当前全球性的环境问题-ozonehol.ppt

1、第一集当前的世界性环境问题，全球气候，第一，第二节臭氧杀菌层的破坏，臭氧杀菌层的破坏ozonosphere depletion，臭氧杀菌的科学发现和背景臭氧杀菌层空洞臭氧杀菌层被破坏的主要原因臭氧杀菌层空洞对臭氧杀菌层保护的危害的历史，NASA在南极上空2000年9月3日发表的臭氧杀菌的臭氧杀菌存在于距地面2030km范围的平流层，其中臭氧杀菌含量占该高度空气总量的10万分之一的臭氧杀菌含量虽然很小，但具有非常强的紫外辐射吸收功能，能够吸收波长为200300 nm的紫外辐射。 正因为臭氧杀菌层能够吸收来自太阳的99多种对生物非常有杀伤力的紫外辐射，才能保护地球上各种生命的存在、繁殖和发展，维持

2、着地球上的生态平衡。 臭氧杀菌层的作用、保护作用吸收300m以下的紫外辐射，主要是中波UV-B(290320m )和短波UV-C(290m )的加热作用的一部分吸收紫外辐射转换成热能世界温室效应瓦斯气体的作用臭氧杀菌减少时，产生地上气温降低的动力，把地球上的臭氧杀菌压缩成1个标准大气压， 其厚度仅为3mm的臭氧杀菌层位置，臭氧杀菌距离地面25km，浓度最高，根据臭氧杀菌的科学发现和背景，全世界大气中的臭氧杀菌总量约为30亿吨，在摄氏零度的温度下，沿垂直于地表的方向，将大气中的臭氧杀菌全部压缩到标准空气压，臭氧杀菌层的总厚度仅为3毫米左右。 这种从地面到高空垂直柱中的臭氧杀菌总层厚反映大气中臭氧

3、杀菌含量的方法称为柱浓度法，以杜布森单位(Dobson unit，D.U.)表示，正常大气中臭氧杀菌的柱浓度约为300 D.U。 臭氧杀菌层空洞的定义、定义：大气平流层中臭氧杀菌浓度下降的现象称为臭氧杀菌层空洞。 所谓臭氧层空洞，是臭氧杀菌的列浓度小于200 D.U .即臭氧杀菌的浓度比臭氧层空洞产生前减少30%以上的区域。Ozone hole、臭氧空洞情况、2000年2800万平方千米2001年2500万平方千米、1975年以来南极上空每年早春(南极10月)的总臭氧杀菌浓度减少超过30。 1985年，南极上空的臭氧杀菌层中心地带的臭氧杀菌浓度极稀薄，还有近95被破坏，出现了所谓的臭氧杀菌层“

4、空洞”。 到1994年南极上空的臭氧空洞面积达到了2400万km2。 臭氧杀菌空洞发生的持续时间和面积持续延长和扩大，1998年的持续时间为100天，比1995年增加了23天，另外，臭氧层空洞的面积比1997年增加了约15，大致相当于3个澳大利亚。 根据科学家的观察，近40年来，大气中臭氧杀菌层的破坏和损失越来越严重。 南极上空的臭氧杀菌层是20亿年形成的，1世纪60被破坏了。 北半球上空的臭氧杀菌层空前稀薄。 欧洲和北美上空的臭氧杀菌层平均减少了1015，西伯利亚上空减少了35。 20世纪80年代，中国昆明上空的臭氧杀菌平均含量减少了1.5，北京牌减少了5。 南极上空的臭氧杀菌层空洞一般在每

5、年的8月出现，从9月到10月空洞范围最大，12月左右消失。 臭氧杀菌层被破坏的主要原因、臭氧杀菌层损失的原因目前仍在探索中，虽然仍有不同的认识，但人类排放的多种物质已成为不争的事实。 这些个的物质主要有氟里昂(CFCs )、暴龙、氮氧化物、四氯化碳及甲烷等，其中破坏作用最大的是暴龙和氟里昂类。 臭氧杀菌层被破坏的原因是，臭氧杀菌层在4亿年前形成，之后到上世纪为止几乎没有被破坏。消耗包括“氯元素”和“元素溴”在内的人工化学品排放臭氧杀菌层的物质(ODS )有6种96种，中国有6种16种，包括超氯氟碳化合物(CFCs )、哈龙、四氯化碳、甲基三氯甲烷、甲基吉卜赛人、氢的20世纪化学界最伟大的发明无

