什么是臭氧层?

了解臭氧层,了解大气的不同层是有帮助的。地球的大气层由许多层组成,每一层都起着重要的作用。第一个从地球表面向上延伸约10公里的层被称为对流层。很多人类活动如气球,爬山和小型飞机航班在该地区举行。

平流层是对流层之上的下一层,延伸约15到60公里。的臭氧层坐在地球表面上方约20-30公里的平流层的下部区域。臭氧层的厚度约为3至5mm,但取决于季节和地理,它几乎波动。

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臭氧层是地球大气层中的深层,含有臭氧,其是含有三个氧原子的天然存在的分子。这些臭氧分子在地球上层大气中形成了一种称为平流层的气态层。

这个平流层的较低区域含有相对较高的臭氧浓度,称为臭氧层。臭氧层位于离地球表面15-35公里(9 - 22英里)的地方。

臭氧层中臭氧的浓度通常在每百万份以下10分,而大气中的臭氧的平均浓度约为百万分之0.3.臭氧层的厚度与季节和地理不同。最高浓度的臭氧在热带地区的26至28公里(16至17英里)的海拔高度和12至20公里(7至12英里)朝向杆子。

臭氧层在平流层中形成厚的层,环绕地球,其具有大量臭氧。臭氧层保护地球上的寿命免受来自阳光的强烈紫外线辐射。

紫外线是有害的光线,可以推出致命疾病,如皮肤癌,白内障和免疫系统损伤的风险。紫外线还能够破坏单细胞生物,陆地植物生命和水生生态系统。

臭氧层由法国物理学家查尔斯法布里和Henri Buisson发现了1913年。臭氧层具有吸收近97-99%的有害紫外线辐射的能力,即太阳发射,这可能会对人类生物产生长期的破坏性影响植物和动物

臭氧层的组成

令人惊讶的是,同样的紫外线来自于臭氧层的大部分。臭氧是由3个氧原子而不是普通的2个氧原子组成的一种特殊的氧。通常情况下,当几种放电或辐射将氧分子中的两个原子分离后,氧分子又独立地与其他类型的分子重新结合形成臭氧,臭氧层就形成了。数十亿年来,臭氧层一直保护着地球上的生命,但现在它正在被人类活动磨损。

人们开始重视臭氧层的重要性科学家发布的一项研究结果表明某些被称为氯氟烃的人造化学物质通过一系列深刻的化学反应到达了平流层,消耗了臭氧。

这项研究的结果促成了一项全球条约的签署1973年的蒙特利尔议定书.该条约有助于减少这些有害的人造化学品的生产。

在过去的几年里,这些有针对性的努力已经使臭氧层恢复。臭氧层的厚度在任何一天和任何地点都有很大的变化。由于平流层和对流层中持续不断的垂直大气环流,遮蔽人类免受强紫外线伤害的臭氧层数量可能会减少或增加。此外,居住在高海拔地区的人比居住在低海拔地区的人更容易受到紫外线辐射。

Stratospheric臭氧在保护人类免受阳光的严苛性方面发挥着重要作用。然而,由于太阳光线接触,还有一种在地面上方开发的臭氧。大气中的污染,这对人类健康有害。

在一些人中,它可以导致呼吸中的并发症,并且在夏天,污染在空气静态的城市猖獗时经常发生。

为什么需要臭氧层?

