指導老師: 呂明和 老師 組員: 4970Q098楊茵雯 4970Q096邱于瑋 4970Q120林仕涵 4970Q073劉明俊 臭氧層破壞 指導老師: 呂明和 老師 組員: 4970Q098楊茵雯 4970Q096邱于瑋 4970Q120林仕涵 4970Q073劉明俊

大綱 臭氧層 臭氧形成過程 臭氧計量單位 臭氧破壞之過程 臭氧破洞在南極上空出現之原因 北極臭氧破壞沒南極嚴重原因 破壞臭氧層的物質 臭氧減少造成的危害 結論 參考資料來源

臭氧層 圖片來源：Q&A, UNEP

臭氧形成過程 產生臭氧 破壞臭氧 hv(波長小於240nm) + O2 → O + O O + O2 → O3 + 熱能 hv (波長介於240nm~320nm)+ O3 → O + O2 O + O3 → 2O2

臭氧計量單位 1 Dobson Unit(DU)指換算到標準狀態下(0℃,1大氣壓)氣體厚度為0.01mm之氣體量單位。 全球臭氧層臭氧水準介於200至500 DU( Dobson units)，500 DU相當於地球表面0.5公分厚的純臭氣氣體，而臭氧層破洞(ozone hole)界定為小於220 DU 之區域。

臭氧破壞之過程 CCl2F2+hv→CClF2+Cl Cl + O3 → ClO + O2 ClO + O → Cl + O2

臭氧破洞在南極上空出現之原因(1/1) 有兩個主要的因素 極地平流層冰雲 極地旋渦

臭氧破洞在南極上空出現之原因(2/2) ClONO2 + HCl → Cl2 + HNO3 Cl2 ＋ hv → Cl ＋ Cl Cl ＋ O3 → ClO ＋ O2 C12 ClO ＋ ClO → ClOOCl -80度 ClOOCl ＋ hv → Cl ＋ ClOO ClOO → Cl ＋ O2 Cl ＋ O3 → ClO ＋ O2

南極9~12月臭氧量的變化

北極臭氧破壞沒南極嚴重原因 有兩個主要的因素： 北極地區平流層溫度很少低於 -80℃。 北極地區平流層氣旋在陽光出現前通常已經消散，帶著O3的空氣可以進來補充流失的O3。

halogenated hydrocarbon hydrochlorofluorocarbons 破壞臭氧層的物質(1/2) 蒙特婁議定書管制會破壞臭氧層的數種化學物質，被管制的化學物質統稱為「破壞臭氧層物質（Ozone Depleting Substances，簡稱ODS）」。 每一類ODS破壞臭氧層的能力並不相同，此能力以比較值 顯示，稱為「臭氧層破壞潛勢（Ozone Depletion Potential）」，或簡稱ODP值。 ODS常見的種類 中文統稱 英文統稱 ODP值 氟氯碳化物 chlorofluorocarbons 1.0 海龍 halogenated hydrocarbon 10.0 1,1,1-三氯乙烷 1,1,1-trichloroethane 0.1 四氯化碳 carbon tetrachloride 1.1 氟氯烴 hydrochlorofluorocarbons 0.055 氟化甲烷 Methyl bromide 0.6 一氯一溴甲烷 bromochloromethane 0.12

破壞臭氧層的物質(2/2) ODS常見用途 冷媒 ODS常被使用為冷凍、冷藏與空調設備之冷媒，CFCs在過去為最主要的冷媒，但今日 已逐漸由ODP值較低的HCFCs、或其他ODP值為零的替代品所取代。但今日仍有老舊的 設備是依賴CFCs為冷媒。 發泡劑 發泡的塑膠如被應用於我們日常生活中許多產品中，例如PU人造皮、冰箱隔板、建築 隔板、醫療襯墊等。在管制ODS之前，CFC-11還是製造業者普遍使用的發泡劑，90年代 初期業者則逐漸以ODP值較低的HCFC-141b來取代。 清潔溶劑 過去許多電子設備組裝業者、精密儀器清洗以及金屬表面去油汙處理皆是使用CFC-113 為清潔溶劑，甚至紡織業也以CFC-113為乾洗溶劑。其他作為此用途的ODS尚有1,1,1-三 氯乙烷與四氯化碳。 殺菌劑 CFC-12與Ethylene Oxide之混合物曾被使用為醫學消毒之用途，CFCs化合物之功能在於減 低Ethylene Oxide可能引起的燃燒或爆炸特性。最常見的混合重量比例含有88%的CFC- 12，一般用於溼氣或熱度敏感的醫療設備消毒上。 滅火劑 海龍與HBFC曾被大量使用為滅火劑，近年來許多此類用途已逐漸以泡沫式或CO2式取 代。 燻蒸劑 溴化甲烷經常被使用為土壤燻蒸之除蟲劑，以保護農作物於病蟲害的寄生。同時其也被 用於貨物進出口的檢疫與前處理燻蒸作業。 生產進料 HCFCs與四氯化碳常被用來作為合成其他化學品的進料，四氯化碳則又經常被作為製程 促進劑。如ODS被使用為生產進料時，其一般並不會排入大氣之中而破壞臭氧層。

