臭氧層破壞的原因是什么_臭氧層破壞的主要原因
臭氧層破壞的原因是什么_臭氧層破壞的主要原因
臭氧層破壞導(dǎo)致了各種環(huán)境問題，那么，臭氧層破壞的原因是什么?下面就由學習啦小編告訴大家臭氧層破壞的原因吧!
臭氧層破壞的原因
對于大氣臭氧層破壞的原因，科學家中間有多種見解。但是大多數(shù)人認，人類過多地使用氯氟烴類化學物質(zhì)(用CFCs表示)是破壞臭氧層的主要原因。氯氟烴是一種人造化學物質(zhì)，1930年由美國的杜邦公司投入生產(chǎn)。在第二次世界大戰(zhàn)后，尤其是進入60年以后，開始大量使用，主要用作氣溶膠、制冷劑、發(fā)泡劑、化工溶劑等。另外，哈龍類物質(zhì)(用于滅火器)、氮氧化物也會造成臭氧層的損耗。
在平流層內(nèi)離地面20~30千米的地方是臭氧的集中層帶，在這個臭氧層中存在著氧原子(O)、氧分子(O2)和臭氧(O3)的動態(tài)平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物質(zhì)及其他活性基團會破壞這個平衡，使其向著臭氧分解的方向轉(zhuǎn)移。而CFCs物質(zhì)的非同尋常的穩(wěn)定性使其在大氣同溫層中很容易聚集起來，其影響將持續(xù)一個世紀或更長的時間。在強烈的紫外輻射作用下它們光解出氯原子和溴原子，成為破壞臭氧的催化劑(一個氯原子可以破壞10萬個臭氧分子)。
臭氧層破壞機理
(1)、廢氣破壞臭氧層
廢氣中含有大量的氮氧化物(如N0和N02等)，這些氮氧化物可以破壞掉大量的臭氧分子，從而造成臭氧層的破壞。
(2)、CFCs和哈龍對臭氧層的破壞
美國科學家莫里納(Molina)和羅蘭德(Rowland)提出：人工合成的一些含氯和含溴的物質(zhì)是造成臭氧層被破壞的元兇，最典型的是氯氟烴類化合物(CFCs)和含溴化合物哈龍(Halons)。
CFCs和哈龍在生產(chǎn)和使用過程中總是要泄漏的，泄漏后首先進入大氣的對流層中。而這些物質(zhì)在對流層中是化學惰性的，即它們在對流層中十分穩(wěn)定，可以存在幾十年甚至上百年不發(fā)生變化。但這些物質(zhì)不可能總是存在于對流層中，通過極地的大氣環(huán)流以及赤道地帶的熱氣流上升，最終使這些物質(zhì)進入平流層。然后又在風的作用下，把它們從低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)輸送，在平流層內(nèi)混合均勻。在平流層內(nèi)，強烈的太陽紫外線照射使CFCs和Halons分子發(fā)生解離，釋放出高活性的氯和溴的自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破壞臭氧層的主要物質(zhì)，它們對臭氧破壞的化學機理如下：
R-Cl→R·+ Cl·
Cl·+O3→Cl0·+ O2
C10·+O3→Cl·+ 2O2
溴原子自由基也是以同樣的過程破壞臭氧。據(jù)估算，一個氯原子自由基在失活以前可以破壞掉104—105個臭氧分子，而由Halon釋放的溴原子自由基對臭氧的破壞能力是氯原子的30—60倍。而且，氯原子自由基和溴原子自由基之間還存在協(xié)同作用，即二者同時存在時，破壞臭氧的能力要大于二者簡單的加和。
當然，臭氧空洞的形成除了以上的化學過程外，還有空氣動力學過程和極地特殊的溫度變化過程所參與的非均相的催化反應(yīng)過程，這就是為什么臭氧空洞出現(xiàn)在兩極以及多發(fā)生在春季。
臭氧層破壞的長期性
令科學家和社會各界憂慮的是，CFCs和Halons具有很長的大氣壽命，一旦進入大氣就很難去除，這就意味著即使人類停止生產(chǎn)和使用這些物質(zhì)，它們對臭氧層的破壞還會持續(xù)一個漫長的過程。但是通過全人類的努力，臭氧層的破壞程度會越來越小，最后使之恢復(fù)到其原始狀態(tài)。