臭氧层衰减资料

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化学与环境——4臭氧层的耗损

化学与环境——4臭氧层的耗损

然而,不仅是南极,北极上空和青藏高原等地, 都已形成类似臭氧洞的现象。尤有甚者,根据世界 各地地面站和人造卫星的观测结果,长期以来,全 球除热带地区之外的大部分区域,平流层臭氧都有 稀薄化的倾向。
破坏臭氧层的元凶
主要是氟氯碳化物,简称CFCs,它被大 量使用于喷雾推进剂和冷媒等。 CFCs在平流层会释出氯原子,与平流层 中的臭氧作用,促进臭氧分解成氧气分 子,因而减少了臭氧量,形成“臭氧 洞”。 另外,汽车尾气中的氮氧化物等化合物 进入平流层后,在紫外光的作用下,产 生NO,也可作为催化剂持续不断地破坏 臭氧,造成臭氧含量的下降。
1. 什么是臭氧
臭氧分子 O3
氧原子 氧分子
臭氧分子
臭氧是无色、有毒、有刺激味的气体
臭氧层的分布
臭氧层存在于平流层中, 象个大气泡环绕着地 球 ,保护着全地球的 生物。 名虽为一层,但实际上 臭氧分布各地并不均匀, 而且大气中臭氧的总含 量非常少,尚不到 1ppm。将地球上臭氧 压缩至1个大气压,其 厚度仅3mm。
ODP 0.6-1.0
3.0-10.0 1.1 0.1 0.001-0.11 0.02-1.0 0.12 0.6
• 含氢溴氟烃 Hydrobromofluorocarbons (HBFCs)
部分CFCs
• • •

• •
CFC-11 (CCl3F) CFC-12 (CCl2F2) CFC-113 (C2F3Cl3) CFC-114 (C2F4Cl2) CFC-115 (C2F5Cl) CFC-13 (CF3Cl)
氟氯碳化物(CFCs),顾名思义,即是含有氟(F)、氯 (Cl)、碳(C)的化合物。CFCs的应用范围极为广泛, 可作为汽和冰箱等冷冻空调的冷媒、电子和光学组 件的清洗溶剂、化妆品等喷雾剂、发泡剂等等。 从1930年代合成初期开始,CFCs在全球各工业国家 的使用量便不断增加,主要因为CFCs的化学性质非 常安定,不可燃且无毒性,故过去一直被认为安全 又理想的化学物质,厂商大量制造,使用者也任其 扩散至大气中。

臭氧的形成和损耗

臭氧的形成和损耗

较低层平流层中( 少 较低层平流层中(O·少)
HO· HO + O3 → HO2· + O2 HO· HO2· + O3 → HO + 2O2 总反应: 总反应: 2 O3 → 3O2
NOx的催化作用 2、 NOx的催化作用
NOx来源 1)平流层中NOx来源 N2O氧化 超音速、 超音速、亚音速飞机的排放 N2宇宙射线的分解
途径1: 途径1
H· + O3 → HO· + O2 HO
HO· HO + O· → H· + O2 O · + O3 → 2O2 HO· HO + O3 → HO2· + O2 HO· HO2· + O· → HO + O2 总反应: 总反应: O · + O3 → 2O2
总反应: 总反应: 途径2 途径2:
该过程是三位化学家F Sherwood.Rowland( 什 该过程是三位化学家 F.Sherwood.Rowland(什 伍德. 罗兰) Molina(马利奥 莫琳娜) 马利奥. 伍德 . 罗兰 ) 、 Mario Molina( 马利奥 . 莫琳娜 ) 、 Crutzeu(保罗 克里森) 1995年提出并总结 保罗. 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。 因此当年获得了1995年诺贝尔化学奖。 1995年诺贝尔化学奖 例如: 例如: H· + O3 → HO + O2 HO· HO· O· + HO → H· + O2 总反应: 总反应: O + O3 → 2O2/H
三、臭氧层的形成和损耗
重点、 重点、难点

