6第六章 平流层化学

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环 境 化 学 (第六章)

环 境 化 学 (第六章)
某种呈气溶胶状态的物质 空气中含有大量固态或液态的悬浮粒 子,与承载它们的空气介质(气体成分) 组成气溶胶体系。 危害性:引发酸雨、地面积尘、器物 腐蚀、人体疾病。著名的美国洛杉矶和英 国伦敦烟雾导致多人死亡。
此外,森林大火烟雾含有CO、CO2 、 NOX、HC(有机烃)、颗粒物等。香烟烟 雾含有400多种有害物,其中有40多种致 癌物(烟碱、苯并芘、铀、镉等)。油 炸、煎食物的油烟中含有多量脂肪酸和 热分解产物如:丁二烯、丙烯、醛类等。
如:转移途径 转移途径 蛋白质(分解)→氨基酸(小分子)→ (部分分解)NH4+(NH3) → 尿素,铵盐→ 排出(正常人体) NH3 →(转入血液)进入人脑(中毒)
如:剂量 剂量 氧气是维持生命的气体,但早产新 生儿连续吸氧六小时以上,会造成视 网膜损伤导致失明。
确定一化合物是否是毒性的定量标准
存在于大气中 石油化工燃烧物,如 1kg 汽油燃 烧可产生CO2 150-200g,NOx 4-20g, CHx 4-8g 及相当量的铅;氟氯烃;光 化学反应的一次和二次污染物等。
存在于水体中的环境毒物: 存在于水体中的环境毒物 重金属、有机农药、多氯联苯、 增塑剂、表面活性剂、酚、醛、放 射性元素等; 存在于土壤中: 存在于土壤中 重金属、有机农药、表面活性剂、 化肥等其他有机污染物。
此外,非正常的不良社会环境因素造成的 污染即人为添加物,如: 大米(工业石蜡油);面粉(滑石粉); 黑木耳(硫酸镁);茶叶(滑石粉,颜料); 粉丝(漂白剂); 白木耳(硫磺熏); 海鲜 (甲醛泡);味精(尿素);猪饲料(瘦肉 精);豆制品(吊白块,甲醛次硫酸氢钠)人 工合成色素、植物生长刺激素和食品添加剂等。
油墨、颜料 (苯、甲苯、铅、偶氮 化 合物等) 强酸、强碱伤害皮肤,引发炎症等, 重者渗入内层组织,并中毒。

《环境化学》教学大纲

《环境化学》教学大纲

《环境化学》教学大纲一.课程基本信息中文名称:环境化学英文名称:Environmental Chemistry课程编码:08122C课程类别:专业选修课程总学时:30(含实验9学时)理论学时:21总学分:2适用专业:化学先修课程:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学开课系部:应用化学系二.课程的性质与任务环境化学是环境科学的一个分支学科,主要是运用化学科学的理论和方法,探索、认识环境问题的本质,是研究有害化学物质在环境介质中的存在形态、化学行为和生物效应,及其控制的化学原理和方法的科学。

本课程的目的任务是通过系统教学使学生了解《环境化学》在环境科学中和解决环境问题上的作用,掌握环境化学的基本概念、基本理论和环境化学研究的基本技能。

使学生掌握主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程,具备一定的处理实际环境问题的思路、方法和技术,牢固树立环境意识。

三.课程教学基本要求理论课程第一章绪论教学目的和要求:了解当今世界面临的全球性环境问题、我国环境污染防治面临的主要问题;了解主要环境污染物,掌握环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用,它的任务、内容、特点和发展方向;了解现代环境问题的认识发展以及环境化学的任务,明确环境化学课程学习的目的。

教学重点:环境化学的任务、内容、学科体系、特点和发展方向。

教学内容:1、我们面临的世界2、人与环境3、什么是环境化学4、环境化学的基本内容5、环境化学研究第二章水环境化学教学目的和要求:使学生了解天然水的基本性质,掌握无机污染物在水体中的沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等迁移转化的基本原理及有关计算;掌握有机污染物的迁移转化及生物降解的有关规律及计算。

教学重点:水中污染物在迁移转化过程的基本原理及污染物防治。

教学内容:1、水的组成与性质2、化学平衡3、化学动力学4、酸碱化学5、配位化学6、氧化还原化学7、相间作用8、水污染9、水处理第三章大气环境化学教学目的和要求:了解大气的组成与结构;掌握大气污染物迁移扩散规律及其影响因素;掌握大气中主要污染物(如氮氧化物、含硫化合物、有机物、颗粒物等)的来源、迁移转化规律;掌握大气污染的几个主要问题(如光化学烟雾、酸性降水、煤烟型污染、温室效应,臭氧层破坏等)产生的原因、危害及对策。

