臭氧洞的形成及危害
臭氧空洞形成的原因臭氧层空洞的成因
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？下面是店铺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。
臭氧空洞ppt课件
五、臭氧层保护及现状
世界消耗臭氧物质产量（1940－1993）
消耗臭氧层物质消费趋势
绿色出行； 购买有“无氯氟化碳”标志的产品（如
气雾剂罐、冰箱、灭火器等）； 合理地处理废旧冰箱和电器； 用有效而安全的替代物来替代破坏臭氧
层的杀虫剂；
臭氧空洞的现状
据美国国家航空航天局（NASA）和美国 国家海洋和大气管理局（NOAA）的卫 星数据显示，臭氧层空洞的历史最大值 发生在2000年9月6日，面积达2990万平 方公里。而2012年南极臭氧层空洞的平 均面积最小值为1790万平方公里，这也 是过去20年来的第二小值。我们终于看 到了相对乐观的结果。
三、臭氧层的作用
1.保护作用，吸收 太阳光中的波长 306.3nm以 下的紫 外线，部分中波 UV—B(290～ 300nm)和全部短波 UV—C(<=290nm）。
2.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，正
2O是₃→由3于O₂存＋在28着5k臭J 氧 才有平流层的存在。
1.臭氧数值低，应在220Du以下; 2.低值区（低于220Du）的范围大，经常
超过百万平方千米
4.3臭氧层的破坏机理
南极臭氧洞形成原因的解释有三种
大气化学规程解释 认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应，将臭氧（O3）
分解为分子氧（O2）和原子氧（O），从而破坏了臭氧层； 太阳活动影响解释
低温下臭氧在二氯甲烷(CH2Cl2)
2.物化性质
1)臭氧反应活性强，极易分解，很不稳定， 在常温下会逐渐分解为氧气.
2O3 →3O2 ＋ 285kJ
2) 臭氧会因光、热、水份、金属、金属氧化 物以及其他的触媒而加速分解为氧。
臭氧层空洞
日本气象厅称，南极臭氧层空洞较小并不代表臭氧层正在恢复，而是可能南极7月份和8月份气温相对往年较 高有关。
修复
美国科学家2016年发现，首次有确实证据证明南极臭氧层的破洞已经开始萎缩。
1977年4月，联合国环境规划署理事会在美国华盛顿哥伦比亚特区召开了有32个国家参加的“评价整个臭氧 层”国际会议。
会议通过了第一个“关于臭氧层行动的世界计划”。这个计划包括监测臭氧和太阳辐射、评价臭氧耗损对人 类健康影响、对生态系统和气候影响等，并要求联合国环境规划署建立一个臭氧层问题协调委员会。
危害
《时代》封面之消失的臭氧10多年来，经科学家研究；大气中的臭氧每减少1%。照射到地面的紫外线就增加 2%，人的皮肤癌就增加3%，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。如今居住在距南极洲较近的 智利南端海伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门，就要在衣服遮不住的肤面，涂上防晒油，戴上太阳眼 镜，否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒痛；羊群则多患白内障，几乎全盲。据说那里的兔子眼 睛全瞎，猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去，河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。
此后，臭氧层的臭氧损耗情况出现好转，但臭氧水平正在恢复的还是第一次被科学证实。
不过，科学家同时发现，人们用以替代氯氟烃的一些物质虽然不会损耗或较低损耗臭氧，但却会造成温室效 应，加快全球气候变化。美国麻省理工学院大气科学家苏珊·所罗门说，这些替代物质虽然目前还没有形成规模， 但到2050年前会对全球气候变化产生巨大影响。
1987年，联合国为了避免工业产品中的氟氯碳化物对地球臭氧层继续造成恶化及损害，承续1985年保护臭氧 层维也纳公约的大原则，邀请所属26个会员国在加拿大蒙特利尔所签署的环境保护公约《蒙特利尔破坏臭氧层物 质管制议定书》，又称《蒙特利尔议定书》。该议定书自1989年1月1日起生效。中国1991年加入《蒙特利尔议定 书》。
大气层中的臭氧洞及其修复
1.介绍大气层中的臭氧洞大气层中的臭氧洞是指高空大气中的臭氧层发生损失或稀薄的现象。
臭氧层位于地球大气层的平流层，其功能是过滤掉太阳辐射中的紫外线。
然而，由于人类活动导致大量化学物质的排放，特别是氯氟碳化合物（CFCs）和卤代碳氢化合物（HCFCs），臭氧层开始受到破坏，形成了臭氧洞。
2.形成臭氧洞的原因臭氧洞形成的主要原因是人为排放的氯氟碳化合物和卤代碳氢化合物。
这些化合物会通过大气层上升，并在紫外线的作用下释放出氯原子，然后破坏臭氧分子。
由于臭氧层中的氯原子具有很强的持久性，它们可以在大气层中循环数十年，不断破坏更多的臭氧分子，从而造成臭氧洞的扩大和加深。
3.臭氧洞的影响臭氧洞的扩大和加深会导致更多的紫外线穿透地球大气层，进而对人类健康和生态系统产生负面影响。
过量的紫外线辐射可能导致皮肤癌、白内障、免疫系统功能下降等健康问题。
此外，紫外线还会破坏陆地和海洋生态系统中的植物、海藻和浮游生物，造成生态平衡的紊乱。
4.修复臭氧洞的方法为了修复大气层中的臭氧洞，国际社会采取了一系列行动和措施：4.1.减少卤代碳氢化合物的排放国际社会在蒙特利尔议定书中约定限制和逐步淘汰卤代碳氢化合物的生产和使用。
这一协议在全球范围内得到广泛的认可和遵守，对修复臭氧洞起到了重要作用。
各国通过技术创新和政策引导，逐渐减少了卤代碳氢化合物的排放，从而减缓了臭氧洞的形成。
4.2.推动可持续发展可持续发展是修复臭氧洞的长期解决方案之一。
通过鼓励清洁能源的使用、提倡循环经济和绿色生产方式，可以减少对化石燃料的依赖，降低二氧化碳和其他温室气体的排放，从而减缓气候变化和臭氧层破坏。
4.3.加强国际合作和监测修复臭氧洞需要全球范围内的合作与监测。
各国应加强信息共享和技术交流，共同研究臭氧洞的形成机制和修复方法。
同时，建立健全的监测体系，及时掌握臭氧洞的动态变化，以便采取及时有效的措施进行修复。
