臭氧層破壞的原因

　　自從發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧空洞以后，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)近十年的研究，最后得出一致的結(jié)論：臭氧層的破壞和臭氧空洞的出現(xiàn)，是人類(lèi)自身行為造成的，也就是人們?cè)谏�產(chǎn)和生活中大量地生產(chǎn)和使用“消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)”以及向空氣中排放大量的廢氣造成的。

　　ODS主要包括下列物質(zhì)：CFCs(氯氟烴)、哈龍(Halon，全溴氟烴)、四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷等。

　　ODS的用途：用作制冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑、清洗劑等。

　　廢氣：主要是汽車(chē)尾氣、超音速飛機(jī)排出的廢氣、工業(yè)廢氣等。

　　在上述所有物質(zhì)中，破壞力最強(qiáng)的(或者稱之為“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;)是CFCs和哈龍。而在我們生活中用的最多的就是我們大家所熟悉的CFCs。

　　CFCs是氟里昂的一部分。是上世紀(jì)30年代由美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的一種氯氟烴類(lèi)的制冷劑，并且冠以商標(biāo)名稱為“氟里昂”。而現(xiàn)今，人們習(xí)慣于把制冷劑統(tǒng)稱為“氟里昂”。

　　有資料顯示：從20世紀(jì)的30年代初到90年代的五六十年中，人類(lèi)總共生產(chǎn)了1500萬(wàn)噸氯氟烴。

　　人類(lèi)開(kāi)發(fā)了氯氟烴，使自己的生活提高了檔次，卻帶來(lái)了一個(gè)巨大的環(huán)境問(wèn)題--臭氧層的破壞。

　　臭氧層破壞機(jī)理

　　(1)、廢氣破壞臭氧層

　　廢氣中含有大量的氮氧化物(如N0和N02等)，這些氮氧化物可以破壞掉大量的臭氧分子，從而造成臭氧層的破壞。

　　(2)、CFCs和哈龍對(duì)臭氧層的破壞

　　美國(guó)科學(xué)家莫里納(Molina)和羅蘭德(Rowland)提出：人工合成的一些含氯和含溴的物質(zhì)是造成臭氧層被破壞的元兇，最典型的是氯氟烴類(lèi)化合物(CFCs)和含溴化合物哈龍(Halons)。

　　CFCs和哈龍?jiān)谏�產(chǎn)和使用過(guò)程中總是要泄漏的，泄漏后首先進(jìn)入大氣的對(duì)流層中。而這些物質(zhì)在對(duì)流層中是化學(xué)惰性的，即它們?cè)趯?duì)流層中十分穩(wěn)定，可以存在幾十年甚至上百年不發(fā)生變化。但這些物質(zhì)不可能總是存在于對(duì)流層中，通過(guò)極地的大氣環(huán)流以及赤道地帶的熱氣流上升，最終使這些物質(zhì)進(jìn)入平流層。然后又在風(fēng)的作用下，把它們從低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)輸送，在平流層內(nèi)混合均勻。在平流層內(nèi)，強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線照射使CFCs和Halons分子發(fā)生解離，釋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壞臭氧層的主要物質(zhì)，它們對(duì)臭氧破壞的化學(xué)機(jī)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樣的過(guò)程破壞臭氧。據(jù)估算，一個(gè)氯原子自由基在失活以前可以破壞掉104—105個(gè)臭氧分子，而由Halon釋放的溴原子自由基對(duì)臭氧的破壞能力是氯原子的30—60倍。而且，氯原子自由基和溴原子自由基之間還存在協(xié)同作用，即二者同時(shí)存在時(shí)，破壞臭氧的能力要大于二者簡(jiǎn)單的加和。

　　當(dāng)然，臭氧空洞的形成除了以上的化學(xué)過(guò)程外，還有空氣動(dòng)力學(xué)過(guò)程和極地特殊的溫度變化過(guò)程所參與的非均相的催化反應(yīng)過(guò)程，這就是為什么臭氧空洞出現(xiàn)在兩極以及多發(fā)生在春季。

　　臭氧層破壞的長(zhǎng)期性

　　令科學(xué)家和社會(huì)各界憂慮的是，CFCs和Halons具有很長(zhǎng)的大氣壽命，一旦進(jìn)入大氣就很難去除，這就意味著即使人類(lèi)停止生產(chǎn)和使用這些物質(zhì)，它們對(duì)臭氧層的破壞還會(huì)持續(xù)一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。但是通過(guò)全人類(lèi)的努力，臭氧層的破壞程度會(huì)越來(lái)越小，最后使之恢復(fù)到其原始狀態(tài)。

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