平流层化学

平流层化学

第八章平流层化学一、臭氧层的作用1、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—C(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。

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,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。

3、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、臭氧层破坏的危害臭氧层耗减对全球环境造成的影响,只能是从最近10多年的环境情况与10多年前或更早年代的情况相比,发现了某些特异的变化,就目前情况而言,还不能认为已经产生了明显的严重后果。

臭氧层的耗减产生的直接结果就是使太阳光中的紫外线UV-B达到地面的数量增加。

通常认为臭氧浓度降低1%,UV-B辐射量增加1 .5~2%。

紫外线UV-B能破坏蛋白质的化学键,杀死微生物,破坏动植物的个体细胞,损害其中的脱氧核糖核酸(DNA),引起传递遗传特性的因子变化,发生生物的变态反应。

下面就其对人类健康、生物和环境等产生的危害予以介绍。

1、对人类健康的影响适量的紫外线照射对人体的健康是有益的,它能增强交感肾上腺机能,提高免疫能力,促进磷钙代谢,增强人体对环境污染物的抵抗力。

但是长期反复照射过量紫外线将引起细胞内的 DNA改变,细胞的自身修复能力减弱,免疫机能减退,皮肤发生弹性组织变性、角质化以至皮肤癌变,诱发眼球晶体发生白内障等。

平流层化学

平流层化学

2.3.1 来源 天然:海洋生物产生卤代烷的光解 CH3Cl、CH3Br,大部
分在对流层反应去除,小部分输送至平流层光解。
CH3Cl + h(UV) CH3Br + h(UV)
Cl + CH3 (高层) Br + CH3 (低层)
2.3.2 催化机制 高层:
Cl + O3 ClO + O 总 O3 + O
NO2 + ClO + M
ClONO2 + M
ClONO2 + h 460nm
ClO + NO2
NO2 + HO2 + M
HO2NO2 + M HO2NO2 + Cl HO2NO2 + ClO HO2NO2 + HO
夜间
HO2NO2 + M
NO2 + HO2 + M
NO2 + HCl + O2 NO2 + HOCl + O2 NO2 + H2O + O2
低层:
Br + O3 BrO + O 总 O3 + O
协同效应:
BrO + ClO
ClO + O2 Cl + O2
2 O2
决速步
BrO + O2 Br + O2
2 O2
决速步
Br + Cl + O2
竞争:
Cl + CH4
CH3 + HCl
OH + HCl
Cl + H2O
Cl + HO2

第6章 大气臭氧

第6章 大气臭氧

• 研究发现阳光中的 UV-B辐射对鱼、虾 、蟹、两栖动物和 其它动物的早期发 育阶段都有危害作 用。最严重的影响 是繁殖力下降和幼 体发育不全。
(四)对农作物的影响
• 在已经研究过的植物品种 中,超过50%的植物有来自 UV-B的负影响,比如豆类 、瓜类等作物,另外某些 作物如土豆、番茄、甜菜 等的质量将会下降;植物 的生理和进化过程都受到 UV-B辐射的影响,甚至与 当前阳光中UV-B辐射的量 有关。
第五节 保护大气臭氧层
1977年,联合国环境规划署设 立一个统筹委员会来研究臭 氧层
1978年,美国,加拿大,瑞典, 挪威禁止使用CFCs气溶胶。
1981年,UNEP开始启动保护 臭氧层的政府间协商。
1982年后,由于没有其他的措施, CFCs的消费又在增长。CFCs的工 业需求不因其破坏臭氧层而受影响。
速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料,尤
其是高分子材料的降解和老化变质。
• 阳光中UV-B辐射的增加会加速这些材料的光降解
,从而限制了它们的使用寿命。研究结果已证实 短波UV-B辐射对材料的变色和机械完整性的损失 有直接的影响。
第三节 对流层中的臭氧
• 在对流层里存在的臭氧属于一种对生物有害的污 染物,是光化学烟雾的组成部分之一。 • 许多涉及化学能量快速转化的人类活动,如内燃 机开动、复印机工作等等,都会产生臭氧,危害 人类健康。经常用激光打印机将会有臭氧的气味 ,在高浓度时会中毒。臭氧(O3)是一种强氧化 剂,容易与其他化学物质反应生成许多有毒的氧 化物。
臭氧层
• 臭氧形成后,由于其比重大于氧气,会逐渐 的向臭氧层的底层降落,在降落过程中随着 温度的变化(上升),臭氧不稳定性愈趋明 显,再受到长波紫外线的照射,再度还原为 氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互 转换的动态平衡。

