臭氧层空洞(Ozone depletion)概要44页PPT

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6 臭氧层空洞

6 臭氧层空洞

2O2
2014-11-11
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内容提纲
1. 大气组成
2. 臭氧形成
勤俭诚信 立己树人
3. 臭氧层空洞 4. 臭氧层保护
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3. 臭氧层空洞
3.1 臭氧层空洞的监测
臭氧层4亿年前形成,之后基本未遭破坏,直至上世纪。 英国的科学家法曼(Farman)报道了自1975年起每年早 春(10月份),南极地区的总臭氧会减弱30%。 80年代,距地10-55km的南极出现臭氧洞,1987年,北 极也出现。 近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续扩展,1998年臭氧 洞的持续时间超过了100天,是南极臭氧洞发现以来的最 长记录,面积相当于3个澳大利亚。
O· +ClO· Cl· +O2
2014-11-11
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1995年诺贝尔化学奖 ——人类活动影响平流层臭氧研究
勤俭诚信 立己树人
左:Paul Crutzen(荷兰) 中:Mario Molina(墨西哥) 右:F.SheRwood Rowland(美国)
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1995年诺贝尔化学奖 ——人类活动影响平流层臭氧研究
勤俭诚信 立己树人
CFC-11——三氯一氟甲烷 CFC-12——二氯二氟甲烷 CFC-113——1,1,2-三氯-1,2,2-三 氟乙烷
2014-11-11 15/42 氟利昂以前大量用于冰箱空调制冷剂、有机溶
CFCs简介
含“氯”和含“溴”的人工 化学品的排放 消耗臭氧层物质(ODS)共6 类96种,中国有6类16种,包 括: 全氯氟烃 (CFCs),哈龙,四 氯化碳,甲基氯仿,甲基溴, 含氢氯氟烃(HCFCs)

臭氧层空洞

臭氧层空洞

臭氧层损耗是否能被停止和臭氧层能否恢复?
一旦平流层的消耗臭氧物质被减少,臭氧层可以进行自 身恢复。这样臭氧层能恢复到产生和消失的自然平衡状态。 然而,也只有将所有的消耗臭氧物质完全限制以后,才 能达到上述目的。消耗臭氧的化学物质要用几年的时间才 能到达平流层,而且在平流层中某些物质可以存在几十年。 就是现在将消耗臭氧的所有物质完全限制,平流层中消耗 臭氧的物质的减少也是几十年以后的事情。 自20世纪70年代提出臭氧层正在受到耗蚀的科学论点 以来,联合国环境规划署意识到:保护臭氧层应作为全球环 境问题,需要全球合作行动,
原因解释
• 对南极臭氧洞形成原因的解释有三 种,即大气化学过程解释,太阳活 动影响和大气动力学解释。
大气化学规程解释
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。
太阳活动影响解释
太阳活动影响解释,认为当太阳活动峰年(即太 阳活动强烈的时期)前后,宇宙射线明显增强,促 使双电子氮化物(如NO2)与O3发生化学反应,使 得奇电子氮化物(如NO3)增加,O3转换为O2。
消耗臭氧层物质(ODS)共6类96种,中国有6类16种,包括: 全氯氟烃 (CFCs),哈龙,四氯化碳,甲基氯仿,甲基溴, 含氢氯氟烃(HCFCs)。 用途:制冷剂、发泡剂、清洗剂、灭火剂、 气雾剂、烟丝膨胀剂、化工助剂、杀虫剂
下面列举在日常生活中含有消耗臭氧层物质或生产 中使用这些物质的物品:冰箱、空调等制冷设备 (包括家电、运输制冷、工商制冷)、泡沫(大量 存在于沙发、一次性发泡餐盒、汽车内饰发泡件、 保温喷涂)、灭火剂、气雾剂(摩丝、杀虫剂、外 用药喷雾剂)、清洗剂、膨胀烟丝等。

