全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件

1、全球性環(huán)境問題臭氧層空洞全球性環(huán)境問題臭氧層空洞臭氧定義：O原子以sp2雜化軌道形成離域鍵（三中心四電子體）。分子形狀為V形。極性分子。氣態(tài)臭氧厚層帶藍色，有刺激性腥臭氣味，濃度高時與氯氣氣味相像；液態(tài)臭氧深藍色，固態(tài)臭氧紫黑色。 主要來源：臭氧層、雷電作用等。對人體的影響：臭氧有極強的氧化性，少量的臭氧會使人感到精神振奮；但過強的氧化性也使其具有殺傷作用。一些過敏體質(zhì)的人，長時間暴露在臭氧含量超過180微克立方米的環(huán)境，會出現(xiàn)皮膚刺癢、呼吸不暢、咳嗽及鼻炎等癥狀。 臭氧定義：O原子以sp2雜化軌道形成離域鍵（三中心四電子體臭氧層定義：是指在平流層中距地表1050 km高度的臭氧圈層。其主要作

2、用是吸收短波紫外線。形成原理：大氣層的臭氧主要以紫外線打擊雙原子的氧氣，把它分為兩個原子，然后每個原子和沒有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不穩(wěn)定，紫外線照射之后又分為氧氣分子和氧原子，形成一個繼續(xù)的過程臭氧氧氣循環(huán)，如此產(chǎn)生臭氧層。臭氧層定義：是指在平流層中距地表1050 km高度的臭氧圈全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件臭氧形成后：由于其比重大于氧氣，會逐漸的向臭氧層的底層降落，在降落過程中隨著溫度的變化（上升），臭氧不穩(wěn)定性愈趨明顯，再受到長波紫外線的照射，再度還原為氧。臭氧層就是保持了這種氧氣與臭氧相互轉(zhuǎn)換的動態(tài)平衡。臭氧形成后：由于其比重大于氧氣，會逐漸的向臭氧層的底層降落，作用： 1、保護作

3、用。臭氧層能夠吸收太陽光臭氧層阻擋紫外線中的波長306.3m以 下的紫外線，主要是一部分UVB(波長290300m)和全部的UVC(波長290m，保護地球上的人類和動植物免遭短波紫外線的傷害。只有長波紫外線UV-A和少量的中波紫外線UV-B能夠輻射到地面，長波紫外線對生物細胞的 傷害要比中波紫外線輕微得多。所以臭氧層猶如一件保護傘保護地球上的生物得以生存繁衍 。 作用：全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件 2、加熱作用。臭氧吸收太陽光中的紫外線并將其轉(zhuǎn)換為熱能加熱大氣，由于這種作用大氣溫度結(jié)構(gòu)在高度50km左右有一個峰，地球上空1550km存在著升溫層。正是由于存在著臭氧才有平流層的存在。而地球以外的

4、星球因不存在臭氧和氧氣，所以也就不存在平流層。 大氣的溫度結(jié)構(gòu)對于大氣的循環(huán)具有重要的影響，這一現(xiàn)象的起因也來自臭氧的高度分布。 2、加熱作用。臭氧吸收太陽光中的紫外線并將其轉(zhuǎn)換為熱 3、溫室氣體的作用。在對流層上部和平流層底部，即在氣溫很低的這一高度，臭氧的作用同樣非常重要。如果這一高度的臭氧減少，則會產(chǎn)生使地面氣溫下降的動力。因此，臭氧的高度分布及變化是極其重要的。 3、溫室氣體的作用。在對流層上部和平流層底部，即在氣臭氧層破壞現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及其現(xiàn)狀1974年6月28日,美國化學(xué)家一一雷利羅蘭和馬里奧莫利納,在英國自然界雜志上發(fā)表了“氯氟烴(CFC)會嚴(yán)重地損害地球的臭氧層”的論文。1976年

