臭氧层破坏,地球臭氧层破坏的主要原因

臭氧层被破坏的主要原因是人们大量使用氯氟烃、四氯化碳、甲烷等物质，加速了臭氧层的破坏。 臭氧层破坏的原因 什么原因导致臭氧层破坏 比如我们平时所用的空调，它需要氟利昂来工作，氟利昂气体比空气轻，一经释放，会慢慢上升到地球大气圈的臭氧层顶部。紫外线会把氟利昂气体中的氯原子分解出来，氯原子把臭氧中的一个氧分子夺去，使臭氧变成氧气。 臭氧层破坏的原因 什么原因导致臭氧层破坏 臭氧被破坏后，丧失了吸收紫外线的能力。一旦臭氧减少，照射到地面的太阳光紫外线会大大增强，紫外线的杀伤力很大，尤其是对生物细胞，这对地球上的生物生存产生潜在的威胁，危及生态环境和人类的生存。

对于大气臭氧层破坏的原因，科学家中间有多种见解。但是大多数人认，人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用CFCs表示)是破坏臭氧层的主要原因。氯氟烃是一种人造化学物质，1930年由美国的杜邦公司投入生产。在第二次世界大战后，尤其是进入60年以后，开始大量使用，主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。另外，哈龙类物质(用于灭火器)、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。
臭氧层破坏机理有：
(1)、废气破坏臭氧层
废气中含有大量的氮氧化物(如N0和N02等)，这些氮氧化物可以破坏掉大量的臭氧分子，从而造成臭氧层的破坏。
(2)、CFCs和哈龙对臭氧层的破坏
美国科学家莫里纳(Molina)和罗兰德(Rowland)提出：人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成臭氧层被破坏的元凶，最典型的是氯氟烃类化合物(CFCs)和含溴化合物哈龙(Halons)。
CFCs和哈龙在生产和使用过程中总是要泄漏的，泄漏后首先进入大气的对流层中。而这些物质在对流层中是化学惰性的，即它们在对流层中十分稳定，可以存在几十年甚至上百年不发生变化。但这些物质不可能总是存在于对流层中，通过极地的大气环流以及赤道地带的热气流上升，最终使这些物质进入平流层。然后又在风的作用下，把它们从低纬度地区向高纬度地区输送，在平流层内混合均匀。在平流层内，强烈的太阳紫外线照射使CFCs和Halons分子发生解离，释放出高活性的氯和溴的自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧破坏的化学机理如下：
R-Cl→R·+
Cl·
Cl·+O3→Cl0·+
O2
C10·+O3→Cl·+
2O2
溴原子自由基也是以同样的过程破坏臭氧。据估算，一个氯原子自由基在失活以前可以破坏掉104—105个臭氧分子，而由Halon释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能力是氯原子的30—60倍。而且，氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用，即二者同时存在时，破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和。
当然，臭氧空洞的形成除了以上的化学过程外，还有空气动力学过程和极地特殊的温度变化过程所参与的非均相的催化反应过程，这就是为什么臭氧空洞出现在两极以及多发生在春季。

氟氯烃化合物是致使其耗竭的祸首（尤其是氟里昂）。它们可长期、稳定地存在于高空，经光解产生活性氯自由基（C1·）及氯氧自由基（C10·），再起催化剂作用使臭氧（O3）不断耗损。 此外超音速飞机排出的一氧化氮、二氧化氮起催化剂作用的一系列反应。人类文明制造的卤代烃、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿等许多用作制冷剂、发泡剂、清洗剂、雾化剂的化合物，都对臭氧（O3）具有破坏作用。 扩展资料： 据观测，目前臭氧层破坏比较严重的地方在地球的“三极”上，即北极度地区、南极度地区和青藏高原的上空。两极地区因所获得的太阳辐射较少，空气对流运动较弱，对流层较低。 南极相对于北极更冷一些，因而其对流层就更低；青藏高原虽然纬度不是很高，但由于它作为“世界屋脊”的较高的地势，使其表面温度降低，空气对流运动不够旺盛，因而对流层也较低。 正是由于“三极”地区上空的对流层也较低，相应的平流层的高度也随之降低。人们向对流层大气中排放的氯氟烃会随着大气的环流运动而到达“三极”地区的上空，正是因为“三地”的平流层较低，所以氯氟烃能到达平流层中而破坏臭氧层。 实际的观测结果也最低，臭氧层破坏最为严重，已经出现了臭氧空洞；北极度地区臭氧层破坏较南极地区轻一些，青藏高原地区臭氧层破坏较北极度地区又轻一些。 参考资料来源：百度百科-臭氧层破坏

