臭氧层破坏.pptx

1大气臭氧层的作用在离地10~50km的大气平流层中,集中了大气中的90%的臭氧,其中离地20~25km臭氧浓度值达到最高,称其为臭氧层(Ozonelayer)。臭氧层主要的作用使其能够吸收紫外光而使人类免受紫外光的侵害,所以也称为地球的保护伞。2大气臭氧层主要有三方面的作用: (1)保护作用太阳不仅可以发出可见光,而且能发射强烈的紫外线(Ultraviolet,简称UV),某些波长的紫外线对生物有极大的杀伤力。 UV-A:λ=320~400nm,臭氧只吸收其中的一小部分,所幸的是UV-A对生物的杀伤力极小; UV-B:λ=280~320nm,臭氧吸收其中的绝大部分,UV-B对生物的杀伤力比较强; UV-C:λ=200~280nm,UV-C对生物的杀伤力极强,但UV-C几乎可以全部被臭氧吸收。这样臭氧的存在,保护了地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害(95-99%被吸收),使地球上的生物得以生存繁衍。3(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存在升温层(上暖下冷),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,所以也就不存在平流层。平流层温度范围在210~275K之间。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)温室作用位于大气顶层的臭氧能防止紫外线辐射,长期以来被誉为地球的防护罩,但科学家发现,靠近地面的臭氧,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。这个位置的臭氧是一种温室气体。如果这一高度的臭氧减少,即会产生使地面气温下降的动力。4臭氧及其在大气层中的分布O3是O2的同素异形体,呈弯曲形,O—(1皮米=10-12米),°,是极性分子。中间O原子和两端O原子成键情况不同。臭氧具有强氧化性,能氧化许多其他物质。5臭氧在大气层的分布大气中臭氧只占千万分之几,其中平流层臭氧占大气总臭氧的91%。在高度为20~35km处浓度较大,但最大处也只有大气的十万分之一左右(10ppm)。根据估算,如果把散布在大气中的臭氧集中成一个包围地球、靠近海平面的臭氧层,在地表标准状态下,^Km^,比较两个波段紫外线强度,就可求算出臭氧总量。通常将在0℃、标准海平面压力下,10-5m厚的纯臭氧定义为1Dobson单位(DU).中文译为:道布森,100DU=1mm例如,1991年南极臭氧总量平均为110DU,,即110DU(10-5m/DU)=10-3m=。7臭氧浓度单位:道布森,其作用也不相同:近地的对流层,O3是由雷电、工业生产中的电弧和汽车电火花等途径形成的。汽车排放的氮氧化物、碳氢化合物被认为是造成近地臭氧污染的主要原因。平流层中臭氧层的减薄会造成地面光化学反应加剧,使近地面的对流层臭氧浓度增高,光化学烟雾污染加重。同时它对红外波长10微米左右很窄的频带范围内的地球辐射有很强的吸收峰,可以吸收此波段的长波辐射并加热大气,因此O3还是温室气体。O3和大气中SO2、NOX、HOX、NH3等易反应,所以含量不定;Badozone平流层中O3主要系O2受阳光中紫外线照射反应生成: O2+hν2O(242nm紫外光) O2+O+MO3+M(M为第三体物质)同时还存在消除反应: O3+hνO2+O(波长200~320nm的紫外光) O3+O2O2所以平流层中的O3含量长期保持稳定,臭氧达到动态平衡(Ozoneequilibrium),也即臭氧生成和耗损的速率相同,臭氧的浓度保持恒定。Goodozone9臭氧产生和损耗机理图示10臭氧层空洞(Ozonehole)20世纪70年代以来,从世界各地地面观察站对大气臭氧总量的观测记录发现,全球臭氧总量有逐渐减少的趋势,并推断臭氧的减少主要在臭氧层。一些环境科学家认为,某些人类活动所散发消耗臭氧层物质(ODS)进入臭氧层后,参与了臭氧的化学反应,破坏了臭氧层的自然动态平衡,因此出现了臭氧层耗减(ozonelayerdepletion)的迹象。臭氧层破坏(OzoneLayerDestruction)问题是目前举世关注的环保问题。迄