臭氧衰减系数

臭氧衰减系数

臭氧衰减系数臭氧属于一种常见的大气污染物,能够严重影响人类的健康和环境的质量。

因此,了解和掌握臭氧的参数是非常必要的。

臭氧衰减系数是其中之一,它不仅对测量臭氧的环境参数有着重要作用,还是评估环境空气质量的关键参数之一。

本文将着重介绍臭氧衰减系数的定义、计算、重要性以及影响因素等方面。

一、臭氧衰减系数的定义臭氧衰减系数是指臭氧在大气中逐渐被吸收、分解和降解的速率。

它的单位为ppm/m,表示每米的大气高度上臭氧浓度的变化率。

换句话说,若在高度为1米处测得臭氧的浓度为1ppm,在高度为2米处测得臭氧的浓度为0.5ppm,那么臭氧衰减系数的值就是0.5ppm/m。

二、臭氧衰减系数的计算臭氧衰减系数的计算需要考虑多种因素,主要包括臭氧在空气中的逐渐分解和降解、大气压力、温度、湿度以及高空的UV辐射等影响。

由于臭氧分子与大气中的其他气体分子容易发生反应而被分解降解,臭氧的衰减是一种复杂的过程,需要考虑多种不同机制和作用。

三、臭氧衰减系数的重要性臭氧衰减系数对环境的质量评估具有重要意义,常常被用来描述空气中臭氧的变化状态和特性。

例如,在空气污染监测和控制中,臭氧衰减系数被用来评估空气中的污染物浓度,并确定监测点的位置和设备的布置方式。

此外,臭氧衰减系数还可以用于描述大气中的氧气含量和光化学反应的速率等。

四、臭氧衰减系数的影响因素臭氧衰减系数的变化受多种因素影响。

例如,一个城市的高楼大厦和公路交通往往会影响臭氧的衰减,因为较高的建筑和车流会限制空气的流动和混合,导致更长的衰减时间;而较大的湿度则可以减缓臭氧的分解和降解,从而导致较小的衰减系数。

总之,臭氧衰减系数是评估空气质量、环境污染和光化学反应速率的重要参数。

通过了解和掌握它的定义、计算方式、重要性和影响因素等方面的知识,可以更好地了解和评估大气环境中的臭氧情况。

臭氧层耗竭

臭氧层耗竭

臭氧层破坏机理图示
臭氧层破坏的危害
• 臭氧层破坏后,地面将受到过量的紫外线辐射, 危害人类健康;使平流层温度发生变化,导致地 球气候异常,影响植物生长、生态平衡等。 • (一)对人类健康影响:研究指出,若臭氧总量减 1 2 少1%,恶性肿瘤的发病率将提高2%;白内障患 者将增加0.2%~0.6%。如果臭氧层破坏的势头仍 继续发展下去,能破坏人体免疫系统及大多数生 命物质—蛋白质化学键的紫外线大量入射地表, 一些生物物种将濒于灭绝; • (二)对生态影响:生态系统中复杂的食物链、 网将被打乱;农业生产受损;气候趋于恶化;人 类生存与发展的自然环境将面临灾难性的变化。
臭氧层破坏和损耗趋势图
臭氧层时间分布图
南极上空臭氧层空洞
臭氧层破坏机理
• 导致大气中臭氧减少和耗竭的物质,主要是平流层内超音 速飞机排放的大量NO,以及人类大量生产与使用的氯氟 烃化合物(氟利昂),如CFCl3(氟利昂-11)、CF2Cl2 (氟利昂-12)等。1973年,全球氟利昂的产量达480万吨, 其大部分先进入低层大气,再进入臭氧层。氟利昂在对流 层内性质稳定,但进入臭氧层后,易与臭氧发生反应而消 耗臭氧,降低臭氧层中O3浓度。它们与O3的作用机理如下: • 反应 X + 03——> XO + 02 • XO + O ——> X + 02 • 净反应 O3 + O ——> 02 + 02 • 反应式中,X可以是CIO、BrO、NO、OH、C1、Br、H 等自由基,氧原子主要来自于O2、NOx、O3的光解。
臭氧层保护大行动
• 1995年1月23日,联合国大会通过决议,确定从 年 月 日 联合国大会通过决议,确定从1995年开 年开 每年的9月 日为 国际保护臭氧层日” 日为“ 始,每年的 月16日为“国际保护臭氧层日”。旨在纪念 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》,要求所有缔约国根据“议定书”及其修正案的 目标,采取具体行动纪念这一特殊的日子。

