臭氧层的空洞是怎么回事?

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/07/11 07:45:13
臭氧层的空洞是怎么回事?
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臭氧空洞的成因
臭氧层损耗是臭氧空洞的真正成因,那么,臭氧层是如何耗损的呢?人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应,就会导致臭氧耗损,使臭氧浓度减少.
人为消耗臭氧层的物质主要是：广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃（CFxCl4-x,又称Freon）,以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃（CFXBr4-x,又称Halons哈龙）等化学物质.
消耗臭氧层的物质,在大气的对流层中是非常稳定的,可以停留很长时间,如CF2C12在对流层中寿命长达120年左右.因此,这类物质可以扩散到大气的各个部位,但是到了平流层后,就会在太阳的紫外辐射下发生光化反应,释放出活性很强的游离氯原子或溴原子,参与导致臭氧损耗的一系列化学反应：
CFxCl4-x＋hv→•CFxCl3-x＋•Cl
•Cl＋O3→•ClO＋O2
•ClO＋O→O2＋•Cl
这样的反应循环不断,每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O3分子,这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因.
国际组织《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定了15种氯氟烷烃、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃、34种含氢溴氟烷烃、四氯化碳（CCl4）、甲基氯仿（CH3CCl3）和甲基溴（CH3Br）为控制使用的消耗臭氧层物质,也称受控物质.其中含氢氯氟烷烃（如,HCFCl2）类物质是氯氟烷烃的一种过渡性替代品,因其含有H,使得它在底层大气易于分解,对O3层的破坏能力低于氯氟烷烃,但长期和大量使用对O3层危害也很大.
在工程和生产中作为溶剂的四氯化碳（CCl4）和甲基氯仿（CH3CCl3）,同样具有很大的破坏臭氧层的潜值,所以也被列为受控物质.
溴氟烷烃主要是哈龙：哈龙1211（CF2BrCl）、哈龙1310（CF3Br）、哈龙2420（C2F4Br2）,这些物质一般用作特殊场合的灭火剂.此类物质对臭氧层最具破坏性,比氯氟烷烃高3～10倍,1994年发达国家已经停止这3种哈龙的生产.
近年来的研究发现,核爆炸、航空器发射、超音速飞机将大量的氮氧化物注入平流层中,也会使臭氧浓度下降.
NO对臭氧层破坏作用的机理为：
O3＋NO→O2＋NO2,
O＋NO2→O2＋NO,
总反应式为：O＋O3→2O2.

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