2-1当前全球性的环境问题-ozonehole-(精品课件).ppt

第一讲 当前全球性的环境问题 第二节 臭氧层的破坏 臭氧层的破坏ozonosphere depletion 臭氧的科学发现与背景 什么是臭氧层空洞 臭氧层遭到破坏的主要原因 臭氧层空洞的危害 臭氧层保护的发展历程 臭氧的科学发现与背景 臭氧在大气中的含量非常微少，仅占一亿分之一。臭氧层存在于距地高度20～30km范围平流层中，其中臭氧含量占这一高度上空气总量的十万分之一 臭氧含量虽然极微，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，它能吸收波长为200～300 nm的紫外线。 正由于臭氧层能够吸收99％以上来自太阳的，对生物具有极强的杀伤力的紫外辐射，从而保护了地球上各种生命的存在、繁衍和发展， 维持着地球上的生态平衡。 臭氧层的作用 臭氧层的作用 臭氧的科学发现与背景 全球大气中臭氧总量约有30亿吨，如果在摄氏零度的温度下，沿着垂直于地表的方向将大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压，那么臭氧层的总厚度只有3毫米左右。 这种用从地面到高空垂直柱中臭氧的总层厚来反映大气中臭氧含量的方法叫做柱浓度法，采用多布森单位（Dobson unit，简称D.U.）来表示，正常大气中臭氧的柱浓度约为300 D.U.。 臭氧层空洞定义 定义：大气平流层中的臭氧层浓度下降的现象称为臭氧层空洞。臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200 D.U.，即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域。 自1975年以来，南极上空每年早春(南极10月份)总臭氧浓度的减少超过30％。 1985年，南极上空臭氧层中心地带的臭氧浓度极为稀薄，近95％被破坏，出现所谓的臭氧层“空洞”。 到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已经达2400万km2。臭氧空洞发生的持续期间和面积不断延长和扩大，1998年的持续期间为100天，比1995年增加23天，而且臭氧洞的面积比1997年增大约15％，几乎可相当于3个澳大利亚。 南极上空的臭氧层是在20亿年 里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了60％。 北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。 欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10％～15％，西伯利亚上空甚至减少了35％。 20世纪80年代，中国昆明上空臭氧平均含量减少 1.5％，北京减少5％。 南极上空的臭氧层空洞一般每年8月份出现，9月份至10月份空洞范围最大，12月份前后消失。 臭氧层遭到破坏的主要原因 臭氧层损耗原因目前还在探索之中，仍然存在着不同的认识，但人类排放的许多物质能引起臭氧层破坏已成了不争的事实。这些物质主要有氟氯烃(CFCs)、哈龙、氮氧化物、四氯化碳以及甲烷等，其中破坏作用最大的为哈龙与氟氯烃类物质。 臭氧层被破坏的原因 臭氧层4亿年前形成，之后基本未遭破坏，直至上世纪。 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) 用途：制冷剂、发泡剂、清洗剂、灭火剂、气雾剂、化工助剂、杀虫剂 　 什么是氟氯碳化物(CFCs)？ 它是二十世纪化学界最伟大的发明 无臭、无毒、不可燃、不伤物料 常温常压下为气体，由液体转变为气体时体积变得极大，并且吸收大量热能 可溶解多种化学物，如香水、杀虫剂等 表面张力低、溶解度大 在低空对流层环境中相当稳定 在大气中寿命达50至100年 据估算，一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子，哈龙释放的溴原子对臭氧的破坏能力是氯原子的30～60倍。 CFCs对臭氧层的破坏作用 许多氮氧化物也像CFCs一样破坏平流层中臭氧层，其中氧化亚氮(N2O)引人关注。N2O的光解和氧化作用可以形成NO，NO再与O3反应形成NO2和O2，从而使O3分解。 N2O的人为来源是施用化肥、化石燃料燃烧等，天然来源有土壤中的细菌作用和空中雷电等自然现象。高空飞行的航空器、核试验等产生的NOX也可以使O3分解。 据美国科学院估计，假如工业生产及豆科植物产生的氮肥增加1～2倍，全球的臭氧将减少3.5％。 臭氧层损耗的危害 ①损害人的免疫系统、眼角膜及人体皮肤，尤其使患皮肤癌患者增加。 臭氧层耗减对人类健康的影响 ②破坏地球上的生态系统。抑制植物的光合作用，损害植物叶片，使农作物减产。水生生态系统中的微生物、小型鱼虾和单细胞藻类减少、死亡，食物链被破坏，还可能导致某些生物物种的突变。 ③引起新的环境问题。 加剧光化学烟雾的形成 增强大气温室效应 加速材料的老化、分解、破坏，例如塑料老化、涂料变色、钢铁材料加速腐蚀等等。 臭氧层保护的发展历程 1980年，协调委员会提出了臭氧耗损严重威胁着人类和地球生态系统这一评价结论。 1981年，联合国环境署理事会建立了一个工作小组，