臭氧层的破坏机理

臭氧层被破坏的主要原因是什么？~

臭氧层的破坏 1、原因：地球上有一层保护膜，存在于包围在地球的大气中，就是臭氧层，臭氧层会将紫外线挡在地球外面，保护地球上的生物不会受到伤害。人类制造了大量会破坏臭氧层的物质，使地球南北极的臭氧层受到破坏。 2、影响：臭氧层被破坏造成地球紫外线增加，紫外线会破坏包括DNA在内的生物分子，还会增加罹患皮肤癌、白内障的机率，而且和许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物受致命的影响，海洋生态系统受破坏。农作物减产。加强温室效应。 3、我们不应该做的事：氟氯碳化物的使用，购买冷气、冰箱、汽车、喷雾剂等，应选购不含氟氯碳化物的产品。 4、补充资料：大气中的臭氧绝大部分都集中在离地面大约25~30公里的上平流层中，称为“臭氧层”。名虽为一层，但实际上臭氧分布各地并不均匀，而且大气中臭氧的总含量非常少，尚不到1ppm。这极薄的一层臭氧，对于地球上的生命非常重要，因为臭氧能吸收阳光中的紫外线，这些紫外线波长很短，而且有致命危险的辐射线，将这些紫外线转换成热能，只有极少量能到达地表。 由于臭氧在平流层中维持与氧气、氧原子等紫外线作用下的动态平衡，生物圈主要部分的耗氧量，及向上排放有可能参与或影响到此类反应(包括O3═O2+O′+2O3═3O2)的物质（如氯原子）都有可能威胁 到 “臭氧层”的臭氧含量，至此呼吁节能减排，植树造林，自觉维护生态环境，十分重要。 臭氧是氧气的一种同素异形体(由相同的元素组成，但分子结构不同。)顾名思义，臭氧又一种刺鼻的气味，所以得此恶名。在大气层的10公里到50公里高度的区域，臭氧有相当的浓度，叫做臭氧层。 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。 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。 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）。

1、原因：
一般认为，太阳活动引起的太阳辐射强度变化，大气运动引起的大气温度场和压力场的变化以及与臭氧生成有关的化学成分的移动、输送都将对臭氧的光化学平衡产生影响，从而影响臭氧的浓度和分布。
2、危害：
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。
3、防治对策：
建立国际间和各国的臭氧层保护法律约束机制，控制破坏臭氧层物质的排放。

现存危机
由于臭氧有其特殊的性质，并易受各种因素的影响，所以臭氧层又是十分脆弱的。卫星观测资料表明，自20世纪70年代以来，全球臭氧总量明显减少，1979年～ 1990年全球臭氧总量大致下降了3%。南极附近臭氧量减少尤为严重，大约低于全球臭氧平均值30%～ 40%，出现了“南极臭氧洞”。
自1985年发现“臭氧洞”以来，到1987年它变得既宽又深，1988年虽然有所缓解，但1989年以后到90年代的前几年里，每年南半球春季都出现很强的“臭氧洞”，1994年到1996年南极臭氧洞还在扩大。

在平流层中，一部分氧气分子可以吸收小于240μm波长的太阳光中的紫外线，并分解形成氧原子。这些氧原子与氧分子相结合生成臭氧，生成的臭氧可以吸收太阳光而被分解掉，也可与氧原子相结合，再度变成氧分子。其过程可用下面的化学反应方程式来表示：
O2+Hυ → 2O?
O2+O+M+O3 → M?
O3+hυ → J[10]O2+O?
O3+O → 2O2
M为反应第三体，它们是氮气和氧气分子，其作用是与生成的臭氧相碰撞，接受过剩的能量以使臭氧稳定。臭氧的浓度取决于上述纯氧反应理论生成反应和消除反应的平衡状态，它可以大体上重现出臭氧浓度的高度分布。但是从定量角度看，这一理论得出的平流层臭氧浓度 是实际臭氧浓度的2倍左右。
? 纯氧理论出现的问题，主要是没有考虑到大气中的微量成份的催化作用，通过链式反应消除臭氧。其链式反应方程式如下：
X+O3→XO+O2?
XO+O→X+O2
合计 O+O2→2O2?
其中X为H，OH，NO，Cl。
如果考虑了上述大气中微量成分消除臭氧的反应，再考虑大气运动效果，则大体上可以再现实际的臭氧高度分布。
在平流层中，臭氧的生成和消亡处于动态平衡，正常情况下维持 一定的浓度。 人类生产和使用大量CFCs，因其化学稳定性好、在对流层下不易被分解而进入平流层。到达平流层的CFCs受到短波紫外线UV—C的照射，分解为Cl自由基，参与对臭氧的消耗，见下图。
Cl?自由基消耗臭氧的连锁循环过程如下：
CFxCly → CFxCly-1+Cl?
Cl+O3 → ClO+O2?
O2 → 2O
ClO+O → Cl+O2?
Cl?自由基与O3反应的速度比NO与O3的反应快6倍。反应过程中释放的氯可以在平流层中存在好几年，因此一个Cl?自由基能够消耗10万个O3就不足为怪了。
一般情况下CFCs放出一个氯离子，但是剩下的基团可以通过与氧气等的后续反应，使CFCs中的全部氯都以破坏臭氧层的活动形态放出。
与此类似，臭氧的消耗应反还可以通过溴原子来进行，这些溴原子是从卤代烷灭火剂即哈龙中释放出来的。虽然哈龙对臭氧的破坏能力比CFCs要高，但由于大气中哈龙的浓度要远低于CFCs，整体而言，哈龙对臭氧的破坏要比CFCs小。在我国使用哈龙1211和哈龙1301的数量很大，就其破坏臭氧层的能力而言是CFCs的1/3，其破坏作用不可忽视。
仅仅根据气相反应理论，臭氧减少的最明显的高度应在40km附近。但是实际上臭氧减少趋势最大的高度是20km附近。而20km附近正是臭氧浓度最高的区域，这一事实进一步说明了臭氧层破坏的严重性。这种气相反应经典理论，与实际臭氧层破坏状况不一致的原因现已找到。这是由于破坏臭氧的反应通常是在颗粒状气溶胶表面进行，即非均相反应所造成的。正是非均相反应极大地破坏臭氧层才造成南极“臭氧空洞”。