臭氧层空洞

臭氧层空洞

2.太阳活动影响解释
太阳活动影响解释,认为当太阳活动 峰年(即太阳活动强烈的时期)前后,宇 宙射线明显增强,促使双电子氮化物(如 NO2)与O3发生化学反应,使得奇电子 氮化物(如NO3)增加,O3转换为O2
3.大气动力学解释
大气动力学解释认为,初春,极夜结 束,太阳辐射加热空气,产生上升运动, 将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层, 使得平流层臭氧含量减小,容易出现臭氧 洞。
3
臭氧层空洞的成因解释
一、成因
一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等 化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的直接原因。 另外,寒冷也是臭氧层变薄的关键。
二、相关解释
1.大气化学规程解释 2.太阳活动影响解释 3.大气动力学解释
1.大气化学过程解释
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,将含3个氧原子的臭氧 (O3)分解为分子氧(O2)和原子(O), 从而破坏了臭氧层
美国环保局认为美国CFCs消费量的2/3均可回收。 回收再生的方法是一句CFCs的种类、排气量、浓 度、生产员来选择的,以求经济合理及保证再生 品的质量。IBM公司在原联邦德国的一家工厂的 一个循环装置可回收本厂的70%--80%的容积; 丹麦和挪威在使用的一种技术能在发泡阶段抽集 氯氟烃,回收总排放量的40%--50%。
(四)分解和破坏 在CFCs混有多种杂质或回收后的二次处 理等不适于采用回收再生技术的情况下, 采用分解破坏的方法也不失为一种现实选 择。
谢谢
破坏机理
1.氟氯烃
CFxCl4-x→· CFxCl3-x+· Cl · Cl+O3→· ClO+O2 · ClO+O→O2+· Cl
hv
2.氮化物 O3+NO→O2+NO2 O+NO2→O2+NO 总反应式为:O+O3→2O2

臭氧层空洞

臭氧层空洞

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。

1998年10月6日,美国国家航空航天局发布卫星照片显示南极上空臭氧层洞不断扩大。

表面15-25公里的高空,因受太阳紫外线照射的缘故,形成了包围在地球外围空间的臭氧层,这臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。

这就是大多数人对臭氧的全部认识。

人类真正认识臭氧还是在150多年以前,由德国化学家(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类似于希腊文的OZEIN(意为“难闻”),由此将其命名为OZONE(臭氧)。

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

臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。

大家知道,太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种,当大气中(含有21%)的氧气分子受到短波紫外线照射时,氧分子会分解成原子状态。

氧原子的不稳定性极强,极易与其他物质发生反应。

如与氢(H2)反应生成水(H2O),与碳(C)反应生成二氧化碳(C0 2)。

同样的,与氧分子(O2)反应时,就形成了臭氧(O3)。

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。

臭氧(O3)是氧元素的同素异形体,它的化学性质十分活泼,很容易跟其他物质发生化学反应。

实际上,在臭氧层内,臭氧的形成是众多物质参与,一系列化学反应达到化学平衡的结果。

臭氧层空洞

臭氧层空洞

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。
臭氧层空洞
关键词:20世纪50年代末到 70年代就发现臭氧浓度有减 少的趋势。1985年英国南极 考察队在南纬60°地区观测 发现臭氧层空洞,引起世界 各国极大关注。臭氧层的臭 氧浓度减少,使得太阳对地 球表面的紫外辐射量增加, 对生态环境产生破坏作用, 影响人类和其他生物有机体 的正常生存。
大气层(atmosphere)
Байду номын сангаас关键词:地球就被这一层很厚的大气 层包围着。大气层的成分主要有氮气 大气层的空气密度随高度而减小,大 气层的厚度大约在1000千米以上, 整个大气层随高度不同表现出不同的 特点,分为对流层、平流层、中间层、 暖层和散逸层,再上面就是星际空间了。
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 306.3μm以 下的紫外线 。 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。
臭氧层 臭氧层 的简介 的作用
臭氧层 臭氧层 的空洞 的影响
臭氧层简介
• 中文名称: –臭氧层
• 英文名称: –ozonosphere; ozone layer
臭氧层简介
关键词: 大气层的平流层中臭氧 浓度相对较高的部分。 作用是吸收短波紫外线。 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。
对 人 类 的 影 响
1.增加皮肤癌:臭 氧层减少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。

