一定的逻辑顺序展开，以清晰地组织和呈现信息。

本文按照以下结构展开讨论臭氧化学知识与CFC对臭氧层的破坏：1. 引言：1.1 概述：介绍臭氧和CFC的概念，并指出它们对人类和环境的重要性；1.2 文章结构：介绍本文的结构和内容安排；1.3 目的：说明本文的写作目的，即为了增进读者对臭氧化学和CFC的认识，引发人们对于环境保护的关注。