5.修复臭氧洞的进展和展望通过国际社会的共同努力，臭氧洞在过去几十年中得到了一定程度的修复。
臭氧空洞的形成与防治对策
臭氧空洞的形成与防治对策近年来，臭氧空洞已经成为了全球环境保护的热门话题。
尽管我们不时听到它的名字，但如果你问一下身边的人臭氧空洞究竟是什么，他们大概也只是想到了几个词汇——环境污染、气候变化等等，而真正了解它的原理和对环境造成的危害又有多少呢？所谓臭氧空洞，是指大气中的臭氧层由于人类的污染活动和天然因素而被破坏，形成一种空气层缺口，这种缺口可能给人类的健康、生态系统、农作物产生极大的威胁。
下面，我们将介绍臭氧空洞的形成原因及其防治对策。
一、臭氧空洞的形成原因1. 温室气体的排放温室气体是指能够吸收并向大气中释放热量、进而形成温室效应的气体，这类气体包括二氧化碳、氟利昂（CFC）、甲烷、一氧化二氮等。
其中，CFC是人类活动产生的重要温室气体。
CFC经由大气的对流层达到臭氧层，进而通过紫外线的作用将臭氧分解，导致臭氧层损失，从而形成臭氧空洞。
2. 全球气候变化全球气候变化也将对臭氧层造成影响。
随着全球气温升高，大气中的水蒸气含量也会增加，而水蒸气是臭氧形成过程的重要组成部分。
如果大气中水蒸气的增加导致臭氧分解速度反而加快，那么就会加速臭氧层的破坏。
这也是为什么近年来，一些国家采取减少温室气体排放的措施，来尽量减缓全球气候变化的速度。
二、臭氧空洞的防治对策1. 加强环保意识减少人类对环境造成的破坏，是减缓臭氧层的破坏的最佳方式。
因此，从个人角度出发，我们应该高度重视环保，尽量减少对环境的污染，例如减少开车、减少使用一次性塑料等等。
2. 推广清洁能源清洁能源是指能够在使用过程中对环境不产生污染、且能够重复利用的能源，例如太阳能、风能、水能等等。
由于清洁能源使用量的增加，因此减少了使用化石能源的必要性，有效减少了温室气体的排放量，达到环保减排的目的。
3. 减少CFCs使用CFCs是影响臭氧层的主要嫌疑犯。
目前，已有许多国家提出了限制工业使用CFCs的措施。
在日常生活中，我们也应该尽量减少使用带有CFCs的产品。
臭氧层的形成和耗损
臭氧空洞旳成因
❖ 臭氧层损耗是臭氧空洞旳真正成因。
❖ 臭氧层是怎样耗损旳呢？是什么原因造成臭氧层旳 破坏呢？科学家以为，臭氧急剧耗损不是由已知旳 自然现象引起旳，而是人为旳活动起决定性旳作用。 是某些人类活动所散发旳物质进入臭氧层，引起臭 氧旳损耗。
❖ 这些物质有含氯氟烃类、有机溴化合物、氧化亚氮 及超音速飞机排放氮氧化物、甲烷、水汽和二氧化 碳等。
❖ 1991年成立了保护臭氧层领导小组，开始 编制并完毕了《中国消耗臭氧层物质逐渐 淘汰国家方案》
❖ 1999年7月1日冻结了氟利昂旳生产，并将
❖ 从这里我们不但能够看到人类日益紧迫旳步伐，而 且也发觉，虽然如此努力地弥补我们上空旳“臭氧 洞”，但因为臭氧层损耗物质从大气中除去十分困 难．估计采用哥本哈根修正案，也要在2050年左 右平流层氯原子浓度才干下降到临界水平下列，到 那时，我们上空旳“臭氧洞”可望开始恢复。臭氧 层保护是近代史上一种全球合作十分经典旳范例， 这种合作机制将成为人类旳财富，并为处理其他重 大问题提供借鉴和经验。
❖ 2023年1-3月期间，北极上空臭氧层耗损曾经 到达60%，是历史上该地域臭氧层耗损旳最 高水平。
❖ 当南极旳春季来临（九月下旬），阳光照射 冰云，冰晶融化，释放吸附旳氯氟烃类物质。 在紫外线旳照射下，分解产生氯原子，与臭 氧反应，形成季节性旳“臭氧空洞”。
❖ 因为北极没有极地大陆和高山，仅有一片海 洋冰帽，形不成大范围旳强烈旳“极地风 暴”，所以不易产生象南极那样大旳臭氧洞。 但是，北极上空旳臭氧在不断地降低。
大气中臭氧层现状及发展
❖ 这是美国航空航天局用卫星 测绘出旳南极臭氧层空洞， 左图是去年9月24日旳臭氧 层空洞图像，虽然只有一种， 但其面积比北美洲还大。右 图是今年9月24日旳图像， 科学家首次发觉臭氧层空洞 居然一分为二，但总面积比 去年降低了40%，科学家以 为这要归因于南极洲气温旳 上升。
O3臭氧层洞穴减少影响紫外线辐射健康效果
O3臭氧层洞穴减少影响紫外线辐射健康效果臭氧层是地球大气中的一层气体，位于平流层的上部，起到屏障和保护作用，能够有效减少紫外线辐射对人类健康的影响。
然而，臭氧层洞穴的出现对人类健康产生了一定的不利影响。
本文将通过探讨臭氧层洞穴的原因以及对人体健康的影响，进一步了解如何减少这种不利影响。
臭氧层洞穴指的是臭氧层中出现的臭氧稀薄区域，通常以“洞穴”来形容，其中臭氧含量显著降低。
而臭氧层洞穴的形成与人类活动和自然因素密切相关。
人类活动，如工业生产、机动车排放和化学品使用等，会释放大量的氟氯碳化物（CFCs）、卤化碳和氧化氮等化学物质，这些物质可破坏臭氧层并导致洞穴形成。
同时，自然因素，如火山喷发和极端天气也会对臭氧层造成损害。
洞穴形成后，对人体健康造成的最直接影响就是紫外线辐射的增加。
紫外线分为UVA、UVB和UVC三种，其中UVC被地球大气吸收，对人体健康没有直接影响。
然而，UVA和UVB紫外线可以透过臭氧层洞穴进入地球，对人类健康产生负面影响。
长期接触紫外线辐射可能导致皮肤癌、眼睛疾病、免疫系统损伤和光老化等健康问题。
为减少臭氧层洞穴对人类健康造成的不利影响，应从不同方面采取措施。
首先，国际社会应加强对于环境保护的共识和合作，加强国际环境法律法规的制定与执行，尤其是针对工业生产和化学品使用方面的限制和管理。
减少人类活动中产生的有害物质，是从根本上解决臭氧层洞穴问题的关键。
其次，个人应加强环保意识，减少对化学品的使用。
选择环保型产品，尽量避免使用含氟氯碳化物和卤化碳的清洁剂和化妆品等。
此外，在曝露于阳光下时，应采取适当的防护措施，如涂抹防晒霜、配戴太阳镜和穿着防紫外线的衣物等。
同时，加强科学研究和技术创新，推动受损的臭氧层得到修复和重建。
通过研究新型环保材料和清洁技术，减少有害物质的排放，有助于修复臭氧层，减少洞穴的形成。
另外，在应对臭氧层洞穴问题时，我们还应关注全球气候变化的影响。
全球气候变化导致气温上升，不仅增加了洞穴形成的风险，同时也加剧了紫外线辐射的强度。
臭氧层空洞
2、臭氧层空洞产生的原因
主要原因：人类生产和使用大量氟氯烃（例如氟利昂）和卤代烷灭火 剂（哈龙）等物质 其他原因：森林火灾、极地低温、太阳黑子活动等
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2、臭氧层空洞产生的原因
