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臭氧层和消耗臭氧层物质 基本知识 环保部外经办 2008 年 10 月 30 日

臭氧层和消耗臭氧层物质 基本知识 环保部外经办 2008 年 10 月 30 日. 大气结构与臭氧层. 逸散层 热成层 中间层 平流层 对流层. 什么是臭氧层. 臭氧 (O 3 ): 由三个氧原子组成的气体 由氧气分子与太阳光中的紫外线作用而成 臭氧层是由平流层中的臭氧分子组成 臭氧层象个大气泡环绕着地球 保护人类和动植物免遭紫外线的伤害. 臭氧的形成. O. O. O. O. O. Diatomic* oxygen (O 2 ). UV. O. O. 氧分子在紫外线的作用下生成臭氧. O. O. O. O. O.

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臭氧层和消耗臭氧层物质 基本知识 环保部外经办 2008 年 10 月 30 日

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Presentation Transcript

  1. 臭氧层和消耗臭氧层物质基本知识环保部外经办 2008年10月30日

  2. 大气结构与臭氧层 • 逸散层 • 热成层 • 中间层 • 平流层 • 对流层

  3. 什么是臭氧层 • 臭氧(O3):由三个氧原子组成的气体 • 由氧气分子与太阳光中的紫外线作用而成 • 臭氧层是由平流层中的臭氧分子组成 • 臭氧层象个大气泡环绕着地球 • 保护人类和动植物免遭紫外线的伤害

  4. 臭氧的形成 O O O O O Diatomic* oxygen (O2) UV O O 氧分子在紫外线的作用下生成臭氧 O O O O O Ozone (O3)

  5. 臭氧层的形成　 • 氧分子吸收紫外线并分解形成氧原子； • 氧原子与氧分子结合生成臭氧； • 臭氧可吸收阳光而分解，也可与氧原子结合变成氧分子 • M为反应第三体，它们是氮气和氧气分子 • O2+Hv →2O • O2 + O + M → O3 + M • O3 + Hv → O2 +O • O3 + O → 2O2

  6. 臭氧层的作用 • 保护作用 　吸收300nm以下的紫外线，主要是一部分中波UV-B（290－320nm)和全部短波UV-C(<290nm) • 加热作用 吸收紫外线转化为热能 • 温室气体的作用 臭氧减少会产生地面气温下降的动力 将地球上臭氧压缩至1个大气压，其厚度仅3mm

  7. 臭氧层的分布 平流层的臭氧 高度＾千米＾ 臭氧层 臭氧随着污染的严重而增加 对流层的臭氧 臭氧浓度

  8. 臭氧层耗减对人类健康和环境的影响 • 对人类健康的影响 • DNA改变，免疫机制减退 麻疹、水痘、疱疹、细菌感染、真菌感染等 • 皮肤癌 　基底细胞癌、 鳞状皮肤癌 恶性黑色素瘤 • 白内障 1%臭氧层的减少，将增加1－1.5万白内障

  9. 臭氧层耗减对人类健康和环境的影响（续） • 对陆生植物的影响 • 减少产量-如豆类、瓜类、卷心菜类 • 改变遗传基因和再生能力 • 降低品质 • 对水生物的影响 • 减少浮游生物 • 影响海洋食物链 • 危害鱼、虾等动物的早期发育 • 对城市环境和建筑材料的影响 • 光学化学烟雾污染 • 聚合物材料老化

  10. 什么是消耗臭氧层物质? • 消耗臭氧物质[Ozone-depleting substances (ODS) ]是破坏大气层中臭氧层的物质，主要是全氯氟烃（CFCs）、哈龙（Halon）、四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷等 • 它们破坏臭氧的能力称为“臭氧耗减潜能值”[ Ozone DepletingPotential (ODP)]

