臭氧基础知识实用PPT课件PPT课件

1、1主要内容v大气的组成及臭氧层v臭氧层的作用v消耗臭氧层物质以及其破坏机理v臭氧层破坏产生的危害v保护臭氧层行动第1页/共23页2大气结构与臭氧层v逸散层v热成层v中间层v平流层v对流层第2页/共23页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 第3页/共23页4Ozone (O3)氧分子在氧分子在紫外线的紫外线的作用下生作用下生成臭氧成臭氧UVOOOODiatomic* oxygen (O2)OOOOOOOO第4页/共23页5臭氧层的形成v氧分子吸收紫外线并

2、分解形成氧原子；氧分子吸收紫外线并分解形成氧原子；v氧原子与氧分子结合生成臭氧；氧原子与氧分子结合生成臭氧；v臭氧可吸收阳光而分解，也可与氧原子结臭氧可吸收阳光而分解，也可与氧原子结合变成氧分子合变成氧分子vM为反应第三体，它们是氮气和氧气分子O2 + Hv 2OO2 + O + M O3 + MO3 + Hv O2 +OO3 + O 2O2第5页/共23页6臭氧层的作用v保护作用保护作用 吸收300m以下的紫外线，主要是一部分中波UV-B（290320m)和全部短波UV-C(290m)v加热作用加热作用吸收紫外线转化为热能v温室气体的作用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

3、上臭氧压缩至1个大气压，其厚度仅3mm第6页/共23页7臭氧层耗减对人类健康和环境的影响对人类健康的影响对人类健康的影响DNA改变，免疫机制减退改变，免疫机制减退 麻疹、水痘、疱疹、细菌感染、真菌感染等皮肤癌皮肤癌基底细胞癌、 鳞状皮肤癌 恶性黑色素瘤白内障白内障 1%臭氧层的减少，将增加11.5万白内障第7页/共23页8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对城市环境和建筑材料的影响光学化学烟雾

4、污染聚合物材料老化第8页/共23页9什么是消耗臭氧层物质什么是消耗臭氧层物质?v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v它们破坏臭氧的能力称为“臭氧耗减潜能值” Ozone Depleting Potential (ODP)第9页/共23页10消耗臭氧物质（消耗臭氧物质（ODS）及臭氧耗减）及臭氧耗减潜能值（潜能值（ODP）ODPv全氯氟烃全氯氟烃Chlorofluorocarbons (CFCs)0.6-1.0v哈龙哈龙 Halon3.0-10.0v

5、四氯化碳四氯化碳Carbon tetrachloride (CTC)1.1v甲基氯仿甲基氯仿Methyl chloroform (TCA)0.1v含氢氯氟烃含氢氯氟烃Hydrofluorocarbons (HCFCs)0.001-0.11v含氢溴氟烃含氢溴氟烃 Hydrobromofluorocarbons (HBFCs) 0.02-1.0v溴氯甲烷溴氯甲烷Bromochloromethane0.12v甲基溴甲基溴Methyl Bromide (MBr)0.6第10页/共23页11ODS的用途的用途制冷剂制冷剂: (CFCs,HCFCs ) 家用、商用、运输用冰箱、空调、热力泵系统；机动车空调

6、发泡剂发泡剂: ( CFC-11，HCFCs ) 使用ODS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第11页/共23页12ODS的用途的用途 (续续)气雾剂气雾剂: ( CFC-11, -12, -113, -114) 用于除臭剂、剃须液、香水、玻璃清洗剂、润滑油、药用气雾剂等灭火器灭火器: Halons &含氢溴氟烃含氢溴氟烃 熏蒸剂熏蒸剂: 甲基溴（Methyl B

7、romide）用于土壤杀虫和出入境检疫.原料原料: HCFC s用作化学合成品的原料.第12页/共23页13ODS破坏臭氧层的机理破坏臭氧层的机理v清洗剂、灭火剂、气雾罐等直接喷射v制冷和空调系统维修时的泄漏、排放v在检疫及土壤消毒时甲基溴的使用v废弃含有ODS产品或设备如发泡剂和制冷剂的泄漏v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）第13页/共23页14CF2Cl2UVCFC-12二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷ClCFFClCFFClClClCF2Cl第14页/共23页15气相反应引起的臭氧破坏vCFxCly Hv CFxCly-

8、1+ClvCl + O3 ClO+O2vO2 2OvClO + O Cl + O2vCFCs 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O3vBr原子也可引起此反应第15页/共23页16由由CFC12释放释放出的出的Cl自由基对自由基对臭氧的连续破坏臭氧的连续破坏紫外线将氧分子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CFC中释放出的Cl自由基与臭氧反应生成ClO和O2ClO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臭氧分子在紫外线的作用下自

9、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第16页/共23页17The Process of Ozone Depletion1.ODS 被释放被释放2.ODS 上升到臭氧层上升到臭氧层3.紫外线分解紫外线分解ODS产生产生Cl自由基自由基4.Cl自由基破坏臭氧自由基破坏臭氧5.破坏了臭氧层破坏了臭氧层导致更多紫外线辐射导致更多紫外线辐射6.更多紫外线引起更多皮肤癌更多紫外线引起更多皮肤癌第17页/共23页18ClCFClClCFC-11三氯氟甲烷三氯氟甲烷ClCFFClCFC-12二氯二氟甲烷二氯二氟甲烷一些一些 CFCs第18页/共23页19HCFFClHCFC-22二氟一氯

10、甲烷二氟一氯甲烷HFFFCCClClHCFC-123三氟三氟-22-二氯乙烷二氯乙烷一些一些 HCFCs第19页/共23页保护臭氧层行动蒙特利尔议定书20l形成背景：1985年“南极臭氧洞”，科学研究l1985年，缔结维也纳公约l1987年，国际社会达成蒙特利尔议定书l1991年，伦敦修正案，成立多边基金l至今，蒙特利尔议定书经过四次修正，六次调整l议定书的原则：“共同但有区别的责任原则”“污染者付费”第20页/共23页我国履行蒙特利尔议定书进程21中国中国19911991年加入年加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书伦敦修正案，伦敦修正案，20032003年加年加入哥本哈根修正案，入哥本哈根修正案，20102010年加入蒙特利尔修正案和北京修正年加入蒙特利尔修正案和北京修正案。案。国务院国务院19911991年批准年批