臭氧层和消耗臭氧层物质 基本知识 环境保护部外经办项目三处 2008年5月27日 臭氧层和消耗臭氧层物质 基本知识 环境保护部外经办项目三处 2008年5月27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(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

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

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 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

臭氧层的作用 保护作用 加热作用 温室气体的作用 　吸收300µm以下的紫外线，主要是一部分中波UV-B（290－320µm)和全部短波UV-C(<290µm) 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

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

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、 　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

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 对水生物的影响 对城市环境和建筑材料的影响 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

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 Depleting Potential (ODP)]

消耗臭氧物质（ODS）及臭氧耗减潜能值（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

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，Methyl Chloroform, Carbon Tetrachloride ) 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

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 灭火器: Halons & HBFCs 薰蒸剂: 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.

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 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）

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

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

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

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

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

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

谢谢！