科学家在南极洲的发现—臭氧层空洞

科学家在南极洲的发现—臭氧层空洞

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。
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 。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。 4、南极遭破坏 5、城市影响
南极臭氧层空洞卫星观测图
二、臭氧层空洞的形成
对南极臭氧洞形成原因的解释有三种, 对南极臭氧洞形成原因的解释有三种, 大气化学过程解释 太阳活动影响和大 过程解释, 即大气化学过程解释,太阳活动影响和大 气动力学解释 解释。 气动力学解释。
三、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% 。 多年来,经科学家研究;大气中的臭氧每减少 % 多年来 照射到地面的紫外线就增加2%, %,人的皮肤癌就增加 照射到地面的紫外线就增加 %,人的皮肤癌就增加 4-6%,还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等 %,还受到白内障、 %,还受到白内障 疾病的袭击。现在居住在距南极洲较近的智利 智利南端海 疾病的袭击。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, 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, 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, 否则半小时后,皮肤就晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒 羊群则多患瞎,猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去, 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。 河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。

环境问题之臭氧层空洞

高空, 公里的高空, 公里的高空 因受太阳紫外线 照射的缘故, 照射的缘故,形 成了包围在地球 外围空间的臭氧 外围空间的臭氧 层
一,臭氧层的作用 二,臭氧层的破坏 三,臭氧层的保护
其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的紫外线, 其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的紫外线,保护地球上的人类和 保护作用 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 动植物免遭短波紫外线的伤害.只有长波紫外线 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 能够辐射到地面, 能够辐射到地面 得多. 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 加热作用, 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, 大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空 左右有一个峰, 大气,由于这种作用 大气温度结构在高度 左右有一个峰 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 存在着升温层. ~ 存在着升温层 正是由于存在着臭氧才有平流层的存在. 以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层. 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. 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, 温室气体的作用, 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, 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. 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.

臭氧层破洞


臭氧層破洞對地球的影響
1.對人體健康的影響 1.對人體健康的影響 實驗顯示紫外線會導致皮膚癌、白內障,且對惡 實驗顯示紫外線會導致皮膚癌、白內障, 性黑腫瘤也具有關鍵性影響。 性黑腫瘤也具有關鍵性影響。所有陽光中都包 含紫外線,即使臭氧層濃度在正常水準時亦然, 含紫外線,即使臭氧層濃度在正常水準時亦然, 所以總是要避免過度曝曬於陽光之下。 所以總是要避免過度曝曬於陽光之下。
心得感想
藉由這次報告機會,使我能進一步了解臭 藉由這次報告機會, 氧層的破壞對人類的未來有極大的影響, 氧層的破壞對人類的未來有極大的影響, 同時也讓我意識到環保的重要。 同時也讓我意識到環保的重要。我覺得人 類應該不要再繼續破壞臭氧層了。 類應該不要再繼續破壞臭氧層了。因為臭 氧層就像是地球的防護罩,破壞了它, 氧層就像是地球的防護罩,破壞了它,就 等於破壞了地球的生態。 等於破壞了地球的生態。
什麼是臭氧層破洞
• 臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高 的部分,當它越來越薄而造成空洞時, 的部分,當它越來越薄而造成空洞時,就是臭氧 層破洞。 資料來源:維基百科) 層破洞。(資料來源:維基百科)
←左圖為臭氧層破洞的分布圖。 左圖為臭氧層破洞的分布圖。 (藍色部分) 藍色部分) 1993年 1993 2000年 2000 1999年 1999 1987年 1987 1981年 1981年
臭氧層破洞的原因
• 大氣化學家指出氟氯碳化物釋出的氯及氧化氯是 最大禍首。氟氯碳化物是人造的化學物質, 最大禍首。氟氯碳化物是人造的化學物質,即是 含有氟、 碳的化合物。 含有氟、氯、碳的化合物。這些化學物質存在於 汽車、冰箱、冷凍空調的冷媒、 汽車、冰箱、冷凍空調的冷媒、電子和光學元件 的清洗溶劑、化粧品等噴霧劑, 的清洗溶劑、化粧品等噴霧劑,以及以氟氯碳化 物為發泡劑所製成的紙和塑膠產品等等。 物為發泡劑所製成的紙和塑膠產品等等。使用時 一點一點地揮發進入空氣中, 一點一點地揮發進入空氣中,經年累月後成噸的 氟氯碳化物就到達臭氧層。 氟氯碳化物就到達臭氧層。一單位的氟氯碳化物 就可以破壞十數倍的臭氧分子,臭氧層就變薄了。 就可以破壞十數倍的臭氧分子,臭氧層就變薄了。