氧层的破坏造成的危害主要表现在下列几个方面。 1）对人类健康的影响。紫外线对促进在皮肤上合成维生素D，对骨组织的生成、保护均起有益作用。但紫外线（λ=200～400nm）中的紫外线B（λ=280～320nm）过量照射可以引起皮肤癌和免疫系统及白内障等眼的疾病。据估计平流层O3减少1％（即紫外线B增加2％），皮肤癌的发病率将增加4％～6％。按现在全世界每年大约有10万人死于皮肤癌计，死于皮肤癌的人每年大约要增加5千人。在长期受太阳照射地区的浅色皮肤人群中，50％以上的皮肤病是阳光诱发的，即肤色浅的人比其他种族的人更容易患各种由阳光诱发的皮肤癌。此外，紫外线还会使皮肤过早老化。 2）对植物的影响。近10多年来，科学家对200多个品种的植物进行了增加紫外线照射的实验，发现其中三分之二的植物显示出敏感性。试验中有90％的植物是农作物品种，其中豌豆、大豆等豆类，南瓜等瓜类，西红柿以及白菜科等农作物对紫外线特别敏感（花生和小麦等植物有较好的抵御能力）。一般说来，秧苗比有营养机能的组织（如叶片）更敏感。紫外辐射会使植物叶片变小，因而减少捕获阳光进行光合作用的有效面积，生成率下降。对大豆的初步研究表明，紫外辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害，产量降低。同时紫外线B可改变某些植物的再生能力及收获产物的质量，这种变化的长期生物学意义（尤其是遗传基因的变化）是相当深远的。 3）对水生系统的影响。紫外线B的增加，对水生系统也有潜在的危险。水生植物大多贴近水面生长，这些处于海洋生态食物链最底部的小型浮游植物的光合作用最容易被削弱（约60％），从而危及整个生态系统。增强的紫外线B还可通过消灭水中微生物而导致淡水生态系统发生变化，并因此而减弱了水体的自然净化作用。增强的紫外线B还可杀死幼鱼、小虾和蟹。研究表明，在O3量减少9％的情况下，约有8％的幼鱼死亡。 4）对其他方面的影响。过多的紫外线会加速塑料老化，增加城市光化学烟雾。另外，氟利昂、CH4、N2O等引起臭氧层破坏的痕量气体的增加，也会引起温室效应。

最近几年来，科学家们不断发现并证实，臭氧层遭到破坏的状况日益严重，大气层中臭氧含量在不断减少。南极上空的臭氧空洞，已连续出现10多年了，而且越来越大。1986年的破洞面积可容纳下美国整个大陆(约1000万平方千米)，其深度可装下珠穆朗玛峰，到1998年，南极上空的臭氧空洞已扩大为2724万平方千米，为南极面积的两倍，是目前最大的一个臭氧空洞。1998年9月8日智利麦哲伦大学臭氧监测站宣布当天南极上空的臭氧层已降到220～225个多布森单位(一个布森单位是标准准态下1‰厘米的臭层厚度)是有记录以来最低的已到了极限程度。当臭氧层厚度低于220个多布森单位时，臭氧层便会出现空洞。据美国卫星观测发现南极上空高度14～19千米处臭氧含量减少了50%。由于南极臭氧空洞的不断扩大，美国在南极的科学考察站，1991年已记录到可能是10亿年前地球形成臭氧层以来，南极最强烈的太阳紫外线辐射。 接着，科学家们又发现北极上空的臭氧含量也减少了15%～30%。吞掉臭氧层深度已达19～24千米。1991年冬季到1992年春季，美国北部、加拿大、欧洲和前苏联的一些地区臭氧损耗率高达40%。新西兰科学家也连续两个夏季观察到该国上空的臭氧在减少，情况同南极相似。 中国境内1969～1986年的20年中臭氧减少了1.7～3.1%。1991年下半年以来，中国大气臭氧层中的臭氧含量又有明显下降。据北京地区观测站的观测，近两年北京地区臭氧量在春季最大值只有该地区多年平均值的20%。专家们指出，这一降幅是惊人的。中国科学家在研究1979～1991年的气象时，又在青藏高原上空发现了一个臭氧空洞。 1996年，俄罗斯科学家也发现以西北利亚为中心的上空面积约为1500万平方千米的第四个臭氧空洞。1997年，智利科学家又在智利和阿根廷上空新发现第五个面积为1000多平方千米的臭氧空洞。 臭氧层破坏已经酿成一个全球性的环境大问题。据美国最近一期《科学》杂志报导和美、英科学家根据高空大气层卫星调查获得的资料证实全球上空的臭氧层已减少10%。对臭氧层的破坏比科学家原先的估计要糟得多。臭氧遭到破坏后带来的可怕威胁，已向人类悄悄袭来!大多数地球公民还蒙在鼓里。