6、臭、无毒、不燃性， 不燃性材料在常温常压下变为气体，从液体变成气体后体积变得极大，吸收大量的热能，在多种化学物质例如香水、杀虫剂等表面张力低、溶解度大的低空对流层环境下，寿命相当长，从50年到100年。 作为CFCs产品的CFCs和消耗其他臭氧杀菌的化合物的特性是生成臭氧杀菌的光化反应，大气中最重要的2个吸收体是O2和O3、O2 hv、O O、O O2 M、O3 M、O3 hv、O2 O、高能量光子， 由(游离态)三位化学家F. Sherwood. Rowland、Mario Molina、Paul Crutzeu在1995年提出的比方， H O3 HO O2 O HO H O2总反应： O

7、O3 2O2/H、光线cf2cl2=cf2c LCL o3cl=o2clcl总反应定式： O O3=2O2、O3 NO=NO2 O2 O NO2=NO O2， CFCs具有破坏臭氧杀菌层的作用，Cl自由基可消耗数十万个O3，许多氮氧化物也像CFCs一样破坏平流层的臭氧杀菌层，其中一氧化二氮(N2O )受到关注。 N2O的光解和酸化作用形成NO，NO进一步与O3反应形成NO2和O2，分解O3。 N2O的人为起源是化学肥料的施用，化石燃料的燃烧等，天然由来有土壤中的细菌作用和空中雷电等的自然现象。 在上空飞翔的航空器和核试验等产生的NOX也分解O3。 根据美国科学爱琪美，工业生产和豆科植物产生的氮

8、肥如果达到12倍，全世界的臭氧杀菌都会减少3.5。 臭氧杀菌层损失的危害可损害人的免疫系统、眼角膜和人体皮肤，特别是可增加皮肤癌患者。 增加的紫外辐射对人类健康的危害是皮肤癌中最广为人知的，而且危害最广。 皮肤癌的感染率与人种和纬度有关，例如在同一人口10万人的地区，美国得克萨斯州有100人以上患上皮肤癌，瑞典有520人，日本只有5人以下。 换言之，一般白人的感染率最高，居住地区越靠近赤道，感染率越高。 据联合国相关机构的统订资料显示，大气总臭氧杀菌减少10%的话皮肤癌的感染率将增加26%，每年全世界新增加30万人以上的皮肤癌患者。 臭氧杀菌层消耗对人类健康的影响、对人类健康的影响DNA变化、

9、免疫机构减退、麻疹、水痘、疱疹、细菌感染、真菌感染等皮肤癌、基细胞癌、鳞状皮肤癌、黑色素瘤、白内障1%臭氧杀菌层减少可增加11.5万白内障，眼晴在强紫外辐射照射下使透明眼角膜混浊。 动物实验证明，强烈的紫外辐射照射不仅能引起白内障，即使是普通强度的紫外辐射，反复多次照射也会逐渐产生白内障。 据估计，如果大气臭氧量减少10%，全世界将发生160175万名新白内障患者。 紫外辐射引起白内障，紫外辐射破坏免疫系统，减弱人体对细小病毒和致病菌的抵抗力，易患传染性疾病。 紫外辐射之所以损害皮肤、眼睛、免疫系统，是因为紫外辐射破坏人体内的蛋白质和核酸。 破坏地球上的生态系统。 抑制植物的光合作用，伤害植物