5、，美國國家自然科學(xué)院正式了這一發(fā)現(xiàn)。1985年5月16日,英國化學(xué)家喬法曼也在此雜志上發(fā)表了論文,以強有力的充足數(shù)據(jù)證明羅蘭和莫利納理論是正確的 。同年，英國南極考察隊在南緯60地區(qū)觀測發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞，引起世界各國極大關(guān)注。臭氧層的臭氧濃度減少，使得太陽對地球表面的紫外輻射量增加，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞作用，影響人類和其他生物有機體的正常生存。 臭氧層破壞現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及其現(xiàn)狀1974年6月28日,美國化學(xué)家現(xiàn)狀臭氧空洞增大的速度是驚人的，特別是近年來南極上空的臭氧空洞有惡化的趨勢。根據(jù)全球總臭氧觀測的結(jié)果表明，在過去10-15年間，每到春天南極上空平流層的臭氧都會發(fā)生急劇的大規(guī)模耗損。臭氧洞可以用一

6、個三維的結(jié)構(gòu)來描述，即臭氧洞的面積、深度及延續(xù)時間。1987年10月，南極上空的臭氧濃度下降到了1957-1978年間的一半，臭氧洞面積則擴大到足以覆蓋整個歐洲大陸。目前，不僅在南極，在北極上空也出現(xiàn)了臭氧減少的現(xiàn)象，美、日、英、俄等國家聯(lián)合觀測發(fā)現(xiàn)，北極上空臭氧層也減少了 20%，已形成了面積約為南極臭氧空洞三分之一的北極臭氧空洞。在被稱為是世界上“第三極”的青藏高原，中國大氣物理及氣象學(xué)者的觀測也發(fā)現(xiàn)，青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度減少，已經(jīng)成為大氣層中的第三個臭氧空洞。 現(xiàn)狀臭氧空洞增大的速度是驚人的，特別是近年來南極上空的臭氧空全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件臭氧破

7、壞的原因 人為消耗臭氧層的物質(zhì)主要是：廣泛用于冰箱和空調(diào)制冷、泡沫塑料發(fā)泡、電子器件清洗的氯氟烷烴（CFxCl4-x，又稱Freon），以及用于特殊場合滅火的溴氟烷烴（CFXBr4-x，又稱Halons哈龍）等化學(xué)物質(zhì)。 消耗臭氧層的物質(zhì)，在大氣的對流層中是非常穩(wěn)定的，可以停留很長時間。CF2C12在對流層中壽命長達120年左右。因此，這類物質(zhì)可以擴散到大氣的各個部位，但是到了平流層后，就會在太陽的紫外輻射下發(fā)生光化反應(yīng)，釋放出活性很強的游離氯原子或溴原子，參與導(dǎo)致臭氧損耗的一系列化學(xué)反應(yīng)： CFxCl4-xhvCFxCl3-xCl ClO3ClOO2 ClOOO2Cl 臭氧破壞的原因 人為消

8、耗臭氧層的物質(zhì)主要是：廣泛用于冰臭氧層破壞的危害對人類健康的危害 臭氧層被破壞后，其吸收紫外線的能力大大降低，使得人類接受過量紫外線輻射的機會大大增加了。一方面，過量的紫外線輻射會破壞人的免疫系統(tǒng)，使人的自身免疫系統(tǒng)出現(xiàn)障礙，患呼吸道系統(tǒng)傳染性疾病的人數(shù)大量增加；另一方面，過量的紫外線輻射會增加皮膚癌的發(fā)病率。據(jù)統(tǒng)計，全世界范圍內(nèi)每年大約有10萬人死于皮膚癌，大多數(shù)病例與過量紫外線輻射有關(guān)。臭氧層的臭氧每損耗1，皮膚癌的發(fā)病率就會增加 2。另外，過量紫外線輻射還會誘發(fā)各種眼科疾病，如白內(nèi)障、角膜腫瘤等。臭氧層破壞的危害對人類健康的危害臭氧層破壞的危害對陸地生態(tài)系統(tǒng)的危害 實驗表明，過量的紫外線

