臭氧層及ODS知識精選幻燈片

1、臭氧層和消耗臭氧層物質(zhì)臭氧層和消耗臭氧層物質(zhì)基本知識基本知識1大氣結(jié)構(gòu)與臭氧層v逸散層v熱成層v中間層v平流層v對流層2什么是臭氧層臭氧(O3):由三個氧原子組成的氣體由氧氣分子與太陽光中的紫外線作用而成臭氧層是由平流層中的臭氧分子組成臭氧層象個大氣泡環(huán)繞著地球 保護人類和動植物免遭紫外線的傷害 3Ozone (O3)氧分子在氧分子在紫外線的紫外線的作用下生作用下生成臭氧成臭氧UVOOOODiatomic* oxygen (O2)OOOOOOOO4臭氧層的形成v氧分子吸收紫外線并分解形成氧原子；氧分子吸收紫外線并分解形成氧原子；v氧原子與氧分子結(jié)合生成臭氧；氧原子與氧分子結(jié)合生成臭氧；v臭氧可

2、吸收陽光而分解，也可與氧原子結(jié)臭氧可吸收陽光而分解，也可與氧原子結(jié)合變成氧分子合變成氧分子vM為反應(yīng)第三體，它們是氮氣和氧氣分子O2 + Hv 2OO2 + O + M O3 + MO3 + Hv O2 +OO3 + O 2O25臭氧層的作用v保護作用保護作用 吸收300m以下的紫外線，主要是一部分中波UV-B（290320m)和全部短波UV-C(290m)v加熱作用加熱作用吸收紫外線轉(zhuǎn)化為熱能v溫室氣體的作用溫室氣體的作用臭氧減少會產(chǎn)生地面氣溫下降的動力 將地球上臭氧壓縮至1個大氣壓，其厚度僅3mm6臭氧層的分布臭氧隨著污染的嚴(yán)重而增加對流層的臭氧平流層的臭氧臭氧層高度千米臭氧濃度7臭氧層耗

3、減對人類健康和環(huán)境的影響對人類健康的影響對人類健康的影響DNA改變，免疫機制減退改變，免疫機制減退 麻疹、水痘、皰疹、細菌感染、真菌感染等皮膚癌皮膚癌基底細胞癌、 鱗狀皮膚癌 惡性黑色素瘤白內(nèi)障白內(nèi)障 1%臭氧層的減少，將增加11.5萬白內(nèi)障8臭氧層耗減對人類健康和環(huán)境的影響（續(xù)）對陸生植物的影響對陸生植物的影響減少產(chǎn)量-如豆類、瓜類、卷心菜類改變遺傳基因和再生能力降低品質(zhì)對水生物的影響對水生物的影響減少浮游生物影響海洋食物鏈危害魚、蝦等動物的早期發(fā)育對城市環(huán)境和建筑材料的影響對城市環(huán)境和建筑材料的影響光學(xué)化學(xué)煙霧污染聚合物材料老化9什么是消耗臭氧層物質(zhì)什么是消耗臭氧層物質(zhì)?v消耗臭氧物質(zhì)Oz

4、one-depleting substances (ODS) 是破壞大氣層中臭氧層的物質(zhì)，主要是全氯氟烴（CFCs）、哈龍（Halon）、四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷等v它們破壞臭氧的能力稱為“臭氧耗減潛能值” Ozone Depleting Potential (ODP)10消耗臭氧物質(zhì)（消耗臭氧物質(zhì)（ODS）及臭氧耗減）及臭氧耗減潛能值（潛能值（ODP）ODPv全氯氟烴全氯氟烴Chlorofluorocarbons (CFCs)0.6-1.0v哈龍哈龍 Halon3.0-10.0v四氯化碳四氯化碳Carbon tetrachloride (CTC)1.1v甲基氯仿甲基氯仿Methyl chl