使用氟氯烃破坏臭氧机制：
氟利昂（CFCs），化学稳定、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离子自由基，参与对臭氧的消耗。 Cl离子自由基与臭氧发生连锁循环反应，破坏臭氧，但在反应过程中氯离子基本不消耗， 使得一个氯原子能分解10万个臭氧分子，从而导致臭氧层变薄继而出现空洞。
臭氧层空洞
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1、臭氧层空洞的发现 2、臭氧层空洞产生的原因 3、臭氧层空洞的危害 4、控制臭氧层空洞的措施 5、臭氧层空洞的新进展
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臭氧（O3）的作用
平流层底部的臭 氧可阻挡宇宙紫 外线，保护地球
对流层的臭氧是 污染物质，影响 空气质量
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1、臭氧层空洞的发现
1984年，英国科学家首次公布南 极上空平均臭氧含量减少50%左右， 形成了一个巨大的臭氧空洞 1985年，臭氧层空洞已和美国整 个国土面积相似 1998年南极臭氧层空洞持续时间 超过100天，面积几乎可以相当于 三个澳大利亚 1989年北极上空的臭氧层也已遭 到严重破坏
尔议定书缔约国第二次会议。受控物质从原来的2类8种扩大到7类上百种。 规定缔约国在2000年或更早的时间里淘汰氟利昂和哈龙；四氯化碳到1995年将减少85%， 到2000年将全部被淘汰；到2000年，三氯乙烷将减少70%，2005年以前全部被淘汰。
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5、臭氧层空洞的新进展
美国科学家近期研究显示臭 氧正在朝着预期稳步愈合， 直到本世纪中期才会完全复 原。
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为什么极地上空有臭氧洞
为什么极地上空有臭氧洞？
臭氧层是指离地球表面10～50千米的同温层中的一层气体。
臭氧分子O3由3个氧原子组成，能吸住99%以上的太阳紫外线，可以充当地球上人类和其他生物的“保护伞”。
但是近几年，科学家们在南极上空的臭氧层中发现了一个“大洞”，又在北极上空发现了一个19～24千米深的小“臭氧洞”。
这些发现都表明，地球的这把“保护伞”已被严重破坏。
另外还有发现说，全球的臭氧层都有变薄的趋势。
天上为何会出现“臭氧洞”？科学家们对此意见不一。
多数科学家的观点是，极地上空的“臭氧洞”是人“戳”的。
确切地讲，是氟利昂。
随着现代工业的发展，特别是冷冻厂和家用电冰箱的不断增多，大量氟利昂冷冻剂被使用，大量的氯氟烃被排放到空气中。
与其他化学物质不同，这种物质不能在低空分解，反而要飘浮升入同温层，与紫外线作用产生出游移的氯原子，夺去臭氧中的1个氧原子（1个氯原子能破坏近10万个臭氧分子），氯原子使臭氧变成纯氧O2，于是“臭氧洞”就在空中出现了。
而“无形杀手”紫外线就会趁机直射，危及地球上的人类和生物的生命安全。
科学家在南极洲的发现—臭氧层空洞
对人类健康影响
1．增加皮肤癌：臭氧减少1％，皮肤癌 患者增加4－6％，主要是黑色素癌。 2．损害眼睛，增加白内障患者。 3．削弱免疫力，增加传染病患者。
对生态影响
1、农产品减产及其品质下降。试验200种作物对紫外线辐射增加 的敏感性，结果2／3有影响，尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果 和洋白菜等人类经常食用的作物。估计臭氧减少1％，大豆减产1％。 2、减少渔业产量。紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮 游生物 。将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。 3、破坏森林。 4、南极遭破坏 5、城市影响
南极臭氧层空洞卫星观测图
二、臭氧层空洞的形成
对南极臭氧洞形成原因的解释有三种， 对南极臭氧洞形成原因的解释有三种， 大气化学过程解释 太阳活动影响和大 过程解释， 即大气化学过程解释，太阳活动影响和大 气动力学解释 解释。 气动力学解释。
三、臭氧层空洞的危害
10多年来，经科学家研究；大气中的臭氧每减少1％ 。 多年来，经科学家研究；大气中的臭氧每减少 ％ 多年来 照射到地面的紫外线就增加2％， ％，人的皮肤癌就增加 照射到地面的紫外线就增加 ％，人的皮肤癌就增加 4-6％，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等 ％，还受到白内障、 ％，还受到白内障 疾病的袭击。现在居住在距南极洲较近的智利 智利南端海 疾病的袭击。现在居住在距南极洲较近的智利南端海 伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门， 伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门，就要 在衣服遮不住的肤面，涂上防晒油，戴上太阳眼镜， 在衣服遮不住的肤面，涂上防晒油，戴上太阳眼镜， 否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色， 否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒 羊群则多患瞎，猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去， 眼睛全瞎，猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去， 河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。 河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。
臭氧洞的形成_危害及对策