臭氧分子的基本性质是其阻挡波长的太阳辐射小于290纳米到达地球表面的能力。在这个过程中,它也吸收紫外线辐射,这对大多数生物是危险的。紫外线辐射可能会伤害或杀死地球上的生命。

虽然紫外线辐射的吸收使平流层变暖,但它对地球上的生命繁荣至关重要。研究人员预计,由于臭氧层的损耗,易受影响的陆地和水生生态系统将受到破坏。

紫外线辐射可能会破坏有机物。植物和浮游生物分别不能茁壮成长为土地和海洋动物的食物。对于人类来说,过度暴露于紫外线辐射导致癌症(特别是皮肤癌)和白内障的风险较高。

据计算,臭氧层每减少1%,皮肤癌的发病率就会增加2- 5%。臭氧层保护层减少的其他不良影响包括:白内障发病率增加、晒伤和免疫系统抑制。

臭氧层耗尽的原因

可信的科学研究证实,臭氧层耗竭的原因是人类活动,具体而言,含有氯或溴的人制造的化学品。这些化学品被广泛称为ODS,臭氧消耗物质的首字母缩写.自20世纪70年代初以来,科学家观察到分流层臭氧的减少。发现它更加突出极地地区

臭氧消耗物质已被证明是环保的,在大气中非常稳定和无毒。这就是它们多年来受欢迎的原因。然而,它们的稳定是有代价的;它们能够在平流层中漂浮并保持静止。

在那里时,ODS通过强紫外光舒适地分解,所得化学品是氯和溴。已知氯和溴以在超声速度下耗尽臭氧层。它们通过简单地从臭氧分子剥离原子来实现这一点。氯分子具有分解成千上万的臭氧分子的能力。

臭氧消耗物质已留下,将继续留在大气中多年。这基本上,这意味着人们允许大量的臭氧消耗物质在前90年允许进入大气层仍然在他们到大气的旅程中,这就是为什么他们将有助于臭氧消耗。

主要臭氧消耗物质包括氯氟烃(CFC),四氯化碳,盐酸氟碳(HCFC)和甲基氯仿。哈龙,有时称为溴化氟碳,也有助于臭氧耗尽。

然而,它们的申请极大地限制,因为它们在特定的灭火器中使用。哈龙的缺点是它们如此有效,以至于它们能够耗尽臭氧层的10倍以上的臭氧耗尽物质。

这个时代的科学家正在围绕时钟努力开发氢氟烃(HFC)以取代盐酸氟碳碳(HCFC)和氯氟烃(CFC)用于车辆空调

盐酸氟烃是强大的温室气体,但他们无法消耗臭氧。另一方面,氯氟烃显着促进气候变化,这意味着氢氟烃继续是更好的替代方案,直到有更安全的替代品。

臭氧层耗尽的两个区域。

  • 在中纬度地区,例如,在澳大利亚,臭氧层变薄。这导致了到达地球的UV辐射的增加。据估计,由于户外生活方式,臭氧层厚度约为5-9%的臭氧层厚度降低,增加了人类对紫外线辐射的风险。
  • 在南极洲的大气区,臭氧层显着更薄,特别是在春季。这导致了所谓的“臭氧孔”的形成。臭氧孔是指地区严重减少的臭氧层。通常,在春季发作期间,臭氧孔形成在极杆上。其中一个最大的这种孔每年在9月和11月之间每年出现在南极洲。

臭氧层损耗的自然原因

已经发现臭氧层受到某种自然现象的影响,如太阳斑和平坦的风。但这已被发现导致臭氧层的耗尽不超过1-2%,而且效果也被认为只是暂时的。

它也相信,主要火山喷发(主要是1983年的El Chichon和Mt.Pinatubo在1991年)也有助于臭氧消耗。

人为臭氧层耗尽的原因

臭氧耗尽的主要原因被确定为从人造的化合物(如氯氟烃(CFC))中过度释放氯和溴。CFCs(氯氟烃),哈龙,CH3.创新领导力3.(甲基氯仿),CCL4(四氯化碳),HCFCs(水氯氟烃),氢溴烃和甲基溴被发现对臭氧层的耗竭产生直接影响。这些被分类为臭氧消耗物质(ODS)。

