臭氧层破坏原因危害及其防治对策.doc

环境化学学习与思考论文 标 题：　臭氧层破坏原因、危害及其防治对策　　　　　　　　　　　 专 业：　　 应用化学　　　　　　　　　　　　　 班 级：　　　 1201班　　　　　　　　　　　　 学 号：　　　 2012310200101　　　　　　　　　　　 姓 名：　　　 　徐永忠　　　　　　　　　　　 指导老师：　　　　　　胡先文　　　　　　　　　 湖北·武汉 二〇一四年十一月 臭氧层破坏原因、危害及其防治对策 摘要：臭氧层是指距离地表15～50km处臭氧分子相对富集的大气平流层.它能吸收99%以上对人类有害的太阳紫外线,保护地球上的生命免遭短波紫外线的伤害.因此,臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞.然而,近20多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏.目前,如何防止臭氧层遭破坏已成为人类面临的全球性环境问题之一. 引言：臭氧层是大气中臭氧相对集中的层面,一般是指10千米～50千米高度之间的大气层,因受太阳紫外线的光化作用,其臭氧含量的百分率比较高,尤其是在20千米～25千米的高度处。由于太阳辐射的紫外线和大气中的氧气、氧原子的含量有随大气高度增减而变化的规律,在平流层内便形成了臭氧的聚集区。大气中的臭氧除了具有随高度分布的规律外,而且还随纬度和季节的不同以及昼夜交替而变化。在臭氧层里,其实臭氧的浓度是很稀的,即使在浓度最大处,所含臭氧量也不过大约10ppm。若将大气臭氧总量订正到海平面上,它只有0.15厘米～0.45厘米(平均为0.3厘米)的厚度。大气中的臭氧的含量虽然很少,但是它在地球环境中所起的作用却非常重要。第一,它是地球生物的保护伞。因为臭氧层阻挡了太阳辐射中的大部分紫外线,使地面生物免受紫外线的伤害,而少量穿透大气层到达地面的紫外线对人类和生物则是有益的。第二,它是引起气候变化的重要因素。臭氧对太阳紫外线辐射的吸收是平流层的主要热源,平流层臭氧浓度及其随高度的分布直接影响平流层的温度结构,从而对大气环流和地球气候的形成起着重要作用,因此,平流层臭氧浓度的变化是大气的重要扰动因子。 一、臭氧层破坏的现状 由于臭??有其特殊的性质,并易受各种因素的影响,所以臭氧层又是十分脆弱的。卫星观测资料表明,自20世纪70年代以来,全球臭氧总量明显减少,1979年～1990年,全球臭氧总量大致下降了3%。南极附近臭氧量减少尤为严重,大约低于全球臭氧平均值30%～40%,出现了“南极臭氧洞”。自1985年发现“臭氧洞”以来,到1987年它变得既宽又深,1988年虽然有所缓解,但1989年以后到90年代的前几年里,每年南半球春季都出现很强的“臭洞”,1994年到1996年南极臭氧洞还在扩大。最近,从安装在俄罗斯和美国卫星上的探测器发回的数据获悉,“南极臭氧洞”面积已达2400平方千米,最薄处只有100多布森单位(100dobson,相当于1毫米厚度)。 以上情况表明,臭氧层这个地球生命的保护伞,正在遭到严重的破坏,研究其原因和机制并提出切实可行的保护措施,已成为全世界共同面临的重大问题。[5] 二、臭氧层破坏的原因 关于臭氧层变化及破坏的原因,一般认为,太阳活动引起的太阳辐射强度变化,大气运动引起的大气温度场和压力场的变化以及与臭氧生成有关的化学成分的移动、输送都将对臭氧的光化学平衡产生影响,从而影响臭氧的浓度和分布。而化学反应物的引入,则将直接地参与反应而对臭氧浓度产生更大的影响。人类活动的影响,主要表现为对消耗臭氧层物质的生产、消费和排放方面。大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。在所有与臭氧起反应的物质中,最简单而又最活泼的是含碳、氢、氯和氮几种元素的化学物质,如氧化亚氮(N2O)、水蒸汽(H2O)、四氯化碳(CCl4)、甲烷(CH4)和现在最受重视的氯氟烃(CFC)等。这些物质在低层大气层正常情况下是稳定的,但在平流层受紫外线照射活化后,就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧,打破了臭氧的平衡,导致地面紫外线辐射的增加,从而给地球生态和人类带来一系列问题[1] 1.臭氧的平衡　 在自然状态下,大气层中的臭氧是处于动态平衡状态的,当大气层中没有其它化学物质存在时,臭氧的形成和破坏速度几乎是相同的。然而大气中有一些气体,例如亚硝酸、甲基氧、甲烷、四氯化碳,以及同时含有氯与氟(或溴)的化学物质,如CFC和哈龙等,它们能长期滞留在大气层中,并最终从对流层进入平流层,在紫外线辐射下,形成含氟、氯、氮、氢、溴的活性基因,剧烈地与臭氧起反应而破坏臭氧。这类物质进入平流层的量虽然很少,但因起催化剂作用,自身消耗甚少,而对臭氧的破坏作用十分严重,导致臭氧平衡的打破,浓度下降,这就是目前臭氧问题的症结所在。[9] 2.氯氟烷烃与臭氧层 　 氯氟烷烃是一类化学