臭氧（O3）是氧元素的同素异形体，它的化学性质十分活泼，很容易跟其他物质发生化学反应。实际上，在臭氧层内，臭氧的形成是众多物质参与，一系列化学反应达到化学平衡的结果。臭氧在遇到H、OH、NO、Cl、Br时，就会被催化，加速分解为O2。氯氟烃之所以被认为是破坏臭氧层的物质就是因为它们在在太阳辐射下分解出Cl和Br原子。1984年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。1985年，美国的 “雨云-7号”气象卫星测到了这个臭氧洞。1985 年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去 10 - 15 年间、每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约 30%，有近 95% 的臭氧被破坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧洞”由此而得名。卫星观测表明，此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到 1998 年臭氧空洞面积比 1997 年增大约 15%，几乎相当于三个澳大利亚大。前不久，日本环境厅发表的一项报告称，1998 年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录，为 2720 万平方公里，比南极大陆还大约 1 倍。美、日、英、俄等国家联合观测发现，北极上空臭氧层也减少了 20%。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，中国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度减少。根据全球总臭氧观测的结果表明，除赤道外，1978 - 1991 年总臭氧每 10 年间就减少 1% - 5%。

臭氧层只是一种结果产物：
3O2 + 紫外线 = 2O3
只要是氧原子O，无论是处在臭氧O3结构里，还是处在氧气O2结构里，都能屏蔽紫外线，同分子特定形态无关，在于是氧原子O的电子连珠结构产生紫外吸收光谱作用，而非氧的特定分子结构O3产生紫外吸收光谱作用。这也是大多只要含氧原子O的化合物里比如玻璃、水，都有很好的吸收紫外线的功能。
由于地球南北两极纬度最高，接受紫外线辐射量最少，相对应的此区域的氧气分子吸收紫外线后形成的臭氧分子也最少。当南半球进入冬季，南极处于极夜状态，氧气分子吸收紫外线达到最低水平，生成的臭氧量较其它月份最低，于是人们会发现臭氧空洞“扩大”；反之，南半球进入夏季，南极处于极昼状态，氧气分子吸引紫外线达到最高水平，生成的臭氧量较其它月份最高，于是人们会发现臭氧空洞“缩小”，这是南极臭氧空洞范围动态变化的内在机制。

这是南北极臭氧空洞形成的原因之一：输入紫外线少，臭氧产量少。
地球南北两极上空，是地球以太旋涡的两个涡口所处位置，涡口每时每刻都在吸入微观以太旋涡，这个吸入作用形成寒流与极地东风，在“寒流”与“大气环流”小节描绘过这个动态过程。臭氧分子是三个氧原子O耦合结构的次生以太旋涡，有很强的涡流偏向性，即极性，于是很容易受地球南北两极涡口的以太涡流牵引而被导向地面后消散，如带电离子坠入南北极一般，于是南北两极的臭氧浓度就变得越发低。当然如氟化昂等化工分子与臭氧分子产生化学反应，也会导致臭氧变少，但这不是主体作用。
这是南北极臭氧空洞形成的原因之二：南北两极空洞区域的臭氧时刻被清理，存留少。
南北两极的臭氧空洞，其实是一个很正常的自然现象，南北两极的以太涡口空间臭氧含量低，就如台风的涡眼空间云汽含量低，其原理几近一致。而紫外线不仅被臭氧屏蔽，也被整个大气层屏蔽，没有了臭氧，氧气也能屏蔽紫外线，人们对南北极臭氧空洞扩大后的紫外线伤害的担心是杞人忧天。自然，减少化工分子的排放与燃烧，可以极大改善空气质量，对人们的身体健康还是很有好处的。

臭氧层破坏的主要原因如下：1.一般认为，太阳活动引起的太阳辐射强度变化，大气运动引起的大气温度场和压力场的变化以及与臭氧生成有关的化学成分的移动、输送都将对臭氧的光化学平衡产生影响，从而影响臭氧的浓度和分布。2.而化学反应物的引人，则将直接地参与反应而对臭氧浓度产生更大的影响。3.人类活动的影响，主要表现为对消耗臭氧层物质的生产、消费和排放方面。大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。在所有与臭氧起反应的物质中，最简单而又最活泼的是含碳、氢、氯和氮几种元素的化学物质，如氧化亚氮（N2O）、水蒸汽（H2O）、四氯化碳（CH4）、甲烷（CH4）和现在最受重视的氯氟烃（CFC）等。这些物质在低层大气层正常情况下是稳定的，但在平流层受紫外线照射活化后，就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧，打破了臭氧的平衡，导致地面紫外线辐射的增加。