臭氧损耗和过剩


臭氧损耗和过剩

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臭氧损耗和过剩【臭氧损耗和过剩】臭氧损耗和过剩是指臭氧含量偏移正常範围的两种描述 。由于人为及其他的影响因素使臭氧的含量低于正常範围的下限叫做臭氧损耗;而由于某种干扰因素的存在导致臭氧含量高于正常範围的上限叫做臭氧过剩 。
基本介绍中文名:臭氧损耗和过剩
外文名:Ozone depletion and excess
分类依据:臭氧含量浓度
表现形式:臭氧层空洞和光化学烟雾
臭氧概述臭氧(O3)又称为超氧,是氧气(O2)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体 。臭氧是地球大气中一种微量气体,它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后,氧原子又与周围的氧分子结合而形成的,含有3个氧原子 。大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层,离地面有10~50千米,这才是需要人类保护的大气臭氧层 。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面,仍能对阻挡紫外线有一定作用 。但是,一些专家发现地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势,就令人感到不妙了 。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用,但若其在对流层浓度增加,则会对人体健康产生有害影响 。臭氧对眼睛和呼吸道有刺激作用,对肺功能也有影响,较高浓度的臭氧对植物也是有害的 。从臭氧的性质来看,它既可助人又会害人,它既是上天赐与人类的一把保护伞,有时又像是一剂猛烈的毒药 。对于臭氧的正面作用以及人类应该採取哪些措施保护臭氧层,人们已达成共识并做了许多工作 。但是,对于臭氧层的负面作用,人们虽然已有认识,但迄今为止除了进行大气监测和空气污染预报外,还没有真正切实可行的方法加以解决 。表现形式及危害损耗臭氧层空洞:1913年法国物理学家法布里发现,在低层(20千米高度以下)大气由于缺少氧原子,生成臭氧的机会就少;在20到27千米的高度时,由于太阳辐射增强,氧分子在紫外线辐射作用下发生分解,使氧原子增加,导致氧原子和氧分子结合而成臭氧的机会增多,使这一层形成臭氧含量最大值,即臭氧层 。臭氧层能吸收大部分波长短的射线(如吸收波长短于0.29微米的紫外线),使大气温度升高,并使地球上的生物免受过多紫外线伤害,因此被称为“地球上生物的保护伞” 。但氯气和氟化物促使臭氧分解为氧 ,破坏了臭氧保护层,南极出现的臭氧层空洞就是这种原因造成的,臭氧层空洞日益成为人类关注的重要环境问题之一 。最严重的时候,臭氧空洞的面积曾一度有3个澳大利亚那幺大 。科学家们研究发现,“吞噬”臭氧的罪魁祸首原来是大气层中的氯氟烃——一种含有氯、氟、碳三种元素的有机化合物(俗称“氟里昂”) 。皮肤癌是一种顽固的疾病,紫外线的增长会使患这种病的危险性增大 。紫外线光子有足够的能量去破裂双键 。中短波紫外线会透人皮肤深处,使人的皮肤产生炎症,人体的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)受到损害,使正常生长的细胞蜕变成癌细胞并继续生长成整块的皮肤癌 。也有说太阳光渗透进皮肤的表层 。紫外线辐射轰击着皮肤细胞核内的DNA基本单位,使许多单位溶化成失去作用的碎片 。这些毛病的修复过程可能会出现不正常,从而导致癌变 。流行病学已证实厂非黑瘤皮肤癌的发病率与日晒紧密相关 。各种类型皮肤的人都有患非黑瘤皮肤癌的可能,但在浅色皮肤人群中发病率较高 。动物实验发现,紫外线中,紫外线B波长区是致癌作用最强的波长区域 。据估计,总臭氧量减少1%(即紫外线B增强2%),基础细胞癌变率将增加约4% 。研究发现,紫外线B可使免疫系统功能发生变化 。有的实验结果表明,传染性皮肤病可能也与由臭氧减少而导致的紫外线B增强有关 。据估计总臭氧量减少1%,皮肤癌的发病率将增加5%-7%,白内障患者将增加0.2%-0.6% 。自1983年以来,加拿大皮肤癌的发病率己增加235%,1991年皮肤病患者已多达4.7万人 。美国环保局局长说,美国在今后50年内死于皮肤癌者,将比过去预计的增加20万人 。澳大利亚人喜欢晒日光浴,把皮肤晒得黑黑的 。儘管科学家反覆告诫多晒太阳会导致皮肤癌、他们对黑肤色还是乐此不疲 。结果,直到澳大利亚人皮肤癌的发病率比世界上其他地方高出1倍时,才醒悟过来 。全世界患皮肤癌的人已占癌症患者总人数的1/3 。联合国环境规划署曾警告说,如果地球的臭氧层会继续按照这样速度减少并变薄,那幺到2000年时全世界患皮肤癌的比例将增加26%,达到30万人 。如果下个世纪初臭氧层再减少10%,那幺全世界每年患白内障的人有可能达到160万-175万人 。受紫外线侵害还可能会诱发麻疹、水痘、疟病、疤疹、真菌病、结核病、麻风病、淋巴癌 。紫外线的增加还会引起海洋浮游生物及虾、蟹幼体、贝类的大量死亡,造成某些生物灭绝 。紫外线照射结果还会使成群的兔子患上近视眼,成千上万只羊双目失明 。过剩光化学烟雾:同铅污染、硫化物等一样,它也是源于人类活动,汽车、燃料、石化等是臭氧的重要污染源 。在车水马龙的街上行走,常常看到空气略带浅棕色,又有一股辛辣刺激的气味,这就是通常所称的光化学烟雾 。臭氧就是光化学烟雾的主要成分,它不是直接被排放的,而是转化而成的,比如汽车排放的氮氧化物,只要在阳光辐射及适合的气象条件下就可以生成臭氧 。随着汽车和工业排放的增加,地面臭氧污染在欧洲、北美、日本以及我国的许多城市中成为普遍现象 。根据专家所掌握的资料估计,到2005年,近地面大气臭氧层将成为影响我国华北地区空气品质的主要污染物 。研究表明,空气中臭氧浓度引起人员一定反应的浓度为0.5-1ppm,时间长了会感到口乾等不适, 浓度在1-4ppm会引起人员咳嗽 。原因就在于,作为强氧化剂,臭氧几乎能与任何生物组织反应 。当臭氧被吸入呼吸道时,就会与呼吸道中的细胞、流体和组织很快反应,导致肺功能减弱和组织损伤 。对那些患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说,臭氧的危害更为明显 。