10、的叶子，使农作物减产。水生生态系统中的微生物、小型鱼虾、单细胞球藻类减少、死亡，食物链被破坏，还可能引起部分生物种的突然变异。 紫外辐射破坏地球生态的：海洋生物学家发现，由于臭氧层空洞季节性消长现象，在臭氧层空洞范围内海域生活的浮游植物，光合速率约下降612%。 浮游植物的生长钝化，引起食物链中断的危机。 美国玛丽南非兰特大学曾经研究过200种农作物，在温室内观察了紫外辐射照射的影响，约有三分之二的种类，发现生长缓慢的反应。 降低对陆生植物的影响产量如豆类、瓜类、卷心菜类改变基因和再生能力降低质量，减少对水生生物的影响，而海洋浮游生物则影响了海洋食物链对鱼、虾等动物的早期发育，从而引起新的环境

11、问题。 加剧光化学烟雾形成，加强大气世界温室效应加速材料老化、分解、破坏，如塑料老化、涂料变色、黑色金属材料加速腐蚀等。 1980年，协调委员会提出了臭氧杀菌消耗严重威胁人类和地球生态系统的评价结论。 1981年，联合国环境署理事会建立了旨在保护臭氧杀菌层的全球条约的工作群体。 1985年3月奥地利首都维也纳通过了关于保护臭氧杀菌层的国际公约臭氧杀菌层保护维也纳条约，该条约自1988年9月起生效。 本条约只规定与有关臭氧杀菌层的信息交换数据的条款，但对控制消耗臭氧杀菌层物质的条款没有约束力。 保护臭氧杀菌层的历史是根据臭氧杀菌保护维也纳条约，为进一步控制氯氟烃类，在审查世界各国氯氟烃类生产、使

12、用、贸易统一情况的基础上，通过国际会议协商和讨论， 1987年9月16日在加拿大的蒙特利尔会议上，“关于臭氧杀菌层消费的蒙特利尔议定书”规定，参加条约的各成员组织(国家或国家集团)冻结，根据缩小的时间表减少5种氟里昂的生产和消费冻结，减少3种元素溴物质的生产消费。 从1989年7月1日到1986年的使用量水平冻结的1993年7月1日起，5组氟里昂的消费量从1998年7月1日减少到1986年的使用量的50%。 1989年3-5月，联合国环境署连续召开了臭氧杀菌保护伦敦会议和公约和议定书缔约国第一次会议赫尔辛基会议，进一步强调了臭氧杀菌保护的紧急，1989年5月2日通过了臭氧杀菌保护赫尔辛基宣言，

13、 适当考虑到鼓励发展中国家参加保护臭氧杀菌层维也纳公约的特殊情况，加快研究和开发替代产品和技术，它们将尽快控制和减少同意在2000年以后控制氯氟碳化合物类生产和使用的其他消耗臭氧杀菌物质。 1990年6月20-29日，联合国环境规划署在伦敦召开第二次关于减少消耗臭氧杀菌物质的蒙特利尔议定书缔约国会议。 本次大会还采取了一些补充条款，修正、扩大了有害臭氧杀菌层物质的控制范围，控制物质从原来的2种8种扩大到了7种100种。 缔约国规定2000年在在先淘汰氟里昂和哈龙。 到1995年四氯化碳将减少85%到2000年全部淘汰。 到2000年三氯乙烷将减少70%。到2005年全部被淘汰。 消耗蒙特利尔议

14、定书及其修正案包含的臭氧杀菌的瓦斯气体、削减消耗臭氧杀菌物质排放、蒙特利尔议定书主要成果及全球参与。 191个国家和地区经过20年后，ODS的95%被淘汰。 (2050-2075年)发展中国家-多边基金的资金援助和技术转让的高交易率有利于健康，支持这一现象的臭氧杀菌层在世界上避免了数百万皮肤癌和白内障。美国： 2065年，避免了630万皮肤癌的死亡，节约了4.2兆日元的健康支出。 对气候变迁的好处：产生大的气候效应。 从1990年到2000年之间二氧化碳当量减少了250亿吨。 被联合国原秘书长誉为“迄今为止最成功的国际公约”，我国履行议定书的情况，我国获得多边基金批准单一项目400多项，实施了16个行业修订计划，慈善捐赠了8亿多美元。 成功地削减了条约规定的5种ODS物质的生产和消费量的85% (相对于基线水平)。 在此之前，为了发展中国家中消费臭氧杀菌层物质最大的生产和消费