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臭氧属于纯净物还是混合物(地球的保护伞——臭氧)

时间:2024-09-01 08:45:14  浏览:100

近年来,经常会听到关于臭氧减少的消息,作为人类活动的一个后果,大气臭氧的大量损失是一个严重的全球性环境问题。将近10亿年来,地球的臭氧层一直在保护着地球上的生命,然而在过去的半个多世纪,由于大气污染,人类无意识的将臭氧层置于危险的境地。其中最显著的化学物质就是氯氟烃(CFCs)。这类化学物质是一种具有多种作用的混合物,其化学性质稳定、无味、无毒、无腐蚀性且生产成本低。过去几十年里,氯氟烃的用途极为广泛,如作为空调和冷冻设备的冷却剂,电子元件的清洁剂,喷雾剂的推进剂和某些塑料薄膜的生产。

使用含有氯氟烃的物品破坏臭氧层

这个严重的问题直到1974年才被保尔·克鲁岑,舍伍德·罗兰和马里奥·莫利纳三位科学家研究发现。他们警告人类,CFCs可能降低平流层臭氧的平均浓度,三人也因为这一开创性的研究成果而获得1995年的诺贝尔化学奖。他们发现,由于CFCs在底层大气是惰性气体,而这些气体的一部分会以缓慢的方式到达臭氧层,在这里因为太阳的辐射使其分解为原子,然后以一系列复杂的反应过程而释放出来的氟原子则具有去除部分臭氧的效应。

荷兰气象学家和化学家——保尔·克鲁岑

虽然臭氧的减少是全球性的,但经过科学家们的观测显示,在南半球的春季(9月和10月)南极的臭氧浓度却出现特别严重的下降。此后,11月和12月臭氧浓度又恢复到高于正常值水平。从发现臭氧洞的1980年到21世纪初期,这已经众所周知的臭氧洞在增强和变大,直到其覆盖面积达到和北美洲的面积相当。

2015年臭氧空洞面积变化,9,10月份出现,11,12月份消失

臭氧洞形成的另一个原因是在南极平流层出现了相对较多的冰粒,这些冰粒增强了CFCs破坏臭氧的作用,因而出现了超出寻常的臭氧减少。最大的臭氧减少现象被高层大气一个漩涡状的风场控制在南极地区。

2016年南极臭氧洞,其大小符合科学预测

南极臭氧洞被发现不久后,科学家在北极附近也发现了春季和初夏有一个相似但很小的臭氧减弱。当这一低臭氧区破坏后,低臭氧含量的空气就向南移动到北美、欧洲和亚洲。

北极臭氧空洞

臭氧的减少对地球生物的生存会造成很大的威胁。因为臭氧可以过滤太阳光中有害的UV(紫外线辐射),所以臭氧减少使得更多的这种有害波长的辐射到达地面。根据统计,平流层的臭氧每减少1%,到达地球的紫外线辐射将增加2%。由于紫外辐射可以导致皮肤癌,臭氧的减少将严重影响人类以及其它生物的健康,特别是那些浅色皮肤的人群和长时间暴露在太阳下的人们。每年在美国发生将近50万皮肤癌病例,这一事实表明臭氧的减少可能导致每年出现更多类似病例,除此之外,具有破坏性的紫外辐射还能给人类的免疫系统造成负面影响,并可能导致白内障的发生。

紫外线伤害皮肤

紫外线辐射的增加对动物和植物的影响也非常重要。一个需要严重关注的问题就是,农作物的产量和质量将受到影响。有些科学家还担心,南极地球增加的紫外辐射可能进入南极大陆周围的海水而减少或毁灭海洋中作为食物链基础的浮游植物,浮游植物的减少又可能减少桡足类和南极虾的数量,而这些正是维持鱼类、鲸鱼、企鹅和其他南半球高纬度海洋生物生存所必需的。

桡足类生物

为了保护人类共同的家园,控制CFCs的排放是不容忽视的,1987年底,在联合国的支持下,就有关破坏臭氧层的物质签订了一个称为《蒙特利尔议定书》的国际协议。该议定书从法律上控制对可能造成臭氧减少的有关气体的生产和使用。随后,190多个国家陆续批准了这一协定。随着该协议的签订,近些年来,大气中破坏臭氧的气体总量已经开始减少。根据美国环境保护署(U.S.EPA)的报告,自1998年以来,全球臭氧层已经不再变薄。如果各国继续遵守议定书的规定,那么整个21世纪,这些破坏性气体量将继续减少。在2060年至2075年间,破坏臭氧的气体丰度预计将会回落到南极臭氧洞开始形成之前的20世纪80年代的水平。

爱护地球,人人有责,各位家长朋友们也要从小教育孩子并以身作则,养成爱护环境的好习惯。

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