第31卷第2期河南大学学报(自然科学版)V ol.31 N o.2 2001年6月Journal of Henan University(Natural Science)Jun.2001臭氧洞的形成、危害及对策王若禹(河南大学环境与规划学院,河南开封,475001)摘 要:十多年前在南极上空发现了臭氧洞.位于10-30km高空的臭氧层能吸收太阳的紫外线辐射,过多的紫外辐射能引起人类和其他动物的白内障、皮肤癌并减弱其免疫功能,而且对植物也有损害.1987年在南极地区进行的收集数据的飞行证明氟氯烃类物质与臭氧层破坏之间存在着联系几乎是确定无疑的.为了解决臭氧洞的威胁问题,目前国际社会和各国领导人都正在采取措施寻求有利于环境的氟氯烃代用品,以便尽早停止全部氟氯烃类物质的生产.关键词:臭氧洞;氟氯烃;紫外线;生态环境中图分类号:P331.2;P333;P343.1 文献标识码:A文章编号:1003-4978(2001)02-0090-05The H arms and Form ation of the H ole in the Ozone Layerand the N ecessary Aid for ItW ANG Ruo-yu(College o f Environment&Planning,Henan Univer sity,Kaifeng475001Henan,China)Abstract:A seas onal hole in the ozone layer was found over Antarctica m ore than10years ag o.That was w orris ome:Ozone between10～30miles up abs orbs the sun’s ultraviolet radiation,m ore of which w ould lead to cataracts,skin cancers and weaken immune systems in humans and other animals,and damage to plants.Data-gathering flights in Antarctic in1987made the connection between CFCs and ozone destruction all but certain.In dealing with the threat of the hole in the ozone layer,the w orld community and leaders of all nations are taking steps to find environmentally acceptable substitutes for CFCs in order to phase out all CFCs production as s oon as possible.K ey w ords:hole in the ozone layer;chlorofluorocarbons;ultraviolet;environment0 引言臭氧(O3)是一种有特殊刺激性臭味的淡蓝色气体.大气中的臭氧非常稀少,仅占大气总量的百万分之0.3-0.4,而且90%以上集中在地球上空16-32km的平流层里.如果把臭氧气体全部压缩到地面大气压力下,单位面积上的臭氧层厚度平均只有3mm,即300DU(D obs on Units,多布森单位).这“薄薄3mm”的臭氧层却是地球上一切生物包括人类在内的天然屏障.它几乎完全吸收掉了来自太阳的致命的紫外线UV-C(波长小于295nm)和紫外线UV-B(波长在295-320nm之间),而只透过对地球生命有益的紫外线UV-A(波长大于320nm),使得地球上的万物繁衍生息,人类也在臭氧的关爱下自由健康地生活.然而,到1984年,人们未曾预料到的事情发生了.这一年,英国南极科学家J Farman等人根据英国哈利湾南极站30年臭氧观测资料,首次提出自70年代中期以来南极上空每年9-10月就会出现近1000×104 km2臭氧洞,臭氧含量大幅度下降,而且还在逐年下降.1987年南极臭氧洞几乎占据了整个南极洲,并出现 收稿日期:2001-01-10 作者简介:王若禹(1943-),男,副教授.了小于125DU 的区域.1992-1993年南极臭氧洞再次加剧,其面积、强度和持续时间都大于1987年,并在南极地区多次观测到小于100DU 的低值,南极点(S outh P ole )还出现了81DU 的极端低值.1995年臭氧洞持续时间明显延长,其覆盖面积超过15×106-20×106km 2的天数分别为71天和39天.1996年臭氧洞面积超过10×106km 2的天数达80天.1998年9月19日南极臭氧洞面积达到了创纪录的2720×104km 2,比1996最大值扩大了130×104km 2.臭氧洞中心的臭氧总量降到了90DU ,其深度由一般的14-18km 向上延伸到了21km.2000年9月,南极臭氧洞面积再创新纪录,达到了2830×104km 2,比1998年最大时又扩大了110×104km 2,并已扩展到智利南部城市蓬塔阿雷纳斯上空,使当地居民处于强度极高的紫外线辐射之下.臭氧层损耗不只是发生在南极,在其他地区也都出现了不同程度的臭氧层损耗现象.1987年,德国科学家在北极上空发现了另一个臭氧洞,其中心位于离北极约1127km 的斯匹次卑尔根岛上空,时间在每年的10月至次年的2月,其面积相当于南极臭氧洞的1/3.1997年,莫斯科天文学家指出,俄罗斯上空的臭氧骤减使整个西伯利亚受到了威胁.1999年,我国科学家也发现,在我国青藏高原上空,存在着一个相对周围地区臭氧含量较低的区域,并对此发出警告:如果任其发展下去,世界屋脊上空将继南北极之后出现世界第3个臭氧空洞.臭氧洞的出现是大气臭氧含量减少的重要标志.臭氧的减少将给人类和地球生物带来灾难性的后果.在人类正受到来自天外的伤害和威胁的今天,认真研究臭氧洞形成的原因、影响及对策,对防止大气臭氧层被进一步破坏,保护地球上的万物生命,无疑有着十分重要的意义.1 臭氧洞形成的原因自从1985年第一次发现南极臭氧洞以来,许多科学家从大气动力学、大气化学及天体物理学等不同的角度,运用实地测量平流层中各种气体的含量及温度变化、在实验室里进行各种化学和光化学反应实验、用计算机模拟各种大气动力学的模式等手段,对大气中臭氧耗竭及臭氧洞出现的原因进行了大量研究,并提出了许多解释臭氧衰竭原因的理论假说,其中包括“奇氮理论”、“涌井流假说”、“多相反应假说”、“氯溴协同相互作用假说”、“太阳黑子假说”、“宇宙风及地球磁场假说”、“核试验和超音速飞机排放污染物质假说”和“氮肥、碳氟化合物影响”等等,但目前比较一致的观点是:人类制造的氯氟烃和太阳黑子活动频繁是造成臭氧洞的根本原因.