第六章化学气相淀积

第六章化学气相淀积
>2000,湍流型(要尽. 量防止)。
6.1.3 Grove模型
.
6.1 CVD模型
? 6.1.3 Grove 模型
①假定边界层中反应剂的浓度梯度为线性近似,则
流密度为: F1=h g(Cg-Cs)
hg-气相质量转移系数, Cg-主气流中反应剂浓度, CS-衬底表面处反应剂浓度;
②表面的化学反应淀积薄膜的速率正比于 Cs,则 流密度为: F2=ksCs
第六章 化学气相淀积
主 讲:毛 维
mwxidian@ 西安电子科技大. 学微电子学院
概述
? 化学气相淀积:CVD——Chemical Vapour Deposition 。 ? 定义:一种或数种物质的气体,以某种方式激活后,在衬
底发生化学反应,并淀积出所需固体薄膜的生长技术2H2(g) ,
②掩蔽膜:用于选择性氧化;
③DRAM 电容的绝缘材料;
④MOSFETs 中的侧墙;
⑤浅沟隔离的CMP 停止层。 ? Si3N4薄膜的特性: ①扩散掩蔽能力强,尤其对钠、水汽、氧;
②对底层金属可保形覆盖;
可作为钝化层的原因
③针孔少;压应力可以很低(PECVD) ;
④介电常数较大:(εSi3N4=6-9,εSiO2 =4.2. ) ,不能作层间的绝缘层。
? 硅烷和N2O(NO) :PECVD 淀积机理 : SiH 4+N2O 200-400℃ SiO2+N2+H2O
? 原位掺P:形成PSG
淀积机理 : PH 3(g)+5O 2=2P2O5(固)+6H 2 优点: 温度低;反应机理简单。
缺点: 台阶覆盖差。
.
6.4 CVD二氧化硅
②液态TEOS 源:PECVD ? 淀积机理: Si(OC 2H5)4+O 2 250-425℃ SiO 2+H2O+C XHY ? 优点:安全、方便;厚度均匀;台阶覆盖好。 ? 缺点:SiO 2膜质量较热生长法差;

第六章平流层臭氧.

第六章 平流层臭氧
1 臭氧层形成与损耗的化学反应 2 臭氧层耗损物质 3 替代化合物 4 替代物对平流层臭氧的影响
5 替代物的臭氧损耗潜势
平流层臭氧
臭氧层存在于平流层中,主要分布在距地 面 15-35 km范围内,浓度峰值在20-25km处。 由于臭氧层能够吸收99%以上来自太阳的紫外 辐射(240~320nm),从而保护了地球上的生 物不受其伤害。
为什么?
臭氧层的形成与损耗的化学反应
1 、清洁大气中:O3 的形成 O2 + hv → 2O(200nm) O + O2 + M → O 3 + M 总反应 : 3O2 + hv → 2O3 2、O3 的猝灭 O3 + hv → O + O2(240-320nm) O3 + O → 2O2 两种反应动态平衡,维持臭氧层一定厚度。当大气被污 后,导致 O3 的猝灭,影响 O3 的厚度 。
要,主要是传输至对流层。 所以CF3Ox对O3的破坏不重要,而且永久性汇
机制更进一步降低了CF3Ox破坏。
(3)FC(O)Ox对臭氧层的破坏 含氟替代物的降解产物HC(O)F及C(O)F2能少 量地光解生成FC(O)自由基, FC(O)与O2迅速 结合生成FC(O)O2自由基。 FC(O)O2+O3→ FC(O)O+ 2O2 FC(O)O +O3→ FC(O)O2+O2 (K<6×10-14cm3· mol-1· s-1) 总反应:2O3 → 3O2 FC(O)O+NO →CO2+FNO(FC(O)O的永久性汇) (根据反应速率和平流层中NO和O3的浓度值,说明 FC(O)O对O3的破坏不重要。)
人们使用冰箱、空调时释放出的氟氯烃化 1、原因: 合物,通过光化学反应大量消耗臭氧。

