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臭氧空洞形成的原因臭氧层空洞的成因 臭氧空洞指的是因空气污染物质，特别是氧化氮和卤化代炷等气溶胶污染物的扩散、 侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。 臭氧层损耗是臭氧空洞的真正成因，那么，臭氧层是如何耗损的呢?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，就会导致臭氧耗损，使臭氧浓度 减少。人为消耗臭氧层的物质主要是：广泛用丁-冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子 器件清洗的氯氟烷CFxC14-x, 乂称Freon,以及用于特殊场合灭火的浪氟烷CFXBr4-x, 乂称Halons哈龙等化学物质。 消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，可以停留很长时间，如CF2C12 在对流层中寿命长达120年左右。因此，这类物质可以扩散到大气的各个部位，但是到了 半流层后，就会在太阳的紫外辐射下发生光化反应，释放出活性很强的游离氯原子或淚原 子，参与导致臭氧损耗的一系列化学反应： CFxC14-x+hv- ・CFxC13-x+・Cl •C1+03-*・C10+02 •C10+0-*O2+・C1 这样的反应循环不断，每个游离氯原子或漠原子可以破坏大约10万个03分子，这就 是氯氟烷烧或浪氟烷桂破坏臭氧层的原因。 国际组织《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定了 15种氯氟烷烧、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷炷、34种含氢浪氟烷烧、四氯化碳CC14、甲基氯仿 CH3CC13和甲基浪CH3Br为控制使用的消耗臭氧层物质，也称受控物质。其中含氢氯氟烷 烧如,HCFC12类物质是氯氟烷绘的一种过渡性替代品，因其含有H,使得它在底层大气易 于分解，对03层的破坏能力低于氯氟烷烧，但长期和大量使用对03层危害也很大。 在工程和生产中作为溶剂的四氯化碳CC14和甲基氯仿CH3CC13,同样具有很大的破 坏臭氧层的潜值，所以也被列为受控物质。 浪氟烷炷主要是哈龙：哈龙1211CF2BrCK哈龙1310CF3Br、哈龙2420C2F4Br2,这些 物质一般用作特殊场合的灭火剂。此类物质对臭氧层最具破坏性，比氯氟烷绘高3〜10倍, 1994年发达国家己经停止这3种哈龙的生产。 近年來的研究发现，核爆炸、航空器发射、超音速飞机将大量的氮氧化物注入平流层 中，也会使臭氧浓度下降。 N0对臭氧层破坏作用的机理为: O3+NO—O2+NO2, 0+N02-*02+N0, 总反应式为：0+03-202。 臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中口然形成的，其形成机理是： 02 +hv ---------- 0+0高层大气中的氧气受波长短T 242nm的紫外线照射变成游离的氧原 子；02+0 =03有些游离的氧原子乂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；03是不稳定分子，來口太阳的短于1140nm射线照射乂使03分解，产生 02分子和游离0原子，因此大气中臭氧的浓度取决丁•其生成与分解速度的动态平衡。 太阳是一个巨大的热体，表面温度高达6000°C,是地球取之不尽的能量來源。但太 阳辐射的紫外光中有一部分能量极高，如果到达地球表面，就可能对地球生物的生存造成 无法挽回的影响然而，口然的力量改变了这一过程，地球的大气层就像一个过滤器，一把 保护伞，将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外，使地球成为人类可爱的家园。而完 成这一工作的，就是今天已经妇儒皆知的“臭氧层”。 臭氧是地球大气层中的一种蓝色、有刺激性的微量气体，是平流层大气最关键的组成 组分。大气中90%的臭氧集中在距地球表面10 一 50Km的高度范围内，分布厚度约为 10〜15Km,其半均密度约为9X10-8g.L-lo尽管臭氧层在地球表面并不太厚，臭氧在大气 层中只占白万分之儿，若在气温0°C时，将地表大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气圧 时，臭氧层的总厚度才不过3 mm,总质量不过30亿t左右。就是这样的一个臭氧层，却吸收了來口太阳99%的高 强度紫外辐射，保护了人类和生物免遭紫外辐射的伤害。可以亳不夸在地说，地球上的一 切生命就像离不开水和氧气一样离不开大气臭氧层，大气臭氧是地球上一切生灵的保护伞。 臭氧层中的臭氧能吸收200〜300 nm的阳光紫外线辐射，因此臭氧空洞可使阳光中紫 外辐射到地球表面的量大大增加，从而产生一系列严重的危害。 阳光紫外线辐射能量很高的部分称EUV,在平流层以上就被大气中的原子和分子所吸 收，从EUV到波长等于290nm之间的称为UV~C段，能被臭氧层中的臭氧分子全部吸收， 波长等于290〜320nm的辐射段称为紫外线B段即B类紫外线，也有90%能被臭氧分子吸收, 从而可以大大减弱到达地面的强度。如果臭氧层的臭氧含量减少，则地面受到紫外线B的 辐射量增大。 B类紫外线灼伤称为B类灼伤，这是紫外辐射最明显的影响之一，学名为红斑病。B 类紫外线也能损耗皮肤细胞中遗传物质，导致皮肤癌。B类辐射增加还可对眼睛造成损坏, 导致白内障发病率增加。B类紫外线辐射也会抑制人类和动物的免疫力。因此B类紫外线 辐射的增加，可以降低人类对一些疾病包括癌症、过敏症和一些传染病的抵抗力。 B类辐射的增加，会对口然生态系统和作物造成直接或间接的影响。例如B类紫外辐 射对20米深度以内的海洋生物造成危害，会使浮游生物、幼鱼、幼蟹、虾和贝类大量死 亡，会造成某些生物减少或灭绝，由丁海洋中的任何生物都是海洋食物链中重要的组成部 分，因此某些种类的减少或灭绝，会引起海洋生态系统的破坏。 B类辐射的增加也会损害浮游植物，由于浮游植物可吸收大量二氧化碳，其产量减少, 使得大 本文来源：https://www.dywdw.cn/94e359e1944bcf84b9d528ea81c758f5f71f29f9.html
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2023-09-20