  11. 消耗臭氧物质（ODS）及臭氧耗减潜能值（ODP） ODP • 全氯氟烃Chlorofluorocarbons (CFCs) 0.6-1.0 • 哈龙 Halon 3.0-10.0 • 四氯化碳　Carbon tetrachloride (CTC)1.1 • 甲基氯仿　Methyl chloroform (TCA)0.1 • 含氢氯氟烃　Hydrofluorocarbons(HCFCs) 0.001-0.11 • 含氢溴氟烃 Hydrobromofluorocarbons (HBFCs) 0.02-1.0 • 溴氯甲烷　Bromochloromethane 0.12 • 甲基溴　Methyl Bromide (MBr)0.6

  12. ODS的用途 • 制冷剂: (CFCs,HCFCs )家用、商用、运输用冰箱、空调、热力泵系统；机动车空调 • 发泡剂: ( CFC-11 )使用CFC发泡剂制备的聚氨脂泡沫塑料和聚苯乙烯、聚乙烯挤出泡沫塑料 • 清洗剂: (CFC-113, 三氟三氯乙烷，甲基氯仿, 四氯化碳 )用于电子工业的各种组件和产品的清洗、精密仪器制造工业的零件及精密机械部件的清洗、金属加工冷清洗（蒸气脱脂）、干洗及纺织工业清洗等

  13. ODS的用途 (续) • 气雾剂: ( CFC-11, -12, -113, -114) 用于除臭剂、剃须液、香水、玻璃清洗剂、润滑油等 • 消毒剂: CFC-12 和乙撑氧的混合物用于医用杀菌 • 灭火器: Halons &含氢溴氟烃 • 熏蒸剂:甲基溴（Methyl Bromide）用于土壤杀虫和出入境检疫. • 原料: HCFC & Carbon Tetrachloride用作化学合成品的原料.

  14. ODS破坏臭氧层的机理 • 清洗剂、油漆、灭火剂、气雾罐等直接喷射 • 制冷和空调系统维修时的泄漏 • 在检疫及土壤消毒时甲基溴的使用 • 废弃含有ODS产品或设备如发泡剂和制冷剂的泄漏 • 制冷剂在循环过程中的泄漏 ---一旦ODS释放到空气中，就会随着气流抵达平流层并长期存在（Cl的寿命有100年）

  15. 紫外线照射使CFC释放出Cl原子 Cl Cl Cl Cl CF2Cl2 UV F F C C F F Cl CFC-12 二氟二氯甲烷 CF2Cl

  16. 气相反应引起的臭氧破坏 • CFxCly Hv CFxCly-1+Cl • Cl + O3 ClO+O2 • O2 2O • ClO + O Cl + O2 • CFCs 稳定性好，在对流层中不易分解而进入平流层，受紫外线的照射而分解成Cl自由基。Cl自由基引起消耗臭氧的连锁循环，一个Cl自由基可以消耗10万个O3 • Br原子也可引起此反应

  17. 由CFC－12释放出的Cl自由基对臭氧的连续破坏 紫外线将氧分子O2分解成两个单独的氧原子 自由氧原子与氧分子结合形成臭氧分子O3 O3 臭氧分子在紫外线的作用下自然分解，在没有人造化合物的情况下将与臭氧的形成过程保持平衡 CFC中释放出的Cl自由基与臭氧反应生成ClO和O2 ClO存在时间很短，它与自由氧原子结合释放出Cl原子和氧气，又可以接着破坏另外一个臭氧分子

  18. The Process of Ozone Depletion 1.CFCs 被释放 2.CFCs 上升到臭氧层 3.紫外线分解CFCs产生Cl自由基 4.Cl自由基破坏臭氧 5.破坏了臭氧层—导致更多紫外线辐射 6.更多紫外线引起更多皮肤癌

  19. F C C F F Cl Cl Cl Cl Cl 一些 CFCs CFC-11 三氯氟甲烷 CFC-12 二氯二氟甲烷

  20. Cl H C F Cl F C C F F H F Cl 一些 HCFCs HCFC-22 二氟一氯甲烷 HCFC-123 1.1.1-三氟-22-二氯乙烷

  21. 谢谢！

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