氯氟烃(简称CFC S ,其商品名为氟里昂:Freon )是30年代美国杜邦公司发明的一簇人造化学制品.由于它们性能稳定,不燃不爆,无毒无臭,无腐蚀性,因此被广泛用作制冷、发泡、喷雾、杀虫、灭火、清洗、消毒和有机溶剂.随着科技的进步和工业生产的迅猛发展,CFC S 的产量和消费量不断增加,到60年代末,全世界排放到大气中的CFC S 累计总量已达到2000×104t.1970年夏,英国雷丁大学J lovelock 在用色谱法测量CFC S 在大气中的分布以研究气流运动和风向时,发现按探测到的几种CFC S 浓度计算,它们在大气对流层中的数量远低于累积总排放量.例如F -11(CC L 3F )仅有20×104T ,只相当于一年的排放量.那么大量的CFCs 进入大气后究竟到哪里去了?这一疑问引起了科学家的兴趣和关注.1974年,美国加利福尼亚大学化学系的舍伍德・罗兰和马里奥・莫利纳经研究后提出,排入大气的CFC S 在对流层停留数年后进入平流层,在强烈紫外线照射下被光解并释放出氯原子,氯原子加入循环反应破坏臭氧层.其化学反应式如下:CC L 3F 紫外光CC L 2F +C L (1)CC L 2F 2紫外光CC LF 2+C L (2)C L +O 3C LO +O 2(3)C LO +O C L +O 2(4) 游离出来的C L 原子继续参加(3)式反应,破坏第二个臭氧分子.由于CFC S 的化学惰性,它的气体状态在大气中的寿命可长达100年之久甚至更长,所以在其被扩散而离开平流层之前,上述(3)、(4)式反应可重复多次发生.据计算,一个氯原子可能破坏10×104个臭氧分子.这说明CFC S 对臭氧的破坏力极大.后来,美国科学家在18km 高空进行航测时发现,高空中C LO 浓度与O 3浓度之间存在着对应关系,即C LO 浓度越王若禹:臭氧洞的形成、危害及对策91 高的地方,O 3浓度越低,这与罗兰等人的观点基本相符.早在1970年,德国气象学家保罗・克鲁逊教授就提出,氮肥和超音速飞机释放出的氮氧化物和水汽能破坏臭氧分子.即:NO 2+O NO +O 2(5)NO +O 3NO 2+O 2(6) 但罗兰和莫利纳指出,NO x 的催化反应可以移走氧原子和臭氧分子,但如果C L0X 在大气中的浓度增加10-20倍,则C LO x 的催化过程将占主导地位.他们根据这个理论,假设了CFC S 注入大气的不同速率和空气动力学的不同模式,估计未来平流层臭氧被消耗的情况,并预言:如果CFC S 的生产以每年22%的速度增加,并最终完全释放到大气中,那么到1994年全球臭氧含量将减少5%.后来的卫星和地面观测资料都证实了这一预言.国际上在1987年也组织了一个大规模的南极臭氧空中实验,用飞机多次进入臭氧洞内进行实地检测,发现臭氧洞内氯的含量比预期数量要高出20-50倍,这一事实为CFC S 破坏臭氧层的理论提供了直接依据,罗兰和莫利纳因此获得了1995年度的诺贝尔化学奖.1987年,美国国家海洋和大气管理局的化学家苏・所罗门,根据在南极考察的第一手资料,与罗兰等人一起进一步发展了罗兰等1974年提出的理论,指出:冬季南极上空有一个深厚的涡旋,气流沿着南极高原作顺时针旋转,它几乎把旋涡内的平流层与旋涡外的平流层隔绝开,从而把南极大陆封闭起来.它一方面阻止了臭氧的径向交流,使得从赤道上空来的富含臭氧的气流难以进入旋涡内予以补充,另一方面使旋涡内的空气不断上升,在上升过程中气温迅速下降,加上南极高原本来就海拨高气温低,因而形成极低的低温环境.臭氧层所在的10-20km 高度上气温常常在-80°C 以下.这样就使旋涡中产生大量的冰晶云,云中的冰晶不断吸收CFC S 气体,浓度越来越高.一旦南极春季(9月)来临,极夜结束,阳光照射下冰晶云升温,迅速释放出CFC S 气体,CFC S 分子在紫外线照射下开始释放氯原子,氯原子破坏臭氧的反应过程立即开始,从而使臭氧大量损耗而出现臭氧洞.到春末南极旋涡减弱或出现残缺时,从赤道南下的大量新鲜空气又进入南极上空,南极臭氧洞便又匆匆消失.俄罗斯科学院地球物理天文中心主任、物理数学家叶・波立森科夫博士认为,臭氧浓度急剧减少与太阳黑子活动密切相关.太阳是一个巨大的气球体,太阳大气在不断地活动着,其活动本身时强时弱.太阳活动处于高峰时,在太阳光球上会频繁出现黑子群.黑子和黑子群的多少随着太阳活动的强弱变化有一定的周期,周期有长有短,平均为11年.由于接连两个周期的成对黑子群的极性相反,所以黑子群的平均周期实际上是22年.当太阳黑子群面积增大时,在黑子群上空的色球中,耀斑的频率和面积也增大了.耀斑是太阳的爆发现象,表现为大面积突然增亮.耀斑能释放出大量的能量,使得太阳的电磁辐射和粒子辐射都突然增强.来自太阳耀斑的短波辐射和高能带电粒子流,在奔入地球大气时,必然会刺激产生更多的一氧化二氮,而一氧化二氮乃是破坏臭氧的罪魁祸首.在太阳黑子活动周期的高峰年,南半球中纬度地区一氧化二氮的浓度可增加30%-60%.这些氧化物以漂移的形式进入南极,并在极地的夜晚时间进入平流层,与臭氧发生光化学反应破坏臭氧,继而出现臭氧洞.观测资料表明,1921-1991年的太阳黑子活动年变化同臭氧总量的年变化存在正相关,臭氧含量同太阳紫外辐射之间存在正相关,相关系数达到0.90.2 臭氧洞的危害臭氧洞的出现,全球臭氧含量的减少,会使大气吸收紫外线的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线特别是UV -B 明显增加,这将给人类健康和生态环境造成一系列灾难性影响.研究表明,长期接受过量紫外线辐射,会引起人体细胞中脱氧核糖核酸(DNA )的改变,形成腺嘧啶二聚物,从而阻止DNA 双螺体分离,使细胞自身修复机能减弱,人体免疫机能减退.强紫外线辐射会诱发人体皮肤癌变,使眼球晶状体混浊,产生白内障以至失明.据分析,平流层臭氧减少1%,辐射到地面的紫外线数量就会增加1.5%-3.0%,全球皮肤癌发病率将增加5%-7%,白内障发病率将增加0.6%-0.8%.臭氧减少2.5%,每年死于皮肤癌的人数将增加1.5万人,由于白内障而引起失明的人数将增加10000-15000人.