臭氧減少造成的危害 科學家將太陽的紫外線輻射分成三個波段︰UV-A、UV-B以及UV-C。UV-C完全不會到達地球表面； UV-B部份 為臭氧層過濾掉；UV-A則完全不會被臭氧層過濾掉。而這三種紫外線中對我們有害的主要是UV-B，它是造成許多動 植物病變與其他負面環境影響的元兇。臭氧層被破壞會提高地球生物曝曬更多的UV-B波段紫外線，由下表來說明影響哪些層面: 人類健康 破壞DNA而降低人類免疫系統，使得感染流行性疾病的機會與頻率增加，並降低一般預防 接種之效力。提高曝曬UV-B亦會導致皮膚癌、白內障等疾病之罹患率。 植物 造成許多植物種類之生理化學結構改變，實驗顯示易受UV-B影響的農作包括瓜類、芥菜 與高麗菜類，而作物的品質也會降低，例如番茄、馬鈴薯、甜菜與黃豆等。最後造成植物 生長延滯、農作物減產 水中生物 水中生態中的浮游生物、水生植物、魚苗、蝦與蟹類尤其易受影響，而這些微小生物是食 物鏈的基礎，數量減少將牽動整個水中生態，使我們的魚獲量也會減少。 物質 建築物材質、漆料、塑橡膠、木材皆會因提高UV-B曝曬而變質，尤其是位於熱帶地區所 導致的材質破壞將最嚴重，此每年可能造成社會龐大的修補成本。 地表煙霧 城市中工業與汽車所排出的大量化學物質，經過與UV-B的光化學反應，造成滯留於地表 的煙霧，而造成越來越多的慢性呼吸道病變與空氣污染問題。

結論 地球經過數億年的演化，才能夠在大氣中形成臭氧層革除陽光中的紫外線，使陸地上得以有生物存在；然而，在1950 年代以後，人們大量的使用化學性質安定，價格便宜的CFCs，使得生活更方便，但在短短不到五十年的時間，已將臭氧層嚴重破壞，人類也因此必需付出極高的代價。雖然，經過國際間共同努力，禁止使用CFCs，似乎緩和了臭氧洞的危害；但是，我們應牢記此次的教訓，認清地球的涵育和容忍能力並不是無限的，稍不慎的生產與製造，都可能導致地球上的生命面臨危機。

參考資料來源 [1]http://blog.udn.com/0918252595/1838345 [2]http://www.gcc.ntu.edu.tw/Chinese/Education/30subjects/ozone%20hole.htm [3]http://tw.myblog.yahoo.com/jw!qfGHxg.eGQJsaePC0Hb5AiBD/article?mid=2377 [4]http://tw.myblog.yahoo.com/jw!BfvH_5CUHhZy8YW74Smg2ffV/article?mid=696 [5]http://content.edu.tw/senior/chemistry/tp_sc/surround/default.htm [6]http://www.lib.ncu.edu.tw/~hong/atmhmpg/human/antartic.htm [7]http://www.eehome.com.tw/topic/ozonehole.htm [8]http://www.saveoursky.org.tw/epaper/showmailid.php?id=62&lid=6 [9]http://toms.gsfc.nasa.gov/ [10]http://www.earthome.org.tw/chinese/education/Ozone_layer.files/frame.htm# sl ide0082.htm [11]http://www.epa.gov.tw [12]http://mail.tku.edu.tw/shgau/ [13] http://gis.geo.ncu.edu.tw/gis/globalc/chap0502.htm [14] http://plog.spjh.tp.edu.tw/lifetypetea/post/195/1135

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