人們?yōu)槭裁搓P(guān)注臭氧

1、人們?yōu)槭裁搓P(guān)注臭氧第1頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日人們?yōu)槭裁搓P(guān)注臭氧207宿舍第2頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日臭氧臭氧層臭氧層與人的關(guān)系大家來(lái)討論第3頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日臭氧臭氧是氧的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的藍(lán)色氣體。第4頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日臭氧層臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對(duì)較高的部分，其主要作用是吸收短波紫外線。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(gè)原子，然后每個(gè)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

2、又分為氧氣分子和氧原子，形成一個(gè)繼續(xù)的過程臭氧氧氣循環(huán)，如此產(chǎn)生臭氧層。自然界中的臭氧層大多分布在離地2050千米的高空。臭氧層中的臭氧主要是紫外線制造。第5頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日大氣臭氧層主要有三個(gè)作用。其一為保護(hù)作用，臭氧層能夠吸收太陽(yáng)光 臭氧層阻擋紫外線中的波長(zhǎng)306.3nm以 下的紫外線，主要是一部分UVB(波長(zhǎng)290300nm)和全部的UVC(波長(zhǎng)=290nm）保護(hù)地球上的人類和動(dòng)植物免遭短波紫外線的傷害。只有長(zhǎng)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(zhǎng)波紫外線對(duì)生物細(xì)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(hù)傘保護(hù)地

3、球上的生物得以生存繁衍 。第6頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日補(bǔ)充：UV是紫外線的縮寫 UVA波長(zhǎng)范圍是 320390nm 長(zhǎng)波黑斑效 應(yīng)紫外線UVB波長(zhǎng)范圍是 280320nm 中波紅斑效應(yīng) 紫外線UVC波長(zhǎng)范圍是 280nm以下 短波滅菌紫外線UVD波長(zhǎng)范圍是 100200nm 真空紫外線第7頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日其二為加熱作用，臭氧吸收太陽(yáng)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(gè)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。而地球以外的星球因不存在臭氧和

4、氧氣，所以也就不存在平流層。 大氣的溫度結(jié)構(gòu)對(duì)于大氣的循環(huán)具有重要的影響，這一現(xiàn)象的起因也來(lái)自臭氧的高度分布。其三為 溫室氣體的作用，在對(duì)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(huì)產(chǎn)生使地面氣溫下降的動(dòng)力。因此，臭氧的高度分布及變化是極其重要的第8頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日臭氧層的破壞對(duì)于大氣臭氧層破壞的原因，科學(xué)家中間有多種見解。但是大多數(shù)人認(rèn)為，人類過多地使用氯氟烴類化學(xué)物質(zhì)（用CFCs表示）是破壞臭氧層的主要原因。氯氟烴是一種人造化學(xué)物質(zhì)，1930年由美國(guó)的杜邦公司投入生產(chǎn)。在第二次世界大戰(zhàn)后，尤其是進(jìn)

5、入60年以后，開始大量使用，主要用作氣溶膠、制冷劑、發(fā)泡劑、化工溶劑等。另外，哈龍類物質(zhì)（用于滅火器）、氮氧化物也會(huì)造成臭氧層的損耗。 如上文說(shuō)述，在平流層內(nèi)離地面2030千米的地方是臭氧的集中層帶，在這個(gè)臭氧層中存在著氧原子（O）、氧分子（O2）和臭氧（O3）的動(dòng)態(tài)平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物質(zhì)及其他活性基團(tuán)會(huì)破壞這個(gè)平衡，使其向著臭氧分解的方向轉(zhuǎn)移。而CFCs物質(zhì)的非同尋常的穩(wěn)定性使其在大氣同溫層中很容易聚集起來(lái)，其影響將持續(xù)一個(gè)世紀(jì)或更長(zhǎng)的時(shí)間。在強(qiáng)烈的紫外輻射作用下它們光解出氯原子和溴原子，成為破壞臭氧的催化劑（一個(gè)氯原子可以破壞10萬(wàn)個(gè)臭氧分子）。第9頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，

