臭氧層破壞及對(duì)策課件

第十章全球變化及對(duì)策

第二節(jié)臭氧層破壞問(wèn)題

臭氧層概說(shuō)

臭氧層破壞的現(xiàn)狀

臭氧層破壞的原因

臭氧層破壞的危害

臭氧層破壞的對(duì)策

內(nèi)容提要第十章全球變化及對(duì)策

第二節(jié)臭氧層破壞問(wèn)題1一、臭氧層概說(shuō)（一）臭氧層的范圍O3O2+O集中了大氣臭氧的90%一、臭氧層概說(shuō)（一）臭氧層的范圍O3O2+O集中了大2（二）臭氧的度量及正常含量

Dobson（陶普生）單位：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，底為1cm2的大氣柱內(nèi)的O3平鋪在地表，其厚度1mm被定義為100Dobson。

在正常情況下，全球平均O3含量約300Dobson，變化于230—500Dobson之間。（三）臭氧的作用

強(qiáng)烈吸收紫外線，尤其是吸收200—280nm之間的紫外線。這是平流層增溫的主要機(jī)制。

對(duì)地面生物具有保護(hù)作用。

對(duì)近地面氣候具有穩(wěn)定作用。（二）臭氧的度量及正常含量（三）臭氧的作用3二、臭氧層破壞現(xiàn)狀

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，全球大氣中的O3含量不斷下降，出現(xiàn)多個(gè)臭氧空洞，并且越來(lái)越嚴(yán)重。

全球臭氧減少的情況①期間臭氧全球平均減少3%；②年遞減率約為0.2%；③南半球減少大于北半球；④高緯度減少大于低緯度二、臭氧層破壞現(xiàn)狀①期間臭氧全球4

南極上空臭氧減少情況

1985年首次發(fā)現(xiàn)南極上空春季（10月份）出現(xiàn)大范圍臭氧含量下降（臭氧洞）以來(lái)，范圍不斷擴(kuò)大，程度越來(lái)越嚴(yán)重，引起了全球的廣泛關(guān)注。1993年10月8日觀測(cè)到南極臭氧空洞中心最低為85Dobson,僅相當(dāng)于正常值的1/4。2000年9月南極空洞面積達(dá)2930萬(wàn)平方公里，相當(dāng)于非洲大陸的面積。南極上空臭氧減少情況1993年10月8日觀測(cè)到南極臭氧空5南極臭氧洞Nimbus-7衛(wèi)星圖像南極臭氧洞Nimbus-7衛(wèi)星圖像6

我國(guó)青藏高原臭氧空洞情況

我國(guó)科學(xué)家1995年報(bào)道，青藏高原上空每年6—9月份也存在臭氧含量明顯下降，臭氧空洞業(yè)已形成。其空洞中心臭氧含量比周圍低約11%，并且目前仍以0.375%的速度在發(fā)展。除此之外，還在北極和歐洲上空發(fā)現(xiàn)了臭氧空洞我國(guó)青藏高原臭氧空洞情況我國(guó)科學(xué)家1995年報(bào)道，青藏高7三、臭氧層破壞的原因臭氧耗竭物質(zhì)人類活動(dòng)氯氟烷烴（氟利昂CFCs)溴化物（溴甲烷和哈龍類物質(zhì)）氮氧化物（主要是N2O)破壞臭氧分子三、臭氧層破壞的原因臭氧耗竭物質(zhì)人類活動(dòng)氯氟烷烴溴化物（溴甲8（一）氯氟烷烴對(duì)臭氧的破壞機(jī)理

來(lái)源：是一類人工合成的含氯和氟的化合物（CFCs），包括CFC-11（CFCl3）和CFC-12(CF2Cl2)等，廣泛應(yīng)用于制冷劑、清洗劑。

破壞臭氧的機(jī)理：CFCl3→·CFCl2+Cl·Cl·+O3→ClO·+O2ClO·+O3→Cl·+2O2形成催化循環(huán)一個(gè)氟利昂分子可以破壞成千上萬(wàn)個(gè)臭氧分子，因此，氟利昂被稱為臭氧的第一殺手或元兇。（一）氯氟烷烴對(duì)臭氧的破壞機(jī)理CFCl3→·CFCl29大氣中氟利昂濃度的變化大氣中氟利昂濃度的變化10（二）溴化物破壞臭氧的機(jī)理

來(lái)源：大氣中的溴化物主要是溴甲烷和哈龍（Halon）類（同時(shí)含有F和Br的化合物）。海洋是溴化物的天然來(lái)源，人類工業(yè)活動(dòng)是哈龍的主要來(lái)源。