臭氧空洞


如果臭氧层的臭氧含量减少,则地面受到紫外线B的辐射量增大。 B类紫外线灼伤称为B类灼伤,这是紫外辐射最明显的影响之一,学名为红斑病。B 类紫外线也能损耗皮肤细胞中遗传物质,导致皮肤癌。B类辐射增加还可对眼睛造成 损坏,导致白内障发病率增加。 B类紫外线辐射也会抑制人类和动物的免疫力。因 此B类紫外线辐射的增加,可以降低人类对一些疾病包括癌症、过敏症和一些传染病 的抵抗力。 B类辐射的增加,会对自然生态系统和作物造成直接或间接的影响。例如B类紫外辐 射对20米深度以内的海洋生物造成危害,会使浮游生物、幼鱼、幼蟹、虾和贝类大 量死亡,会造成某些生物减少或灭绝,由于海洋中的任何生物都是海洋食物链中重 要的组成部分,因此某些种类的减少或灭绝,会引起海洋生态系统的破坏。 B类辐射的增加也会损害浮游植物,由于浮游植物可吸收大量二氧化碳,其产量减少, 使得大气中存留更多的二氧化碳,使温室效应加剧。 B类辐射还将引起用于建筑物、绘画、包装的聚合材料的老化,使其变硬变脆,缩短 使用寿命等等。 另外,臭氧层臭氧浓度降低紫外辐射增强,反而会使近地面对流层中的臭氧浓度增 加,尤其是在人口和机动车量最密集的城市中心,使光化学烟雾污染的机率增加。
在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟利昂 等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用,也应努力回收,尽可能重新 利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含 氟替代物(含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等)及其合成方法,有可能用作 发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等,但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同 时,也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法,如水清洗技术、氨制冷技术 等。 我国政府和科学家们非常关心保护大气臭氧层这一全球性的重大环境问题。我 国早于1989年就加入了《保护臭氧层维也纳公约》,先后积极派团参与了历次 的《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》缔 约国会议,并于1991年加入了修正后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定 书》。我国还成立了保护臭氧层领导小组,开始编制并完成了《中国消耗臭氧 层物质逐步淘汰国家方案》。根据这一方案,我国已于1999年7月1日冻结了氟 利昂的生产,并将于2010年前全部停止生产和使用所有消耗臭氧层物质。

什么是臭氧层空洞

什么是臭氧层空洞20世纪70年代,当时英国的科学家通过观测首先发现,在地球南极上空的大气层中,臭氧的含量开始逐渐减少,尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。

美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明,臭氧减少的区域位于南极上空,呈椭圆形,1985年已和美国整个国土面积相似。

这一切就好像天空塌陷了一块似的,科学家把这个现象称为南极臭氧洞。

臭氧层为什么会出现“空洞”?许多科学家认为,是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。

氟利昂由碳、氯、氟组成,其中的氯离子释放出来进入大气后,能反复破坏臭氧分子,自己仍保持原状,因此尽管其量甚微,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。

我国科学家新近提出,仅仅是氟利昂的作用还不够,太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中,并破坏了那里的臭氧分子,这才是主要原因。

而无论如何,人为地将氯离子送进大气,终是一种有害行为。

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。

有人估计,如果臭氧层中臭氧含量减少10%,地面不同地区的紫外线辐射将增加19%~22%,由此皮肤癌发病率将增加15%~25%.另据美国环境局估计,大气层中臭氧含量每减少1%,皮肤癌患者就会增加10万人,患白内障和呼吸道疾病的人也将增多。

系外线辐射增强,对其他生物产生的影响和危害也令人不安。

有人认为,臭氧层被破坏,将打乱生态系统中复杂的食物链,导致一些主要生物物种灭绝。

臭氧层的破坏,将使地球上三分之二的农作物减产,导致粮食危机。

紫外线辐射增强,还会导致全球气候变暖。

因此保护和修复臭氧层刻不容缓。

更多大气臭氧层有哪些作用,以及环境污染安全小知识,请大家继续关注的内容。

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臭氧层空洞(Ozone depletion)概要
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌,集体的声音, 集体的 动作, 集体的 表情, 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律, 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如而守纪律,天 真而不 幼稚, 勇敢而 鲁莽, 倔强而 有原则 ,热情 而不冲 动,乐 观而不 盲目。 ——马 克思
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
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