对流层平流层主要化学成分

对流层平流层主要化学成分1.引言1.1 概述概述对流层平流层是大气层中最底部的两个层次,分别位于地球表面上方的对流层和平流层。

对流层主要是人类活动和大气循环的关键,而平流层则是大气层中更稳定和较少变化的区域。

对流层平流层中存在着许多化学成分,这些成分对于地球的气候、气象和生态系统有着重要的影响。

对流层主要化学成分主要包括氮气、氧气和水蒸气。

其中,氮气是最主要的成分,占据大约78的体积百分比。

氮气在大气循环中起着重要的作用,它不会直接参与化学反应,但是通过生物固定和氮氧化还原反应,氮气在大气中的含量可以发生变化。

氧气是大气中的第二大成分,占据大约21的体积百分比。

氧气对于维持生命起着关键作用,它是动物和植物进行呼吸和新陈代谢所必需的气体。

此外,氧气也参与了许多大气和地球化学过程,如臭氧形成和大气氧化作用。

水蒸气是大气中存在的重要化学成分之一。

它是地球上水循环的主要组成部分,也是大气变温和降水的关键因素。

水蒸气的含量随着温度和湿度的变化而变化,在大气中形成云、雨和雪等形式。

平流层主要化学成分相对稳定,主要由臭氧、氮氧化物和甲烷等组成。

臭氧是平流层中最重要的化学成分之一,它在平流层中形成臭氧层,起到了有效过滤和吸收紫外线辐射的作用。

氮氧化物和甲烷则参与了大气中的温室效应和大气化学反应。

探究对流层平流层主要化学成分对于了解大气层的组成和演化、气候变化和环境污染等方面具有重要意义。

在未来的研究中,我们需要进一步了解这些化学成分的来源、分布和相互作用,以及它们对人类活动和地球生态系统的影响。

通过深入研究对流层平流层主要化学成分,我们可以更加全面地认识和应对大气环境问题。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下方面:本文将按照以下结构来探讨对流层平流层的主要化学成分。

首先,在引言部分,我们将对本文要研究的问题进行概述,简要介绍对流层平流层的主要化学成分及其重要性,引发读者对该话题的兴趣。

接着,在正文部分,我们将分别讨论对流层和平流层的主要化学成分。

大气环境化学课件:平流层化学和臭氧层耗损对流层化学和光化学烟雾


平流层中NOx和NOy的源和汇
NOx =NO+ NO2
NOy =NOx+所有氮氧化物
奇氮的循环
N循环
平流层CH4的光化学反应1、甲 Nhomakorabea反应的最终效果是生成了 CO2、H2O和H2。
2、甲烷是平流层中20km以上高 度的水汽分子的主要来源。
3、甲烷是平流层下部奇氢的重要 源。
4、当有NO存在时,甲烷氧化可 导致产生O3。
每年0.5—1.5千吨或9—22千吨(?); (4)海洋,每年60—160千吨。
Chemistry of the Stratosphere
3)臭氧层的耗损
1、自然变化在± 75 Dobson单位 2、太阳黑子11年循环,影响为1-3% 3、 1979-1994期间有6%的减少 ( 火山排放的SO2 吸收UV) 4、中纬度减少最严重,赤道基本不变化。
白天晚上一样重要
“并发症”反应
Br+O3→BrO+O2 Cl+O3→ClO+O2
+)BrO+ClO→Br+Cl+O2 —————————————— 净反应: 2O3 →3O2
甲基溴的源:
(1)烟熏土壤,每年20—60千吨, 烟熏剂中大约50%被释放到大气中。
(2)生物体燃烧,每年10—50千吨; (3)含铅汽油的汽车废气,
1995年诺贝尔化学奖
The 1995 Nobel Prize in Chemistry for their work in atmospheric chemistry, particularly concerning the formation and decomposition of ozone.
产生速率最大的是赤道40km处
赤道地区:15km,3年;40km,1天。 赤道20km以下,极地40km以下,O3有足够时间输送 在高于这些高度上的地方,臭氧是局地产生而不是输送来的。