臭氧消耗物质(ODS)的问题是,它们不会以雨水的形式被冲刷回地球,事实上,它们会在大气中停留很长一段时间。有了如此多的稳定性,它们被输送到平流层。

消耗臭氧层物质的排放占平流层中臭氧层总耗尽的大约90%。这些气体被携带到大气层的平流层层,其中来自太阳的紫外线辐射断裂它们以释放氯(来自CFC)和溴(来自甲基溴和哈龙)。

氯和溴自由基与臭氧分子反应并破坏其分子结构,从而耗尽臭氧层。一氯原子可以破坏超过1,00,000分子的臭氧。溴原子被认为比氯分子更具破坏性的40倍。

主要消耗臭氧层物质(ODS)

1.氯氟烃(氟氯化碳)

它被称为最广泛利用的臭氧消耗物质,因为它属于80%以上的总臭氧耗尽。它被用作家电中的冷却剂,如在1995年之前制造的冰箱,冰箱和空调中的冰箱,冰箱和空调。该物质通常包含在干洗剂,医院灭菌剂和工业溶剂中。该物质也用于泡沫产品,如床垫和垫子和家庭绝缘材料。

2.氢氟烃(HCFC)

氢氟烃在多年来含有氯氟烃。它们与臭氧层的氟氯化合物不那么有害。

3.哈龙

它尤其用于选定的灭火器,在设备或材料可以被水或灭火器化学物质摧毁的情况下。

4.四氯化碳

也用于选定的灭火器和溶剂中。

5.甲基氯仿

通常用于工业冷清洗,蒸汽脱脂,化学加工,粘合剂和一些气溶胶。

臭氧层孔

臭氧消耗的严重影响

1.对人体健康的损害

如果臭氧层耗尽,这意味着人类将过度暴露在强紫外线下。过度暴露在强烈的紫外线下会导致皮肤癌、白内障、晒伤、免疫系统减弱和加速衰老。

2.对环境的破坏

许多作物物种易受强紫外线光和过度的紫外线,过度曝光可能导致最小的生长,光合作用和开花。一些易受紫外线灯的作物种类包括大麦,小麦,玉米,燕麦,米饭,西兰花,西红柿,花椰菜只是为了命名几个。森林同样承担臭氧耗尽的冲突。

3.对海洋生物的威胁

肯定海洋生物,尤其是Planktons,极大地受到强烈的紫外线的影响。在水生食品链中,普利克斯似乎很高。如果由于臭氧层破坏,普拉克斯数量减少,则海洋食物链将以多种方式扰乱。

此外,太阳光线的过度曝光可以减少渔民的财富。最重要的是,某些物种海洋生物在早期紫外线辐射过度辐射受到很大影响。

4.对动物的影响

在驯养的动物中,过多的紫外线辐射也可能导致皮肤和眼癌。

5.影响某些材料

塑料,木材,织物,橡胶等材料通过过多的紫外线辐射大规模降解

臭氧消耗的解决方案

1.停止使用杀虫剂

农药是摆脱你的害虫和杂草农场的伟大化学品,但它们对臭氧层耗尽的贡献极大。摆脱害虫和杂草的Querfire解决方案是应用自然方法。只需手动杂草您的农场并使用替代环保使用化学药品来减少害虫。

2.不鼓励驾驶私家车

最小化臭氧消耗的最简单技术是限制道路上的车辆数量。这些车辆发出了很多温室气体最终形成烟雾,臭氧层耗尽中的催化剂。

3.使用环保清洁产品

最多家用清洁产品装满了苛刻的化学品,可以找到大气的方式,最终导致臭氧层的降解。使用自然环保清洁产品制止这种情况。

4.禁止使用有害的氧化亚氮

1989年成立的蒙特利尔议定书有很大的帮助,在氯氟烃(CFC)的限制下有很多帮助。然而,方案从未覆盖氧化亚氮,这是一种可破坏臭氧层的已知有害化学品。今天氧化二氮仍在使用中。政府现在必须采取行动,非法氧化二氮氧化物用来降低臭氧消耗的速度。

参考:

国家地理
环保局
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