如果不限制CFC S 的生产和消费,按现在臭氧层破坏速率推算,到2075年时,地球臭氧总量将比1985年再耗减25%,全世界人口中将有皮肤癌患者1.54亿人,死于皮肤癌者320万人,眼睛患白内障者1800万人.紫外辐射增加造成人体免疫机能的抑制,还会使许多疾病的发病率和病情的严重程度大大增加.美国副总统戈尔在他1992年出版的一本书92 河南大学学报(自然科学版),2001年,第31卷第2期中指出,现在世界上至少已有一个城市位于南极臭氧洞的边界之内,这就是南美洲南端的阿根廷城市乌什娃伊亚.阿根廷卫生部已向该市居民提出忠告,让他们在每年9、10月间尽可能呆在室内,不要外出.或许在不远的将来,生活在北极臭氧洞下面的挪威、瑞典、芬兰和俄罗斯北部的居民也不得不搬离家园,因为臭氧洞将使那里变成无人区.强烈的紫外线还会使农作物和植物受到损害.美国科学家经过10年的研究,测定了300种植物在紫外辐射增强后的反应,结果有2/3以上受到不同程度的伤害.其中对UV -B 最为敏感的有豆类、棉花、甜瓜、芥菜、白菜、土豆、西红柿、甜菜等.同时使植物的抗病能力急剧下降,并影响到它们的产量和质量.据估算,如果臭氧减少25%,大豆产量要减少20%,而大豆种子中蛋白质和植物油的含量则分别下降5%和2%.许多树木也会受到紫外线的伤害.紫外线能穿透10-20m 深的海水.过量紫外线会大量杀死海洋浮游生物,同时使抗紫外光生物如蓝绿藻恶性增殖,造成某些海生物种的灭绝,破坏海洋食物链,使鱼产量严重下降.研究证明,如果臭氧减少10%,海洋中10m 深处的鱼苗15天内会全部死亡.由于食物链的中断和海生物幼体的死亡,整个海洋生态系统将发生不可逆转的变化,从而给人类生物蛋白质的需求造成难以估量的影响.强烈的紫外辐射会加速城市汽车尾气中氮氧化物的分解,在较高气温下产生以臭氧为主要成分的光化学烟雾.近地面大气中的臭氧是一种有害气体,它会刺激眼、鼻、喉,引起眼晴刺痛和干咳,并深入到肺底,使肺纤维失去弹性而丧失呼吸功能.例如,1943年美国洛杉矶光化学烟雾事件曾使数千人住院,400多人丧生.美国环保局估计,高空臭氧层耗减16.7%,城市光化学烟雾浓度将增加20%-25%;臭氧层耗减33.3%时,城市光化学烟雾浓度将增加30%-45%,从而使低层大气的烟雾变本加厉,更严重地威胁人类的健康.近地面臭氧还能抑制植物的光合作用,使叶片退色,出现病斑甚至落叶、落花、落果、坏死等.1943年美国洛杉矶光化学烟雾后,一夜之间城郊蔬菜叶子全部由绿变黑,不能食用.此外,过量紫外线还会加速建筑物、绘画、雕塑、橡胶和塑料制品的老化过程,使其变硬、变脆,缩短使用寿命.尤其是在阳光强烈、高温、干燥气候下更为严重.3 保护臭氧层的措施臭氧洞问题已引起了世界科学界、社会公众和各国政府的忧虑和关注.尽管臭氧洞的出现主要是受人造氯氟烃和太阳黑子活动次数的双相影响,但后者活动机理比较复杂,当代科学技术对控制太阳黑子活动次数仍束手无策,所以目前保护臭氧层的唯一可行办法就是尽快限制减少消耗臭氧层人为物质的生产和消费,而且必须由国际社会采取国际联合行动才能有效控制CFCs 排放.早在1976年4月,联合国环境规划署就在美国华盛顿召开了30国专家会议,制定了一项《关于臭氧层行动的世界计划》.该计划除了要求对臭氧层情况进行监测外,还要求联合国环境规划署建立一个臭氧层问题协调委员会,定期对臭氧层进行科学评估.1980年,该委员会提出了关于臭氧层破坏评价,指出臭氧层的破坏已经和正在严重威胁着人类和地球生态系统.1981年,联合国环境规划署成立了一个特别工作小组负责起草保护臭氧层的全球性公约.经过努力,20多个国家于1985年5月在维也纳正式签订了《保护臭氧层维也纳公约》.《公约》明确指出了大气臭氧损耗对人类健康和环境可能造成的危害,呼吁各国政府采取合作行动保护臭氧层,并首次明确提出氯氟烃类物质应作为被监控生产和使用的化学品.1986～1987年间,有100多位各国科学家聚集到南极洲,在黑暗的长冬中配合卫星探测,分别利用飞机取样和地面观察测量了臭氧浓度随位置和高度的变化,绘制了臭氧空洞的分布图.同时,其他专家也测定了北极地区几十年来臭氧浓度下降的比例.根据这些研究成果,在联合国环境规划署的组织下,1987年9月,31个国家的代表在加拿大蒙特利尔签订了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》.议定书对氯氟烃类物质的生产、使用和贸易作出了具体规定.1990、1992和1995年,联合国环境规划署又分别在伦敦、哥本哈根和维也纳召开议定书缔约国会议,对1987年议定书进行了调整和修正.修正后的议定书对消耗臭氧层物质的消费和生产提出了更超前的时间限制,并在原议定书条文和附件A 的基础上,又增加了附件B 到附件E ,进一步扩大了限制物质的种类和削减比例。
臭氧层空洞的危害与防治
臭氧层空洞的危害与防治[论文摘要] 在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。
臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。
因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展.臭氧层是地表生物系统的"保护伞".本文将着重讨论臭氧层空洞的形成原因与防治措施,并结合现状对臭氧层空洞的危害进行了详细的分析。
最后,呼吁加强环境保护,防治臭氧层空洞。
[关键词]臭氧层原因现状危害防治措施据新华社电国际研究人员10月2日说，北极上空今年春天臭氧减少状况超出先前观测记录，首次像南极上空那样出现臭氧空洞，面积最大时相当于5个德国。
这个臭氧空洞主要因北极地区罕见长时间寒冬而形成，一度于4月移至东部欧洲、俄罗斯和蒙古国上空，使人们承受高于一般程度但并不持续的太阳紫外线照射。
这项研究由来自美国、加拿大、芬兰、丹麦、日本等9个国家的研究人员完成，研究报告发表于英国《自然》杂志网络版。
研究人员说，去年冬天至今年春天，北极地区15公里至23公里的高空臭氧严重减少，最大幅度减少发生在18公里至20公里的位置，减少幅度超过80%。
报告说，今年3月至4月上旬，研究人员连续27天观测到极低的总柱状臭氧值。
“低于250多布森单位的最大区域大约200万平方公里，大概5倍于德国或加州。
”尚不清楚这个臭氧空洞是否已对人体健康构成任何风险。
