臭氧空洞形成的原因臭氧层空洞的成因
大气臭氧问题是近几十年来十分活跃的一个科学领域。目前地球两极高空出现了臭氧空洞,引起了全球环境的变化,臭氧空洞形成的原因是什么呢?下面是我整理的臭氧空洞形成的原因,欢迎阅读。
臭氧空洞形成的原因
臭氧空洞指的是因空气污染物质,特别是氧化氮和卤化代烃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(CFxCl4-x,又称Freon),以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃(CFXBr4-x,又称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,但是到了平流层后,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溴原子,参与导致臭氧损耗的一系列化学反应:
CFxCl4-x+hv→•CFxCl3-x+•Cl
•Cl+O3→•ClO+O2
•ClO+O→O2+•Cl
这样的反应循环不断,每个游离氯原子或溴原子可以破坏大约10万个O3分子,这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。
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种氯氟烷烃、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃、34种含氢溴氟烷烃、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)和甲基溴(CH3Br)为控制使用的消耗臭氧层物质,也称受控物质。其中含氢氯氟烷烃(如,HCFCl2)类物质是氯氟烷烃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O3层的破坏能力低于氯氟烷烃,但长期和大量使用对O3层危害也很大。 在工程和生产中作为溶剂的四氯化碳(CCl4)和甲基氯仿(CH3CCl3),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。
溴氟烷烃主要是哈龙:哈龙1211(CF2BrCl)、哈龙1310(CF3Br)、哈龙2420(C2F4Br2),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,比氯氟烷烃高3~10倍,1994年发达国家已经停止这3种哈龙的生产。
近年来的研究发现,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。
NO对臭氧层破坏作用的机理为:
O3+NO→O2+NO2,
O+NO2→O2+NO,
总反应式为:O+O3→2O2。
大气臭氧层的作用
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:
O2 +hv——→O+O (高层大气中的氧气受波长短于242nm的紫外线照射变成游离的氧原子); O2+O =O3 (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); O3是不稳定分子,来自太阳的短于1140nm射线照射又使O3分解,产生O2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。 太阳是一个巨大的热体,表面温度高达6000℃,是地球取之不尽的能量来源。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,自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,就是今天已经妇孺皆知的“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 — 50Km的高度范围内,分布厚度约为10~15Km,其平均密度约为9×10-8g.L-1。尽管臭氧层在地球表面并不太厚,臭氧在大气层中只占百万分之几,若在气温0℃ 时,将地表大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压时,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,却吸收了来自太阳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。可以毫不夸在地说,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。
臭氧空洞的危害
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,会对自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,由于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,使得大气中存留更多的二氧化碳,使温室效应加剧。
B类辐射还将引起用于建筑物、绘画、包装的聚合材料的老化,使其变硬变脆,缩短使用寿命等等。
另外,臭氧层臭氧浓度降低紫外辐射增强,反而会使近地面对流层中的臭氧浓度增加,尤其是在人口和机动车量最密集的城市中心,使光化学烟雾污染的机率增加。
臭氧层空洞形成的原因 臭氧层空洞形成的原因有哪些
臭氧层空洞是指大气平流层中臭氧浓度流失导致的臭氧缺口。形成的原因是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成,其中的氯离子释放出来进入大气后,能反复破坏臭氧分子,自己仍保持原状,因此尽管其量甚微,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。但仅仅是氟利昂的作用还不够,太阳...
臭氧层空洞形成的原因
1. 人类活动是臭氧层空洞形成的主要原因之一。我们日常生活中使用的许多产品,如泡沫塑料、喷雾剂、灭火器和空调中的制冷剂,都会释放出氯氟烃(CFCs)。这些氯氟烃气体最终到达臭氧层,并在紫外线的作用下分解,释放出氟原子。这些氟原子会夺取臭氧分子中的一个氧原子,从而减少臭氧的量,使其失去吸收紫外...
臭氧层空洞成因 臭氧层空洞是由什么引起的
1、人类活动导致的臭氧层损坏 臭氧层空洞是臭氧层损坏的一个重要表现,这种损坏是由于人类活动导致的,主要是因为人们大量排放氯氟烃,使臭氧层受到破坏。氯氟烃是一种有害物质,它会被太阳光照射后产生臭氧破坏物,从而破坏臭氧层。2、全球变暖导致的臭氧层空洞 另外,全球变暖也是臭氧层空洞形成的原因之一...
臭氧层空洞形成的原因
1. 臭氧层空洞的形成与氟利昂的使用密切相关。这种物质广泛应用于制冷剂和其他领域,其含有的氯离子能够破坏臭氧分子,而自身却几乎不被消耗。2. 尽管氟利昂的作用不容忽视,但太阳风带来的粒子流在地球磁场的影响下,集中在地磁两极并破坏臭氧分子,才是形成臭氧层空洞的主要原因。3. 臭氧层位于大气平流...
臭氧层空洞形成的原因
1. 人为因素是臭氧层空洞形成的主要原因之一。人类生活中广泛使用的泡沫塑料、护发摩丝、灭火剂、制冷剂等产品含有氯氟烃(CFC)。这些氯氟烃气体被释放到大气中后,逐渐上升至臭氧层附近,在那里,紫外线作用下,氯氟烃分解出氟原子,这些氟原子进而夺取臭氧分子中的氧原子,导致臭氧转化为普通氧分子,从而...