6、5月20日，9點(diǎn)36分，星期日臭氧空洞 ozone hole 人類生產(chǎn)生活中向大氣排放的氯氟烴等化學(xué)物質(zhì)在擴(kuò)散至平流層后與臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致臭氧層反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生臭氧含量降低的現(xiàn)象。第10頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日由來(lái)及進(jìn)展1984年，英國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧洞。由于臭氧層中臭氧的減少，照射到地面的太陽(yáng)光紫外線增強(qiáng)，其中波長(zhǎng)為240329納米的紫外線對(duì)生物細(xì)胞具有很強(qiáng)的殺傷作用，對(duì)生物圈中的生態(tài)系統(tǒng)和各種生物，包括人類，都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。第11頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日南極臭氧層空洞的研究經(jīng)過跟蹤、監(jiān)測(cè)，科學(xué)家們找到了臭氧空

7、洞的成因：臭氧層損耗。一種大量用作制冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑等化工制劑的氟氯烴是導(dǎo)致臭氧減少的“罪魁禍?zhǔn)住薄Ａ硗猓湟彩浅粞鯇幼儽〉年P(guān)鍵，這就是為什么首先在地球南北極最冷地區(qū)出現(xiàn)臭氧空洞的原因了。第12頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日三種解釋對(duì)南極臭氧洞形成原因的解釋有三種，即大氣化學(xué)過程解釋，太陽(yáng)活動(dòng)影響和大氣動(dòng)力學(xué)解釋。第13頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日大氣化學(xué)規(guī)程解釋大氣化學(xué)過程解釋，認(rèn)為臭氧層中可以產(chǎn)生某種大氣化學(xué)反應(yīng)，將3個(gè)氧原子含量的臭氧（O3）分解為分子氧（O2）和原子氧（O），從而破壞了臭氧層；太陽(yáng)活動(dòng)影響解釋太陽(yáng)活動(dòng)影響解釋，

8、認(rèn)為當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)峰年（即太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈的時(shí)期）前后，宇宙射線明顯增強(qiáng)，促使雙電子氮化物（如NO2）與O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得奇電子氮化物（如NO3）增加，O3轉(zhuǎn)換為O2；第14頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日大氣動(dòng)力學(xué)解釋大氣動(dòng)力學(xué)解釋認(rèn)為，初春，極夜結(jié)束，太陽(yáng)輻射加熱空氣，產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)，將對(duì)流層臭氧濃度低的空氣輸入平流層，使得平流層臭氧含量減小，容易出現(xiàn)臭氧洞。第15頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日北極呢？2011年，據(jù)國(guó)家衛(wèi)星氣象中心監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星臭氧總量探測(cè)儀在北極上空監(jiān)測(cè)到一個(gè)明顯的臭氧低值區(qū)，在該低值區(qū)內(nèi)臭氧總量是正常情況下平均值

9、的一半左右，部分地區(qū)的臭氧總量達(dá)到了臭氧洞的標(biāo)準(zhǔn)(220DU)。雖然沒有形成南極上空那樣規(guī)模的臭氧洞，但由于北半球人口密度遠(yuǎn)高于南半球，臭氧低值區(qū)覆蓋的范圍內(nèi)紫外線對(duì)人類健康的影響比南極臭氧洞更重要。導(dǎo)致北極臭氧洞形成的主要原因是今年春季極寒冷的極渦內(nèi)生成了極地平流層云，在太陽(yáng)紫外線的作用下釋放出破壞臭氧的鹵素原子 衛(wèi)星近年來(lái)同期監(jiān)測(cè)到的北半球臭氧總量分布，可以看出：一般情況下在三月份北極地區(qū)的臭氧含量很高，大部分地區(qū)范圍在400DU以上，其中接近或大于500DU的區(qū)域占很大比例。而今年3月份北極圈內(nèi)的大部分地區(qū)臭氧總量降到了200300DU，部分地區(qū)達(dá)到了臭氧洞的標(biāo)準(zhǔn)。第16頁(yè)，共23頁(yè)，2