9、輻射會使植物葉片變小，減少了植物進行光合作用的面積，從而影響作物的產(chǎn)量同時，過量紫外線輻射還會影響到部分農(nóng)作物種子的質(zhì)量，使農(nóng)作物更易受雜草和病蟲害的損害。一項對大豆的初步研究表明，臭氧層厚度減少25，大豆將會減產(chǎn)2025。 臭氧層破壞的危害對陸地生態(tài)系統(tǒng)的危害全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件臭氧層破壞的危害對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響 研究結(jié)果表明，紫外線輻射的增加會直接引起浮游植物、浮游動物、幼體魚類以及整個水生食物鏈的破壞。研究人員測定了南極地區(qū)UV-B輻射及其穿透水體的量的增加，證據(jù)證實天然浮游植物群落與臭氧的變化直接相關(guān)。 臭氧層破壞的危害對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響臭氧層破壞的危害 對臭氧空洞范圍內(nèi)和

10、臭氧空洞以外地區(qū)的浮游植物進行比較的結(jié)果表明，浮游植物生產(chǎn)力下降與臭氧減少造成的UV-B輻射增加直接有關(guān)。一項研究表明，在冰川邊緣地區(qū)的生產(chǎn)力下降了6%12%。由于浮游生物是海洋食物鏈的基礎(chǔ)，浮游生物種類和數(shù) 量 的減少還會影響魚類和貝類生物的產(chǎn)量。另一項科學(xué)研究的結(jié)果顯示，如果平流層臭氧減少了25%，浮游生物的初級生產(chǎn)力將下降10%，這將導(dǎo)致水面附近的生物減少35%。 臭氧層破壞的危害 對臭氧空洞范圍內(nèi)和臭氧空洞以外地區(qū)臭氧層破壞的危害高層臭氧破壞增加低層臭氧造成的破壞 臭氧在平流層起保護作用，在地面卻是有害污染物。光化學(xué)煙霧的主要成分地面臭氧阻礙農(nóng)作物和樹木的生長，限制能見度，損害肺功能。

11、植物遭到臭氧的侵襲后，葉面就產(chǎn)生大量的白色斑點，影響光合作用。因平流層臭氧損耗導(dǎo)致陽光紫外線輻射的增加會加速建筑、噴涂、包裝及電線電纜等所用材料，尤其是聚合物材料的降解和老化變質(zhì)。特別是在高溫和陽光充足的熱帶地區(qū)，這種破壞 作用更為嚴(yán)重。由于這一破壞作用造成的損失估計全球每年達到數(shù)十億美元。 臭氧層破壞的危害高層臭氧破壞增加低層臭氧造成的破壞臭氧層破壞的危害 無論是人工聚合物，還是天然聚合物以及其它材料都會受到不良影響。當(dāng)這些材料尤其是塑料用于一些不得不承受日光照射的場所時，只能靠加入光穩(wěn)定劑和抗氧劑或進行表面處理以保護其不受日光破壞。陽光中UV-B輻射的增加會加速這些材料的光降解，從而限制了

12、它們的 使用壽命。研究結(jié)果已證實中波UV-B輻射對材料的變色和機械完整性的損失有直接的影響。 臭氧層破壞的危害 無論是人工聚合物，還是天然聚合物解決臭氧層破壞問題的技術(shù)措施最根本的措施在于盡早開發(fā)代用品 1985年，在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的推動下，制定了保護臭氧層的維也納公約。1987年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署制定了關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書，對8種破壞臭氧層的物質(zhì)（簡稱受控物質(zhì)）提出了削減使用時間的要求。中國于1992年加入了蒙特利爾協(xié)議書。 代用品的開發(fā)應(yīng)考慮： 1、具有優(yōu)異的物化性能； 2、價格適宜，能被市場接受； 3、對臭氧破壞潛能低； 4、溫室效應(yīng)潛能低解決臭氧層破壞問題的技術(shù)措施最根本的措施在于盡早開發(fā)代用品全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件合理使用，控制排放 CFCs的代用品要相當(dāng)一段時間才可以完全取代CFCs，因此在這段期間內(nèi)合理節(jié)省使用CFCs及在運輸、保管、使用、維修、制品廢棄各個環(huán)節(jié)控制排放也是一項重要的措施。合理使用，控制排放全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件全球性環(huán)境問題臭氧層空洞課件回收和再生 開發(fā)CFCs回收再生技術(shù)對控制排放、節(jié)省資源，降低成本，代用品順利轉(zhuǎn)換等有重要的意義，而且這項技術(shù)還可以延用于代用品的回收。美國環(huán)保局認為美國CFCs消費量的2/3均可回收。 回