研究人员认为，北极首次出现臭氧空洞由极地涡旋引发，但不是因为今年更冷，而是因为冷的时间更长，致使能够破坏臭氧的含氯化合物更活跃，以至于观测到比往年冬天厉害得多的臭氧减少。
另一名研究人员表示，寒冷天气从去年12月持续至今年4月，“自有仪器记录以来，北极从没有出现”这样长时间的寒冬。
究竟为什么发生这种情况，需要“花数年时间详细研究”。
在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。
臭氧层为什么会出现空洞
臭氧层为什么会出现空洞臭氧层空洞是现在很受人重视的问题之一，那么你知道为什么臭氧层会出现空洞呢?小编就和大家分享臭氧层出现空洞的原因，来欣赏一下吧。
臭氧层出现空洞的原因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覆盖在地球上空，仅有3毫米厚。
可就是这么稀薄的一层臭氧，就吸收了太阳辐射到地球的99%的紫外线，从而保护了人类和其它生物免遭过量紫外线的灼伤。
如今，这宝贵的臭氧层正遭到严重破坏。
“元凶”是谁?是氯氟烃(CFC)，也就是人们所说的氟利昂。
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洗剂，用作药剂和美发的喷雾剂等。
氟利昂的化学性质非常稳定，被排放之后绝大部分都积存在空气中，然后慢慢地飘浮到高空的平流层，在那里经过光解分离出氯原子，而氯原子正是残害臭氧的“杀手”——1个氯原子在连锁反应中可以破坏10万个臭氧分子!臭氧层空洞危害1.农产品减产及其品质下降。
试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性，结果2/3有影响，尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果和洋白菜等人类经常食用的作物。
估计臭氧减少1%，大豆减产1%。
2.减少渔业产量。
紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物。
实验表明，臭氧减少10%，紫外线辐射增加20%，将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。
3.破坏森林。
据研究，臭氧减少影响人类健康及生态系统的主要机制是紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸(DNA)，以改变遗传信息及破坏蛋白质。
除了影响人类健康和生态外，因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响，如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。
臭氧层空洞对人类的影响高能量的紫外线(波长为315–280纳米)可以导致皮肤癌，另外低层大气(对流层)臭氧增加也会对人类健康产生危害。
臭氧层为什么出现破洞
臭氧层为什么出现破洞地球的臭氧层空气污染的发展已经成为当今社会的重要课题，臭氧层过去几十年来受到剧烈的破坏，臭氧层空洞也出现了。
那么臭氧层空洞为什么出现，有什么影响呢？一、什么是臭氧层空洞臭氧层空洞是指在季节性及地理位置变化以外，臭氧层上某些特定地区及其活性物质集体含量低于正常水平的情况。
它不同于它的大区域的气候变化，它的地理位置、形态和大小的变化随时间的增长而变化。
二、臭氧层空洞是怎么产生的1、人为破坏造成臭氧层空洞的产生是因为人类开发和活动的过度影响，污染物的排放过多，大量的持续性有机污染物比如氯氟烃和氯代烃废气排放，地表的持续使用某些合成氟化合物及氯氟烃，人类活动过度污染臭氧层，导致它不断穿透，最终出现臭氧层空洞。
2、自然形成臭氧层因全球气候变化引起的自然气候变化的影响也会造成臭氧层的热带空洞，夏季空气温度变高，使臭氧层上部的温度也出现变化，太阳辐射加剧，从而导致温度升高，使臭氧层出现空洞。
三、臭氧层空洞对人类有什么影响1、紫外线辐射增强臭氧层对紫外线有重要的保护作用，当臭氧层空洞形成时，紫外线辐射会增加，容易中暑，使皮肤病、眼病、肺癌等疾病的发生率增加，对人类健康造成严重的伤害。
2、全球气候变暖臭氧层空洞的出现也使得内部大气温度上升，降低了臭氧层对热量的改变比。
大气对太阳热辐射的封锁能力降低，进而使得地球的温度整体不断的上升，因此也出现了全球变暖的情况。
3、臭氧层破坏物质增多臭氧层的破洞会使改变整个臭氧层层结构，除了紫外线辐射增强外，臭氧层空洞也可能会使大气中高空过量的对人体有害物质，比如氯氟烃、氯代烃等，随着臭氧层空洞越来越大，大气中有毒、有害和致癌物质的排放会更多，危害更大。
综上所述，臭氧层空洞一方面由于人类活动过度污染造成，另一方面也由于全球气候变化的原因，穿透及造成臭氧层损伤，最终导致臭氧层空洞的出现。
臭氧层空洞会造成紫外线辐射增强、温室气体排放更多等问题，严重危害全球环境，因此要求人们减少污染物排放，从而有效地保护臭氧层，减少空洞的形成，有利于人类的健康环境。
化学与生活：臭氧层空洞形成原因及其危害
臭氧层空洞形成原因及其危害在高层大气中（高度范围约离地面15m～25m），由氧吸收太阳紫外线辐射而生成臭氧（）。
光子首先将氧分子分解成氧原子，氧原子与氧分子反应生成臭氧。
和属于同素异形体，在通常的温度和压力条件下，两者都是气体。
当的浓度在大气中达到最大值时，就形成厚度约为20m的臭氧层。
臭氧在地平面上肯定是有害的，产生了烟雾和破坏了许多一般的物质，但是在高空臭氧能吸收波长在220nm～330nm范围内的紫外光，从而防止这种高能紫外线对地球上生物的伤害。
过去人类的活动尚未达到平流层的高度，而臭氧层主要分布在距地面15m～35m的大气层中，所以未受重视。
近年来不断测量的结果表明臭氧层一节开始变薄，甚至出现空洞。
1985年，发现南极上方出现了面积与美国大陆相近的臭氧层空洞，1989年又发现北极上空正在形成的另一个臭氧层空洞。
此后发现空洞并非固定在一个区域内，而是每年在移动，而且面积不断扩大。
臭氧层变薄和出现空洞，就意味着有更多的紫外辐射线到达地面。
紫外线对生物具有破坏性，对人的皮肤、眼睛、甚至免疫系统都会造成伤害，强烈的紫外线还会影响鱼虾类和其他水生生物的正常生存，乃至造成某些生物灭绝，会严重阻碍各种农作物和树木的正常生长，又会导致温室效益加剧。