10、022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日單位解釋DU臭氧濃度單位 1DU=10-3 大氣厘米這是為了紀(jì)念英國(guó)科學(xué)家Dobson而命名的ppm是體積比濃度：Parts per millionppm是濃度（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的一種表示方法，ppm表示百萬(wàn)分之一。 第17頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日對(duì)于溶液：即1升水溶液中有1/1000毫升的溶質(zhì)，則其濃度（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為1ppm。 對(duì)于氣體：對(duì)環(huán)境大氣（空氣）中污染物濃度的表示方法之一。 體積濃度表示法：一百萬(wàn)體積的空氣中所含污染物的體積數(shù)，即ppm 大部分氣體檢測(cè)儀器測(cè)得的氣體濃度都是體積濃度（ppm）。而按我國(guó)規(guī)定，特

11、別是環(huán)保部門，則要求氣體濃度以質(zhì)量濃度的單位（如：mg/m3）表示，我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也都是采用質(zhì)量濃度單位（如：mg/m3）表示。 ppm與mg/m3的換算： mg/m3=(m/M)*22.4ppm（273/（273+T）P/101325 其中，M為氣體分子量，T為溫度，P為壓力。m為氣體質(zhì)量（單位mg)第18頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日臭氧與人的關(guān)系臭氧的益處與危害大氣中臭氧層對(duì)地球生物的保護(hù)作用現(xiàn)已廣為人知它吸收太陽(yáng)釋放出來(lái)的絕大部分紫外線，使動(dòng)植物免遭這種射線的危害。為了彌補(bǔ)日漸稀薄的臭氧層乃至臭氧層空洞，人們想盡一切辦法，比如推廣使用無(wú)氟制冷劑，以減少氟利

12、昂等物質(zhì)對(duì)臭氧的破壞。世界上還為此專門設(shè)立國(guó)際保護(hù)臭氧層日。由此給人的印象似乎是受到保護(hù)的臭氧應(yīng)該越多越好，其實(shí)不是這樣，如果大氣中的臭氧，尤其是地面附近的大氣中的臭氧聚集過多，對(duì)人類來(lái)說(shuō)臭氧濃度過高反而是個(gè)禍害。 臭氧也是一種溫室氣體，能夠?qū)е赂鼑?yán)重的溫室效應(yīng)。第19頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日 臭氧的功用1 、食物凈化： 由表及里的降解果蔬、糧食中殘留的化肥、農(nóng)藥等有毒物質(zhì)，清除肉、蛋中的抗生素、化學(xué)添加劑、激素等有害物質(zhì)，殺滅海鮮中容易引起中毒的嗜鹽性菌，把住病從口入關(guān)。2 、飲用水凈化： 自來(lái)水經(jīng)臭氧處理后是一種優(yōu)質(zhì)的生飲水。每升水只需通入 O3 2 分鐘即

13、可去除水中的余氯，殺菌、消毒、去味、去除重金屬，防止致癌物質(zhì)三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想純凈的飲用水。3 、消毒滅菌： 將清洗后的餐飲用具放入水中通入 O3 20 分鐘，可去除洗滌劑殘留物，殺滅細(xì)菌、病毒，替代電子消毒柜，避免餐飲用具傳染疾病。還可對(duì)衣物、毛巾、抹布、襪子等進(jìn)行水介質(zhì)消毒、除味。 4 、空氣凈化 5 、果蔬保鮮、防霉6 、洗浴、美容、保健 7 、養(yǎng)魚、澆花8 、除臭第20頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日臭氧對(duì)人體有危害空氣中臭氧濃度引起人員一定反應(yīng)的濃度為0.5-1ppm，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)感到口干等不適， 濃度在1-4ppm會(huì)引起人員咳嗽。原因就在于，作為強(qiáng)氧化劑，臭氧幾乎能與任何生物組織反應(yīng)。當(dāng)臭氧被吸入呼吸道時(shí)，就會(huì)與呼吸道中的細(xì)胞、流體和組織很快反應(yīng)，導(dǎo)致肺功能減弱和組織損傷。對(duì)那些患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來(lái)說(shuō)，臭氧的危害更為明顯。刺激和損害深部呼吸道，並可損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)眼睛有輕度的刺激作用。第21頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)36分，星期日總結(jié)從臭氧的性質(zhì)來(lái)看