臭氧。分析和总结.docx

题目：臭氧层破坏原因、现状及及控制管理措施

臭氧层的定义

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。

臭氧层的作用

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

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306.3nm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。

臭氧是无色气体，有特殊臭味，因此而得名“臭氧”。由太阳飞出

的带电粒子进入大气层，使氧分子裂变成氧原子，而部分氧原子与氧分

子重新结合成臭氧分子。距地面

15～50千米高度的大气平流层，集中

了地球上约90%的臭氧，这就是“臭氧层”。

地球上的一切生物离开太阳光就没有生命。太阳光是由可见光、紫

外线、红外线三部分组成。进入大气层的太阳光（包括紫外线）有 55%可穿过大气层照射到大地与海洋，其中 40%为可见光，它是绿色植物光合作用的动力；5%是波长100～400纳米的紫外线，而紫外线又分为长波、中波、短波紫外线，长波紫外线能够杀菌。但是波长为 200～315纳米的中短波紫外线对人体和生物有害。当它穿过平流层时，绝大部分

被臭氧层吸收。因此，臭氧层就成为地球一道天然屏障，使地球上的生

命免遭强烈的紫外线伤害。然而，近 10多年来，地球上的臭氧层正在遭到破坏。

臭氧层破坏的原因

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）。

臭氧层破坏机理

人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少的现象被称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。

臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中自然形成的， 其形成机理是：

O?紫外辐射O+O（高层大气中的氧气受阳光紫外辐射变成游离的氧原子）

O?+O=O?（有些游离的氧原子又与氧气结合就生成了臭氧， 大气中90%

的臭氧是以这种方式形成的）

O?是不稳定分子，来自太阳的紫外辐射既能生成 O?，也能使O?分解，产生O?分子和游离O原子，因此大气中臭氧的浓度取决于其生成与分解速度的动态平衡。

人为消耗臭氧层的物质主要是：广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃（ CFCs）以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃（Hal