臭氧层的形成和耗损

臭氧层的形成和耗损

臭氧空洞旳成因
❖ 臭氧层损耗是臭氧空洞旳真正成因。
❖ 臭氧层是怎样耗损旳呢?是什么原因造成臭氧层旳 破坏呢?科学家以为,臭氧急剧耗损不是由已知旳 自然现象引起旳,而是人为旳活动起决定性旳作用。 是某些人类活动所散发旳物质进入臭氧层,引起臭 氧旳损耗。
❖ 这些物质有含氯氟烃类、有机溴化合物、氧化亚氮 及超音速飞机排放氮氧化物、甲烷、水汽和二氧化 碳等。
❖ 1991年成立了保护臭氧层领导小组,开始 编制并完毕了《中国消耗臭氧层物质逐渐 淘汰国家方案》
❖ 1999年7月1日冻结了氟利昂旳生产,并将
❖ 从这里我们不但能够看到人类日益紧迫旳步伐,而 且也发觉,虽然如此努力地弥补我们上空旳“臭氧 洞”,但因为臭氧层损耗物质从大气中除去十分困 难.估计采用哥本哈根修正案,也要在2050年左 右平流层氯原子浓度才干下降到临界水平下列,到 那时,我们上空旳“臭氧洞”可望开始恢复。臭氧 层保护是近代史上一种全球合作十分经典旳范例, 这种合作机制将成为人类旳财富,并为处理其他重 大问题提供借鉴和经验。
❖ 2023年1-3月期间,北极上空臭氧层耗损曾经 到达60%,是历史上该地域臭氧层耗损旳最 高水平。
❖ 当南极旳春季来临(九月下旬),阳光照射 冰云,冰晶融化,释放吸附旳氯氟烃类物质。 在紫外线旳照射下,分解产生氯原子,与臭 氧反应,形成季节性旳“臭氧空洞”。
❖ 因为北极没有极地大陆和高山,仅有一片海 洋冰帽,形不成大范围旳强烈旳“极地风 暴”,所以不易产生象南极那样大旳臭氧洞。 但是,北极上空旳臭氧在不断地降低。
大气中臭氧层现状及发展
❖ 这是美国航空航天局用卫星 测绘出旳南极臭氧层空洞, 左图是去年9月24日旳臭氧 层空洞图像,虽然只有一种, 但其面积比北美洲还大。右 图是今年9月24日旳图像, 科学家首次发觉臭氧层空洞 居然一分为二,但总面积比 去年降低了40%,科学家以 为这要归因于南极洲气温旳 上升。

臭氧层损耗ppt课件

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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
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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”。

大气臭氧层破坏.doc

大气臭氧层破坏.doc

大气臭氧层破坏与可持续发展摘要:随着科技的快速发展,人们生活水平不断提高,同时环境污染也伴随而来。

目前,大气臭氧层空洞问题已经越来越被人关注,臭氧层作为地球一道天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。

然而,近10多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏。

本文通过地臭氧层破坏的原因及其破坏的机理进行阐述,分析其对人类产生的影响,并提出相关的保护措施,以期增强人们保护臭氧层的意识。

关键词:臭氧层臭氧层空洞氟氯烃影响保护措施前言臭氧层的破坏是人类当今所面临的重要环境问题之一,多数科学家认为,人类过度使用氟氯烃(CFC。

)类物质是臭氧层破坏的主要原因之一。

臭氧层变薄意味着到达地表的太阳紫外线增强。

较强的紫外线辐射,会伤害人的皮肤、眼睛,损坏人的免疫系统,还会对粮食作物、陆生生物及水生生物造成危害。

因此,了解臭氧层破坏的原因,及其对人类及生物的危害,有助于增强人们的环境意识,避免人类遭受臭氧层破坏所带来的灾难。

通过本文介绍臭氧层破坏的机理,分析其对人类产生的影响,并提出相关的保护对策,以期增强人们对臭氧层的正确认识,以及为保护臭氧层提供借鉴。

一、臭氧层的概念、形成、作用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。

自然界中的臭氧,大多分布在距地面20Km--50Km的大气中,我们称之为臭氧层。

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306.3nm以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300nm)和全部的UV—C(波长<290nm=,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。

