臭氧层耗损与破坏(一)
威胁人类健康的十大环境问题
威是我们日常 最需要，也上 接触最多的物 质之一，然而 就是水如今也 成了危险品
威胁人类健康的十大环境问题
（九）海洋污染
人类活动使近海区的氮和磷增加50%-200%； 过量营养物导致沿海藻类大量生长；波罗的海、 北海、黑海、东中国海等出现赤潮。海洋污染 导致赤潮频繁发生，破坏了红树林、珊瑚礁、 海草，使近海鱼虾锐减，渔业损失惨重。
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/16
威胁人类健康的十大环境问题
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（六）土地荒漠化
威胁人类健康的十大环境问题
全球陆地面积占60%，其中沙漠和沙漠化面积 29%.每年有600万公顷的土地变成沙漠。经济 损失每年423亿美元。全球共有干旱、半干旱 土地50亿公顷，其中33亿遭到荒漠化威胁。致 使每年有600万公顷的农田、900万公顷的牧区 失去生产力。人类文明的摇篮底格里斯河、幼 发拉底河流域，由沃土变成荒漠。中国的 The Yellow River ——黄河，水土流失亦十分 严重。
威胁人类健康的十大环 境问题
2020/11/16
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（一）全球气候变暖
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（一）全球气候变暖
由于人口的增加和人类生产活动的规模越来越大，
向大气释放的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、
臭氧层破坏的原因危害及措施
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
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。
第二章 大气环境化学 (10)臭氧层的形成与耗损
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
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。
臭氧层被破坏的主要原因是什么
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.doc
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。
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分 析
臭氧层被大量损耗后，吸收紫外辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线B明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的的危害，已受到人们普遍关注的主要有对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料、以及对流层大气组成和空气质量等方面的影响。
教 学
重 点
60公里以上的高空，太阳紫外线强，氧分子大量离解，三体碰撞机会减少，臭氧含量极少。5公里以下低空，紫外线大大减弱，氧原子很少，难以形成臭氧。
课
题
臭氧层耗损与破坏（一）
课
型
备课
日期
上课
日期
本学期的
第4
课 时
新课
第三周
第五周
教
学
目
标
知识与
技 能
臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度最大的部分位于20—25公里的高度米左右。
过程与
方 法
臭氧含量随纬度、季节和天气等变化而不同。紫外辐射在高空被臭氧吸收，对大气有增温作用，同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害，透过的少量紫外辐射，有杀菌作用，对生物大有裨益。
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。
教 学
难 点
在20～25公里高度范围内，既有足够的氧原子，又有足够的氧分子，最有利于三体碰撞，形成的臭氧每年约有500亿吨。
教 学 内 容
概述与板书
臭氧层作用：
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。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍 。
情感态度
与价值观
人类真正认识臭氧是在150多年以前，德国先贝因（Schanbein）博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味难闻，由此将其命名为臭氧。
教
材
与
学
情
分
析
教 材
分 析
臭氧层由法国科学家法布里于20世纪初发现。1930年英国地球物理学家卡普曼提出，大气中的臭氧主要是由氧原子同氧分子，在有第三种中性分子参与下进行三体碰撞时产生。
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。
流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射（240－329纳米，称为UV-B波长），为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面，臭氧遍布整个对流层，却起着温室气体的不利作用。在平流层中臭氧耗损，主要是通过动态迁移到对流层，在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子，从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。