机理：
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(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，以CFC12为例，它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，就会被太阳的紫外辐射分解，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:游离的氯原子或溴原子与O3分子反应，产生氯或溴的一氧化物，夺走O3分子的一个氧原子，使之变成氧分子。氯或溴的一氧化物与游离的氧原子反应，释放“夺来”的氧原子，形成更多的氧分子和游离氯原子或游离溴原子，新的游离氯原子或溴原子重新与其它O3分子反应，再度生成O2分子和氯或溴的一氧化物，这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏约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。
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。

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大宁县19437765730： 臭氧层破坏的机理是什么啊 - ？
陀牲欧特： 机理: 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(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...

大宁县19437765730： 说明臭氧层破坏的原因和机理 - ？
陀牲欧特：[答案] 臭氧层空洞形成机制 臭氧层空洞的形成是一种与物理化学、大气化学、大气环流、气候环境和太阳紫外辐射等多种因素有关的、复杂的大气现象和过程.目前对于解释臭氧层空洞出现的成因和机制归纳起来大致有三种理论:第一种认为动力气象学上...

大宁县19437765730： 氟利昂破坏臭氧层的机理(用有机化学的角度解答) - ？
陀牲欧特： 破坏臭氧的机理主要是氟利昂进入平流层后,在紫外照射下分解出Cl原子基,Cl再与O3发生链反应. 反应机理: 臭氧在紫外线作用下(反应条件不好打,自己加上) O3 → O2 + O 氯氟烃分解(以CF2Cl2为例) CF2Cl2 → CF2Cl• + •Cl自由基链反应 Cl• + O3 → ClO• + O2 ClO• + O → Cl• + O2总反应:O3 + O = 2O2

大宁县19437765730： 臭氧层被破坏的原因是由于 - ？
陀牲欧特： 人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用CFCs表示)是臭氧层被破坏的主要原因.氯氟烃是一种人造化学物质,1930年由美国的杜邦公司投人生产. 在第二次世界大战后,尤其是进入20世纪60年代以后,氯氟烃大量用作气溶胶、制冷剂、发泡...

大宁县19437765730： 臭氧层是怎样形成的? - ？
陀牲欧特：[答案] 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: 高层大气中的氧气受阳光紫外...

大宁县19437765730： 臭氧层被破坏的原因 - ？
陀牲欧特： 我来回答你!越来越多的科学证据证实氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因. 人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶,最典型的是氟氯碳化合物(CFCs,俗称氟里昂)和含溴化合物...

大宁县19437765730： 为什么臭氧层会被破坏? - ？
陀牲欧特： 自从发现南极上空出现臭氧空洞以后,科学家们经过近十年的研究,最后得出一致的结论:臭氧层的破坏和臭氧空洞的出现,是人类自身行为造成的,也就是人们在生产和生活中大量地生产和使用“消耗臭氧层物质(ODS)”以及向空气中排放...

大宁县19437765730： 臭氧层空洞的原因是什么?(简要) - ？
陀牲欧特：[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...

大宁县19437765730： 氟利昂怎样破坏臭氧层的机理 - ？
陀牲欧特：[答案] 在对流层的氟利昂分子很稳定,几乎不发生化学反应.但是,当它们上升到平流层后,会在强烈紫外线的作用下被分解,含氯... 一氧化氯基不稳定,很快又变回氯原子,氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……),不断破坏臭氧分子.Cl+O3===...

大宁县19437765730： 臭氧层破坏是什么效应?与温室效应有什么关系? - ？
陀牲欧特：[答案] 臭氧层破坏是由于氟利昂之类的气体被过多地排放到大气中,使臭氧层中的臭氧被分解为普通的氧气分子,结果削弱了地球大气阻隔紫外线的能力,这与温室效应无关.