第6章 平流层大气

西南交通大学环境学院 龚正君 gongzhengjun@
一般将来自太阳的紫外辐射根据波长分为三个区: 315~400 nm的紫外线称为UV-A区,臭氧对这一波长 范围的紫外线基本上不吸收。事实上,这一波段少量 的紫外线也是地表生物所必需的,它可促进人体的固 醇类转化成维生素D,如果缺乏会引起软骨病,尤其会 对儿童的发育产生不良影响。 280~315 nm的紫外线称为UV-B区,这一波段的紫外 辐射是可能到达地表并对人类和地球其他生命造成最 大危害的部分。 200~280nm的紫外线部分称为UV-C区,该区紫外线 波长短,能量高,但是这一区的紫外线能被大气中的 氧气和臭氧完全吸收,不会到达地表造成不良影响。
西南交通大学环境学院 龚正君 gongzhengjun@
含氢化合物在平流层生成HOx(OH+HO2)后,即 通过反应(6-20)的基本催化过程清除臭氧分子。 但在平流层的不同高度上,由于参与反应的物 种浓度水平条件不同,反应过程有一定的差异。 主要是因为在较高的平流层,大气中O(1D)含 量丰富,因此HO2向OH的传递通过O(1D)进 行,而在较低的平流层,大气中O(1D)含量很 少,在将HO2化为OH的过程中O3竞争力更强。 表6-3总结了在平流层不同高度处的HOx反应。
NO+O3 → NO 2 +O 2 NO 2 +O → NO+O 2 净结果
西南交通大学环境学院 龚正君 O3 +Ogongzhengjun@ → 2O 2
西南交通大学环境学院 龚正君 gongzhengjun@
尽管平流层中的氧气和臭氧分子能够吸 收97%~99%的高频紫外辐射,但仍有 部分UV-B波段的紫外辐射可能到达地 表,成为太阳辐射中对人类和地球上其 他生命造成最大危害的部分。
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UV-A: 315-400nm 臭氧不吸 收,生物圈所需;
UV-B: 280-315nm 臭氧吸收 绝大多数,危害大;
UV-C: <280nm 氧、臭氧完 全吸收,危害极大
6.1.2、平流层的化学特征
1. 臭氧层
对于臭氧的垂直分布,平流层占整个大气臭氧总量的 90%以上,在高度20-25km范围内,臭氧含量很高,因此 称之为“臭氧层”。
1985年在南极上空有一个“臭氧空洞”,其臭氧含量 下降了40%。

计极

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维 模


图浓

1、臭氧损耗最严重的区域基本上是 离地面15~25km的范围。
2、臭氧发生损耗最为严重的区域也 是气温最低的区域,这一高度范围 内10月左右的气温处于-80℃以下。
南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化: ❖ 1、1997年至今,科学家进一步观测到臭氧洞发
造成臭氧洞的元凶。 ❖ 深入的科学研究发现,南极臭氧洞的形成机制是平
流层云表面的非均相过程。
1、为什么仅仅在南极、北极出现臭氧空洞?
2、为什么在热带地区的平流层中没有发现 臭氧层的破坏?
南极地区特殊的气候环境:
❖ 1、南极地区上空的温度极低 ❖ 2、在极低的温度下,天然过程中释放到平流层的含硫化
合物转化形成的硫酸,使得南极平流层地区生成颗粒物成 为可能。
含卤族化合物以极易光解的HOCl,Cl2气态的形式释放出来
❖ 6、春天,紫外线增多,Cl2和HOCl便开始大量地发生光解 ,产生大量的原子氯,以致造成严重的臭氧损耗。
❖ 7、随着更多的太阳光到达由极,南极地区的温度上升, 结果使南极涡旋逐渐消失。
南极臭氧损耗过程示意图:
注:北极气温不如南极那样低,因此 北极涡旋和平流层云发生的程度远不及南 极
生的时间也在提前,从每年的冬初即开始的; ❖ 2、1998年臭氧洞的持续时间超过了100天; ❖ 3、臭氧洞的面积比1997年增大约15%,几乎可
以相当于二个澳大利亚。
臭氧浓度的减少几乎在全球范围内发生:
6.3.2、南极臭氧洞产生的原因 ❖ 氯氟碳化合物(CFCs)和含溴化合物哈龙(HALON)是
6.2.1、纯氧体系的臭氧化学一chapman机制
经研究发现:臭氧自平流层的去除总量仅占臭氧 生成量的20%左右。
6.2.2、臭氧分解的催化机制
1、奇氢组分的催化反应
2、奇氮组分的催化反应
3、奇氯、奇溴组分的催化反应
a、对含溴化合物来说,过程基本相同,但是Br原子更易形 成活性的自由基,一个Br原于破坏臭氧分子的能力是一个Cl 原子的40一100倍。 b、CH3Br大约一半来源于人为活动如熏蒸和生物质燃烧,另 一半来自生物活动等天然过程。
6.4、臭氧层破坏的危害和人类保护臭氧层的行动
6.4.1、臭氧层破坏的危害(紫外线UV-B段) ❖ 1、皮肤癌发病率上升 ❖ 2、对眼睛造成各种伤害 ❖ 3、人体免疫力下降 ❖ 4、对植物生长的影响 ❖ 5、危害海洋生物 ❖ 6、对材料的破坏 ❖ 7、加剧城市光化学烟雾污染
1981年和2003年臭氧层浓度对比图
第六章 平流层化学
➢了解大气平流层的基本特征 ➢理解平流层的气相化学过程 ➢掌握南极臭氧洞的形成机制 ➢臭氧层破坏的危害和人类保护臭氧层的行