溴化物破壞臭氧的機(jī)理：BrO+ClO→Br·+Cl·+O2Br·+O3→BrO+O2Cl·+O3→ClO+O2形成催化反應(yīng)循環(huán)一個(gè)溴化物分子可以破壞生前上萬(wàn)個(gè)臭氧分子。（二）溴化物破壞臭氧的機(jī)理BrO+ClO→Br·+11（三）氮氧化物破壞臭氧的機(jī)理

來(lái)源：土壤是氮氧化物的天然來(lái)源，人工來(lái)源包括工業(yè)活動(dòng)、汽車尾氣和燃燒等。

大氣中氮氧化物濃度的變化：（三）氮氧化物破壞臭氧的機(jī)理大氣中氮氧化物濃度的變化：12

氮氧化物破壞臭氧的機(jī)理N2OUV<337nmN2+ON2O<250nmUVNO+NN2O+O→2NONO+O3→NO2+O2NO2+O→NO+O2該反應(yīng)也形成催化循環(huán)，一個(gè)氧化亞氮分子也能破壞成千上萬(wàn)個(gè)臭氧分子。氮氧化物破壞臭氧的機(jī)理N2OUV<337nmN2+O13四、臭氧層破壞的危害（一）對(duì)人類健康的危害

皮膚癌和各種皮膚病患病率增加據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）預(yù)測(cè)，臭氧層臭氧含量減少10%，皮膚病患病率將上升26%。

白內(nèi)障患病率增加南極周圍海域的魚(yú)類有很多盲魚(yú)，阿根廷和新西蘭牧區(qū)出現(xiàn)很多盲羊。

人體免疫機(jī)能下降，易患多種傳染性疾病四、臭氧層破壞的危害（一）對(duì)人類健康的危害14因臭氧層破壞導(dǎo)致的皮膚癌鱗片細(xì)胞癌基部細(xì)胞癌惡性黑瘤因臭氧層破壞導(dǎo)致的皮膚癌鱗片細(xì)胞癌基部細(xì)胞癌惡性黑瘤15（二）使作物產(chǎn)量下降

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，臭氧層破壞導(dǎo)致的地面紫外線強(qiáng)度增加，會(huì)損傷植物生長(zhǎng)激素和葉綠素，影響植物正常生長(zhǎng)發(fā)芽。經(jīng)紫外線敏感性實(shí)驗(yàn)，有2/3的作物發(fā)生了敏感性反應(yīng)，使作物產(chǎn)量下降。

（三）使海洋生態(tài)系統(tǒng)破壞

強(qiáng)烈的紫外線照射，對(duì)海洋表層的藻類生長(zhǎng)帶來(lái)巨大威脅。由于海洋藻類是海洋生態(tài)系統(tǒng)，特別是遠(yuǎn)洋生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，所以大量的藻類死亡可能導(dǎo)致整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的崩潰，形成所謂“海洋荒漠”。（二）使作物產(chǎn)量下降16五、臭氧層破壞的對(duì)策

逐漸減少和終止臭氧耗竭物質(zhì)的使用和排放

1977年聯(lián)合國(guó)通過(guò)了《臭氧層行動(dòng)世界計(jì)劃》，并成立了“國(guó)際臭氧層協(xié)調(diào)委員會(huì)”。1985年簽署了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，1987年簽署了《消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》。規(guī)定：發(fā)達(dá)國(guó)家2000年全面停止氟利昂的使用，發(fā)展中國(guó)家在2016年凍結(jié)使用，2040年淘汰使用。

加速氟利昂替代品的研制與開(kāi)發(fā)

目前已研制生產(chǎn)出多種氟利昂替代品，其中最主要的是

HCFCs和HFCs兩個(gè)系列。他們都不含破壞臭氧的Cl原子和Br原子，但都具有制冷劑和清洗劑的功能。五、臭氧層破壞的對(duì)策逐漸減少和終止臭氧耗竭物質(zhì)的使用和排17人類最終能夠解決臭氧層破壞問(wèn)題！Doyouhaveanyquestiontoask??人類最終能夠解決Doyouhaveany?18臭氧層破壞及對(duì)策課件19關(guān)于南極臭氧洞形成問(wèn)題科學(xué)問(wèn)題：

北半球中緯度地帶是氟利昂生產(chǎn)和消費(fèi)的主要地區(qū)，為什么在南極上空大量消耗臭氧，形成強(qiáng)大的臭氧空洞？

南極臭氧洞為什么在春季（10月份）最為強(qiáng)大？形成假說(shuō)：◆奇氮理論

◆涌井流理論◆多項(xiàng)反應(yīng)假說(shuō)

◆氯溴協(xié)同相互作用假說(shuō)◆太陽(yáng)黑子假說(shuō)