臭氧空洞的原因
大量的氟利昂进入大气。根据查询百度题库得知,题目臭氧层出现空洞的主要原因是()A、温室效应。B、海水富营养化。C、酸雨。D、大量的氟利昂进入大气。答案是D,所以是大量的氟利昂进入大气。1984年,英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。大气臭氧层的损耗是当前世界上又一个普遍关注的全球性大气环境问题...
简述臭氧层空洞形成的原因?说明其对人体健康的危害?
1. 臭氧层空洞的形成主要归咎于人类活动产生的氟氯碳化合物(CFCs)和其他卤代烃气体的排放。这些气体在大气中上升至平流层,并在紫外线的作用下分解,释放出氯和溴原子。这些原子与臭氧分子反应,导致臭氧层变薄,形成空洞。2. 臭氧层空洞对人体健康的危害包括:增加皮肤癌发病率,因为紫外线是皮肤癌的...
简述臭氧层空洞形成的原因?说明其对人体健康的危害?
臭氧层空洞的形成主要是由于人类活动产生的氟氯碳化合物(CFCs)和卤代烷烃等人造气体的大量排放。这些气体在大气中上升到平流层后,受到紫外线的照射,会分解出氯和溴,这些元素与臭氧发生反应,使臭氧层变薄,形成臭氧层空洞。其相关内容如下:1、增加皮肤癌的风险:紫外线是皮肤癌的主要诱因,臭氧层...
臭氧层空洞的原因
对南极臭氧层空洞形成原因的解释主要分为三种:大气化学过程、太阳活动影响以及大气动力学。1. 大气化学过程解释 这种解释认为,臭氧层中会发生某些大气化学反应,将含有三个氧原子的臭氧(O₃)分解为分子氧(O₂)和原子氧(O),从而破坏臭氧层。2. 太阳活动影响解释 支持这一解释的科学...
臭氧层空洞是什么原因造成的
对南极臭氧洞形成原因的解释有三种,即大气化学过程解释,太阳活动影响和大气动力学解释。1、大气化学规程解释 大气化学过程解释,认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应,将3个氧原子含量的臭氧(O₃)分解为分子氧(O₂)和原子氧(O),从而破坏了臭氧层。2、太阳活动影响解释 太阳活动影响...
禄潘芙必:[答案] 氟利昂的广泛运用造成了臭氧层空洞. 臭氧是一种有特殊臭味的气体,由三个氧原子组成.所谓臭氧层,主要是指离地面15-50公里的大气平流层中比较集中的臭氧.即使在那里,臭氧的浓度也只有10ppm( 即百万分之十).倘若将这些臭氧全部集中起来...
习水县15659537875: 形成臭氧层空洞的原因是是什么? - ?
禄潘芙必:[答案] 为什么“三极”上空臭氧层所受的破坏反而比较严重呢?氧层破坏比较严重的地方在地球的“三极”上,即北极地区、南极地区和青藏高原的上空.美、日、英、俄等国家联合观测发现,近年来,北极上空臭氧层也减少了20%.在被称为是世界上“第...
习水县15659537875: 臭氧空洞的形成原因 - ?
禄潘芙必: 经过跟踪、监测,科学家们找到了臭氧层损耗即臭氧空洞的形成原因.一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的“罪魁祸首”.另外,寒冷也是臭氧层变薄的关键,这就是为什么首先在地球南北极最冷地区出...
习水县15659537875: 臭氧层空洞是什么原因造成的? - ?
禄潘芙必: 关于臭氧层空洞的形成,在世界上占主导地位的是人类活动化学假说:人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,游离基同臭氧发生化学反应,使臭氧浓度减少,从而造成臭氧层的严重破坏. 另外还有太阳活动说等说法,认为南极臭氧层空洞是一种自然现象.
习水县15659537875: 臭氧层空洞的原因是什么?(简要) - ?
禄潘芙必:[答案] 臭氧空洞的成因 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:广泛用于冰箱和空调...
习水县15659537875: 臭氧层空洞的原因是什么?(简要) - ?
禄潘芙必: 臭氧空洞的成因 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:广泛用于冰箱...
习水县15659537875: 臭氧空洞怎么形成的 - ?
禄潘芙必:[答案] 南极臭氧洞是怎么形成的?研究表明,人类的活动,特别是大量使用作为制冷剂和雾化剂的氟利昂,是产生南极臭氧洞的重要原因.人类在生产和生活中泄漏到大气中的氟利昂在高层大气中经紫外线分解成氯原子,氯原子使臭氧产生了...
习水县15659537875: 臭氧层空洞是由哪些物质造成的 - ?
禄潘芙必: 关于臭氧层空洞的形成,在世界上占主导地位的是人类活动化学假说:人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,游离基同臭氧发...
习水县15659537875: 臭氧层空洞是怎么样形成的? - ?
禄潘芙必:[答案] 在现代社会的生产与生活中,氟利昂被广泛地用作电冰箱的制冷剂,用作泡沫塑料的发泡剂,用作电子元件和精密仪器的清... ——1个氯原子在连锁反应中可以破坏10万个臭氧分子! 1979年,英国科学家首先在南极上空发现一个臭氧层“空洞”....
习水县15659537875: 臭氧层出现空洞的原因 - ?
禄潘芙必: 臭氧层空洞 是氟氯代烷以及NO2 NO的过度使用造成的 就是空调冰箱的大量生产使用和汽车尾气的不环保排放 导致紫外线大量射入 皮肤艾几率大增