5、oroform (TCA)0.1v含氫氯氟烴含氫氯氟烴Hydrofluorocarbons (HCFCs)0.001-0.11v含氫溴氟烴含氫溴氟烴 Hydrobromofluorocarbons (HBFCs) 0.02-1.0v溴氯甲烷溴氯甲烷Bromochloromethane0.12v甲基溴甲基溴Methyl Bromide (MBr)0.611ODS的用途的用途制冷劑制冷劑: (CFCs,HCFCs ) 家用、商用、運輸用冰箱、空調(diào)、熱力泵系統(tǒng)；機動車空調(diào)發(fā)泡劑發(fā)泡劑: ( CFC-11 ) 使用CFC發(fā)泡劑制備的聚氨脂泡沫塑料和聚苯乙烯、聚乙烯擠出泡沫塑料清洗劑清洗劑: (CFC-

6、113, 三氟三氯乙烷，Methyl Chloroform, Carbon Tetrachloride ) 用于電子工業(yè)的各種組件和產(chǎn)品的清洗、精密儀器制造工業(yè)的零件及精密機械部件的清洗、金屬加工冷清洗（蒸氣脫脂）、干洗及紡織工業(yè)清洗等12ODS的用途的用途 (續(xù)續(xù))氣霧劑氣霧劑: ( CFC-11, -12, -113, -114) 用于除臭劑、剃須液、香水、玻璃清洗劑、潤滑油等消毒劑消毒劑: CFC-12 和乙撐氧的混合物用于醫(yī)用殺菌滅火器滅火器: Halons & HBFCs薰蒸劑薰蒸劑: 甲基溴（Methyl Bromide）用于土壤殺蟲和出入境檢疫.原料原料: HCFC &a

7、mp; Carbon Tetrachloride用作化學(xué)合成品的原料.13ODS破壞臭氧層的機理破壞臭氧層的機理v清洗劑、油漆、滅火劑、氣霧罐等直接噴射v制冷和空調(diào)系統(tǒng)維修時的泄漏v在檢疫及土壤消毒時甲基溴的使用v廢棄含有ODS產(chǎn)品或設(shè)備如發(fā)泡劑和制冷劑的泄漏v制冷劑在循環(huán)過程中的泄漏 -一旦ODS釋放到空氣中，就會隨著氣流抵達平流層并長期存在（Cl的壽命有100年）14CF2Cl2UVCFC-12二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷ClCFFClCFFClClClCF2Cl15氣相反應(yīng)引起的臭氧破壞vCFxCly Hv CFxCly 1+ClvCl + O3 ClO+O2vO2 2OvClO + O C

8、l + O2vCFCs 穩(wěn)定性好，在對流層中不易分解而進入平流層，受紫外線的照射而分解成Cl自由基。Cl自由基引起消耗臭氧的連鎖循環(huán)，一個Cl自由基可以消耗10萬個O3vBr原子也可引起此反應(yīng)16由由CFC12釋放釋放出的出的Cl自由基對自由基對臭氧的連續(xù)破壞臭氧的連續(xù)破壞紫外線將氧分子分解成兩個單獨的氧原子自由氧原子與氧分子結(jié)合形成臭氧分子CFC中釋放出的Cl自由基與臭氧反應(yīng)生成ClO和O2ClO存在時間很短，它與自由氧原子結(jié)合釋放出Cl原子和氧氣，又可以接著破壞另外一個臭氧分子臭氧分子在紫外線的作用下自然分解，在沒有人造化合物的情況下將與臭氧的形成過程保持平衡17The Process of Ozone Depletion1.CFCs 被釋放被釋放2.CFCs 上升到臭氧層上升到臭氧層3.紫外線分解紫外線分解CFCs產(chǎn)生產(chǎn)生Cl自由基自由基4.Cl自由基破壞臭氧自由基破壞臭氧5.破壞了臭氧層破壞了臭氧層導(dǎo)致更多紫外線輻射導(dǎo)致更多紫外線輻射6.更多紫外線引起更多皮膚癌更多紫外線引起更多皮膚癌18ClCFClClCF