保护地球宇宙服——臭氧层.ppt

2017-1-27 保护地球的宇宙服—臭氧层 2017-1-27 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。 2011 年 11月1日,日本气象厅发布的消息说,该机构今年以来测到的南极上空臭氧层空洞面积的最大值超过去年,已相当于过去 10年的平均水平。 2017-1-27作用: 主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光臭氧层阻挡紫外线中的波长 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。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。 2017-1-27 破坏的原因: ?对于大气臭氧层破坏的原因,科学家中间有多种见解。但是大多数人认为,人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用 CFCs 表示)是破坏臭氧层的主要原因。氯氟烃是一种人造化学物质, 1930 年由美国的杜邦公司投入生产。在第二次世界大战后,尤其是进入 60年以后,开始大量使用,主要用作气溶胶、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。? 如上文说述,在平流层内离地面 20- 30千米的地方是臭氧的集中层带,在这个臭氧层中存在着氧原子( O)、氧分子( O2 )和臭氧( O3 )的动态平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡,使其向着臭氧分解的方向转移。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氯原子和溴原子,成为破坏臭氧的催化剂(一个氯原子可以破坏 10万个臭氧分子)。 2017-1-27 破坏的影响: ?。?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,目前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。 2017-1-27 ?1)阳光紫外线 UV-B 的增加对人类健康有严重的危害作用。潜在的危险包括引发和加剧眼部疾病、皮肤癌和传染性疾病。对有些危险如皮肤癌已有定量的评价,但其他影响如传染病等目前仍存在很大的不确定性。实验证明紫外线会损伤角膜和眼晶体,如引起白内障、眼球晶体变形等。据分析,平流层臭氧减少 1% ,全球白内障的发病率将增加 -% ,全世界由于白内障而引起失明的人数将增加 10,000 到 15,000 人;如果不对紫外线的增加采取措施,从现在到 2075 年, UV-B 辐射的增加将导致大约 1800 万例白内障病例的发生。 2017-1-27 ?2)已有研究表明,长期暴露于强紫外线的辐射下,会导致细胞内的 DNA 改变,人体免疫系统的机能减退,人体抵抗疾病的能力下降。这将使许多发展中国家本来就不好的健康状况更加恶化,大量疾病的发病率和严重程度都会增加,尤其是包括麻疹、水痘、疱疹等病毒性疾病,疟疾等通过皮肤传染的寄生虫病,肺结核和麻疯病等细菌感染以及真菌感染疾病等 2017-1-27 ?3)人体免疫系统中的一部分存在于皮肤内, 使得免疫系统可直接接触紫外线照射。动物实验发现紫外线照射会减少人体对皮肤癌、传染病及其他抗原体的免疫反应,进而导致对重复的外界刺激丧失免疫反应。人体研究结果也表明暴露于紫外线 B中会抑制免疫反应,人体中这些对传染性疾病的免疫反应的重要性目前还不十分清楚