6.1 了解大气平流层的基本特征
6.1.1、平流层的物理特征
1、温度低,部分区域-80℃左右 2、空气稀薄,水蒸气极少 3、紫外辐射强烈
太阳紫外辐射及其在大气层中的吸收
臭氧层似厚实薄:正常大气臭氧 的柱浓度为300 D.U.。
Dobson unit (D.U.) :标准温度压 力下10微米厚为1 D.U.。
对流层
到达地面的紫外线强 度减弱
(气温)
2. 平流层中的主要痕气体化学组分
1、奇氮物种(NOx)
hv, O
N2O
地表
N2+NO
平流层
2、奇氢物种(HOx)
O3 hv O2 + O
❖ 3、当气温下降到一定程度,较稳定的HNO3.3H2O在硫酸 凝结核的基础上成为极地平流层云( PSCs)的主体。
❖ 4、南极地区的空气受冷下沉,形成一个强烈的西向环流 ,称为“极地涡旋”。该涡旋的重要作用是使南极空气与 大气的其余部分隔离,从而使涡旋内部的大气成为类似“ 化学试管”的巨大反应器
❖ 5、在相对封闭的南极上空极地涡旋内,原本相对惰性 的储库分子的HCl和ClONO2便可发生颗粒物表面上的 非均相反应:
❖ 该过程是三位化学家F.Sherwood.Rowland(什伍德.罗 兰)、Mario Molina(马利奥.莫琳娜)、Paul Crutzeu(保 罗.克里森)在1995年提出并总结的,因此当年获得了 1995年诺贝尔化学奖。
6.3 臭氧层空洞
6.3.1、南极臭氧洞
臭氧层空洞被定义为臭氧的柱浓度小于200 D.U.,也 即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域。
❖ 1987年,大气臭氧层保护的重要历史性文件--《蒙特利尔 议定书》通过。规定了保护臭氧层的受控物质的种类和淘 汰时间表,要求到2000年全球的氟里昂削减一半。
《蒙特利尔议定书》的修正案
柱浓度表水法: 如果在0℃下,沿着垂直于地表的方向将大气中的臭氧全部压缩到
一个标淮大气压,得到的臭氧层总厚度只有3mm左右。这种用从地面 到高空垂直柱中臭氧的总层厚来反映大气中臭氧含量的方法叫做柱浓 度表水法。一般采用多布森单位(D.U.)来表示
紫外线
(臭氧层) (臭氧浓度)

臭氧层吸收紫外线
平流层
1981年
采取合理可行的措施补救
2003年
✓制订保护性国际公约; ✓减少并逐渐停止氟里昂的生产和使用; ✓利用各种高科技手段修补臭氧层
6.4.2、人类保护具氧层的行动
❖ 1985年,南极臭氧洞发现的当年,由联合国环境署 (UNEP)发起,第一个保护臭氧层的国际公约--《维也纳 公约》通过。首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一 系列原则方针。
CH4
H2O
O
OH
H2
3、奇氯、奇溴物种(ClOx, BrO)
人工合成的氟氯碳化合物
hv Cl
CFCl3,CF2Cl2
hv, O ClO
人工合成的哈龙灭火剂
hv CBrClF2
CClF2 + Br
2. 平流层中的颗粒物组分 主要由60%一80%的硫酸水溶液组成
hv COS
H2SO4
6.2 平流层的气相(均相)化学过程
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