南极上空臭氧层空洞南极臭氧缺失情况比较南极上空臭氧层情况（1979年10月～1992年10月）人类活动产生的微量气体，如氮氧化物和氟氯烃CFCs （chlorofluorocarbons）等，对大气中臭氧的含量有很大的影响。
引起臭氧层被破坏的原因有多种解释，其中公认的原因之一是氟利昂的大量使用。
氟利昂被广泛用作致冷剂、发泡剂、清洗剂、气喷雾剂等。
氟利昂化学性质稳定，易挥发，不溶于水。
但是进入大气平流层后，受紫外线辐射而分解产生Cl原子，Cl原子则可引发破坏循环的进行。
由第一个反应消耗的Cl原子，在第二个反应中又重新产生，又可以和另外一个起反应，因此每一个Cl原子能参与大量的破坏的反应，这两个反应加起来就是总反应：反应的最后结果是将转变为，而Cl原子本身只是作为催化剂，反应起分解的作用。
臭氧洞的形成及防治
臭氧洞的形成及防治摘要 大气中臭氧非常稀薄,每1000万空气分子中平均大约有3个臭氧分子。
尽管臭氧量很小,但在大气中却起着极其重要的作用。
大部分臭氧(大约90%)存在于地球表面以上大约10～50 km气层中,大气的这一区域称为平流层。
平流层臭氧通常称为“臭氧层”,其他臭氧存在于对流层(自地表向上约10km处)。
平流层臭氧在吸收大部分对生物有害的紫外光(U V-B)后,只有少量到达地球表面并起到有益的作用。
臭氧吸收紫外辐射产生一个热源,形成了平流层在这个区域温度随高度升高。
因此,在地球大气温度结构方面,臭氧起了关键性作用。
如没有臭氧层的过滤作用,更多的太阳UV-B辐射将穿过大气达到地表,使植物和动物受到有害影响。
在地球表面臭氧直接与生命形体接触,显示其破坏性的一面。
一些研究已经证实了臭氧对农作物产量、森林生长和人类健康的有害影响,来自对流层地表臭氧的显著的直接危害与它提供的过滤UV-B辐射有益的作用成了鲜明的对比。
臭氧的这种双重作用,导致两个独立的环境问题,人们对对流层臭氧的关注程度在增加。
低空臭氧是光化烟雾的关键性成分,这是世界上很多城市大气中熟悉的问题,在农村也观测到地表臭氧含量在增加。
与此同时,平流层臭氧的损失受到了许多科学工作者和公众的极大关注。
地基和卫星仪器已经测量出平流层臭氧量在减少。
在南极上空的某些部分,臭氧总量(柱臭氧含量)的60%在春季(9～11月)被耗竭,这个现象被称为南极臭氧洞。
在北极一些区域,也发生了类似的过程,在近9年中有6年冬季的后期和春季出现显著的臭氧化学耗竭。
据北极平流层气象情况的变化,1～3月后期臭氧的损失大约是20%～25%,短期损失更高。
在平流层臭氧局部减少的同时,地基和星载仪器上也观测到地表UV-B辐射增加。
国际研究团体20多年研究累积的科学证据表明,人类产生的化合物对臭氧层的损耗负有责任。
耗竭臭氧的化合物包括氯、氟、溴、碳和氢等元素的各种化合物,通常称为卤碳。
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臭氧是地球大气中一种相对不稳定的分子，一个臭氧分子是由三个氧原子组成。1839 年臭氧首先在实验室被发现，随后，臭氧被证明能强烈吸收太阳紫外线辐射。大气中的臭氧大部分集中在 15 千米至 48 千米之间的大气平流层中，以 19 千米至 23 千米处为最多。臭氧在大气中只占有极小的一部分，如果将大气中所有的臭氧集中在地表，它只是 2 毫米至 3 毫米厚的一薄层。就是这薄薄的一层臭氧气体，就像一顶“遮阳伞”包围着地球，使人类免受太阳紫外线的侵害。如果没有这层盔甲的保护，人们将极易患皮肤癌、白内障以及各种免疫系统疾病。
臭氧变化还可以造成其它负面生态环境效应。紫外辐射的增强会改变植物的叶面结构、生理功能、芽苞发育过程等，对小麦、稻米、大豆、大麦、土豆等主要农作物产生有害影响，降低农作物的产量，并对森林生态系统也有相当大的破坏；对鱼类、虾、蟹、浮游动植物和构成水生食物链的植物有害；紫外辐射对人类健康最直接的危害是破坏脱氧核糖核酸（即 DNA），而 DNA 损伤则会导致癌症。在和紫外辐射有关的诸多病症中，尤为引人注意的是晒斑，它被认为是引起皮肤癌的主要原因。根据美国国家环保局的统计，高层大气中臭氧量每减少 1%，非黑瘤皮肤癌的发病率就增加 2% 至 5%，也就是说仅美国每年就增加两万名皮肤癌患者。
那么，我们常听说的南极“臭氧洞”又是怎样形成的呢？在南极地区，平流层中的云含有冰粒，这在低纬地区是没有的。在这些冰粒的表面，由平流层氯原子造成的臭氧分子消亡过臭氧浓度达到一年中的最低，降幅可达 40%，科学家形象地将其称之为“臭氧洞”。从卫星观测资料分析发现，伴随着全球臭氧浓度的下降，南极臭氧洞的面积也有逐年扩大的趋势。1992 年下半年观测到臭氧浓度是自有记录以来的最低值。近年夹，科学家在北极上空发现了另一个臭氧洞，它出现在每年 2 月份，其面积相当于南极臭氧洞的 1/3。由于北极“臭氧洞”更接近大多数人类生活区，而白种人皮肤更易受紫外线辐射的侵害，因此这一发现引起了欧美发达国家公众的强烈反响。美国等国家已开始试验发布紫外辐射指数，以提高人们在从事户外活动时的自我保护意识。我国科学家近年来对我国上空臭氧分布的分析中发现，在我国青藏高原上空，也存在着一个相对周围地区臭氧浓度较低的区域。
臭氧洞的形成及危害
中国科学院大气物理研究所 叶谦
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太阳光是在地球上生活的一切生物的生命之源。它是由不同波长的光所组成。对地球生物而言，并不是所有波长的光都是有利的。科学家发现，太阳光中的紫外线辐射，特别是科学上称为紫外— B（英文为 UV — B）辐射，对生物有较大的伤害。而为我们阻挡紫外— B 辐射的就是在高层大气中的臭氧。
臭氧层的破坏主要是由人类的生产和生活造成的，因此，保护自然环境，就是保护人类自己，就是保护人类的未来！
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根据卫星观测资料，科学家发现全球臭氧浓度正在降低。经过多年研究，科学家们确认，在过去的 20 年里，自然界高空臭氧的生成和消亡的自然平衡关系已被人类活动所破坏。工业生产和人们生活中产生的含氯化合物，加快了臭氧消亡过程的速度。其中氯氟烃类（CFCs）化合物的破坏力是最明显的。我们日常生活中所使用的冰箱、空调等制冷设备中通常使用的制冷剂氟里昂就是其中的一种。因此，社果人类停止使用 CFCs 以及其它可以破坏高空臭氧的化学物，那么，已被破坏的臭氧层是有可能修复的。