臭氧层衰减资料

臭氧层衰减资料

3臭氧层空洞的危害
10多年来,经科学家研究;大气中的臭氧每减少1%。照射到地面的 紫外线就增加2%,人的皮肤癌就增加3%,还受到白内障、免疫系统 缺陷和发育停滞等疾病门,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。
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。
3.2对人类健康的影响
急性的
阳光灼伤,皮肤变厚
慢性的
皮肤变化,表皮变薄
致癌的 眼的疾病
非黑色素皮肤癌、细胞癌、有毒黑瘤 白内障、雪盲、视网膜伤害、角膜肿瘤
3.臭氧被迫分解成一个氧原子(O)及一个氧分子(O2),而氯原子就与氧原子 相结合。
4.可是当其它的氧原子遇到这个氯氧化和的分子,就又把氧原子抢回来,组成一 个氧分子(O2),而恢复成单身的氯原子就又可以去破坏其它的臭氧了!
冷媒
4.2氟氯烃来源
灭火器
发泡剂
五拯救臭氧层
保护臭氧层的对策:
1.减少CFCS(氟里昂)地排放的国际公约 2.研制CFCS地替代产品
免疫障碍
传染性疾病 自身免疫系统紊乱
4.1臭氧层空洞形成的原因
多数科学家认为,人类过多使用氟氯烃(用CFCs表示)类物质是臭氧 层破坏的一个主要原因。
1.当氟氯碳化物漂浮在空气中时,由于受到阳光中紫外线的影响,开始分解释出 氯原子出来。
2.这些氯原子的活性极大,常喜欢与其它物质结合。因此当它遇到臭氧的时候, 便开始产生化学变化!
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3.臭氧被迫分解成一个氧原子(O)及一个氧分子(O2),而氯原子就与氧原子 相结合。
4.可是当其它的氧原子遇到这个氯氧化和的分子,就又把氧原子抢回来,组成一 个氧分子(O2),而恢复成单身的氯原子就又可以去破坏其它的臭氧了!
冷媒
4.2氟氯烃来源
灭火器
发泡剂
五拯救臭氧层
保护臭氧层的对策:
1.减少CFCS(氟里昂)地排放的国际公约 2.研制CFCS地替代产品
臭氧层空洞定义:大气平流层中的臭氧层浓度下降的 现象我们称为臭氧层空洞。臭氧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。
2.2臭氧层破坏现状
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。前不久,日本环境厅发表的一项报告称,1998 年南极上空臭 氧空洞面积已达到历史最高记录,为 2720 万平方公里,比南极大陆 还大约 1 倍。
免疫障碍
传染性疾病 自身免疫系统紊乱
4.1臭氧层空洞形成的原因
多数科学家认为,人类过多使用氟个主要原因。
1.当氟氯碳化物漂浮在空气中时,由于受到阳光中紫外线的影响,开始分解释出 氯原子出来。
2.这些氯原子的活性极大,常喜欢与其它物质结合。因此当它遇到臭氧的时候, 便开始产生化学变化!
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。
3.2对人类健康的影响
急性的
阳光灼伤,皮肤变厚
慢性的
皮肤变化,表皮变薄
致癌的 眼的疾病
非黑色素皮肤癌、细胞癌、有毒黑瘤 白内障、雪盲、视网膜伤害、角膜肿瘤
美、日、英、俄等国家联合观测发现,北极上空臭氧层也减少了 20%。 在被称为是世界上“第三极”的青藏高原,中国大气物理及气象学者 的观测也发现,青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度减少。 根据全球总臭氧观测的结果表明,除赤道外,1978 - 1991 年总臭氧 每 10 年间就减少 1% - 5%。
推而广之,若臭氧层全部遭到破坏,太阳紫外线就会杀死所有陆地生 命,人类也遭到“灭顶之灾”,地球将会成为无任何生命的不毛之地。 可见,臭氧层空洞已严重威胁到人类的生存了。
3.1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%。
1.2臭氧层的重要作用:
•臭氧含量虽然极微,却具有非常强烈的吸收 紫外线的功能,它能吸收波长为200~300 nm 的紫外线。 •正由于臭氧层能够吸收99%以上来自太阳的, 对生物具有极强的杀伤力的紫外辐射,从而保 护了地球上各种生命的存在、繁衍和发展,维 持着地球上的生态平衡。
2.1臭氧层空洞定义:
不过,科学家同时发现,人们用以替代氯氟烃的一些物质虽然不会损 耗或较低损耗臭氧,但却会造成温室效应,加快全球气候变化。
另外,臭氧层虽然在恢复,距离痊愈还很遥远。南极臭氧层空洞依旧 存在,最新计算显示,臭氧浓度水平仍比1980年低6%。
联合国环境项目执行主管阿希姆·施泰纳依据最新数据判断,臭氧层可 能会在本世纪中期实现痊愈,但仍需仰仗各国的共同努力。
浅议臭氧层衰减
01 臭氧层及其作用 02 臭氧层破坏现状 03 臭氧层空洞的危害 04 臭氧层空洞形成的原因 05 如何防止
1.1什么是臭氧层
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。自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空。臭氧 层中的臭氧主要是紫外线制造,臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换 的动态平衡。
六最新进展
联合国主导的一个科研团队10日发布了一则少有的有关地球环境的 好消息:对地球发挥保护作用的臭氧层在历经多年消耗之后正在恢复
科学家把这种积极变化归功于全球对某些制冷剂、发泡剂的限制使用, 同时说明只要全球行动,人类可以抵制或者延缓生态危机。
责近4年臭氧水平评估的美国航天局科学家保尔·纽曼说,2000年 至2013年,中北纬度地区50公里高度的臭氧水平已回升4%。
3臭氧层空洞的危害
10多年来,经科学家研究;大气中的臭氧每减少1%。照射到地面的 紫外线就增加2%,人的皮肤癌就增加3%,还受到白内障、免疫系统 缺陷和发育停滞等疾病的袭击。
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。
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