平流层臭氧及其减少的理论解释

平流层臭氧及其减少的理论解释

严绍玮

（北京大学环境学院03级4班，北京100871）

摘要：酸雨，臭氧层破坏和全球变暖是当前人类面临的最重大的三个全球环境问题。本文在介绍大气臭氧基本情况的基础上，着重对当前解释臭氧耗减成因的各种理论解释进行了概括总结。

关键词：臭氧臭氧洞耗减

引言

臭氧在大气层中发挥着不可替代的重要作用。近25年来臭氧的减少为人类敲响了警钟，引起了全球性的广泛关注。科学家致力于研究臭氧减少的原因，全球展开了保护大气臭氧层的行动。

1 大气臭氧的基本情况

1.1 臭氧的发现

1786年,Van Marum首次提出臭氧作为一种物质而存在于自然界中，1839年C.F.Schonbein用希腊文

ozone（发臭味的气体）对其

命名。大气层中的臭氧因为

能吸收全部的波长介于

200-280nm的太阳紫外辐射

UV-C和绝大部分的波长介

于280-315nm范围的UV-B

（UV-C能杀死地球上一切

生灵，UV-B能杀死或严重

损伤地球生灵），而仅使对人

类有益的UV-A（波长介于

315-400nm)到达地面，使人类免受有害太阳辐射的侵害，因而被称作是地球的保护伞。臭氧吸收的UV-B是平流层增温的重要来源，它使得平流层温度稳定地随高度上升而增高。同时它又能放出红外辐射使大气层冷却，因而在地球大气层温度系统中发挥着不可替代的作用。

1.2 臭氧在大气层中的分布

大气中臭氧在全球分布主要与地理位置和季节有关。总体而言，极大值在地球的两极地区，极小值在赤道地区。就季节变化而言，大气中臭氧含量的最大值一般在春季，而最低值出现在秋季，但在低纬度地区，最大值和最小值有时出现在夏季和冬季。在南半球，臭氧最大值出现在9-11月份，极值中心出现在南纬50°-60°左右；在北半球，臭氧在春季3-5月的最大值基本覆盖在极区上空。大气中臭氧随高度的变化就平均状态而言，对流层中臭氧浓度随高度上升而下降，进入平流层，臭氧浓度开始时随高度上升

而增加，然后是随高度

上升而减小。

大气层中臭氧的分

布不是相对均匀的分布

在各个高度层上的，而

是相对聚集形成一个臭

氧层。12-50km范围的

大气臭氧层内集中了大

气臭氧含量的90%，而

其中15-30km范围上又

集中了臭氧总量的

75%。这种分布特征是

由臭氧生成和破坏的化学平衡决定的，可以用方程式解释（M是为平衡能量而引入的第三量）：

O2+hv→O+O+5.115eV（1）

O+O2+M→O3+M（2）

O3+HO→O+O2 （3）氧原子的存在状况是大气层中臭氧形成过程中的关键因素。氧气吸收一定波长太阳辐射后分解形成氧原子，氧原子与氧分子再结合成为臭氧分子，同时臭氧分子也因为吸收太阳辐射而分解。净反应

O+O3→2O2研究表明，

这种发生在大气高层的

臭氧的形成和破坏过程

与那个高度的大气压

力，温度以及氧气分子

浓度，太阳辐射强度等

有密切关系。低层大气

中，较弱的太阳辐射无

法使氧分子分解成大量

氧原子，在较高层大气，

氧分子浓度很小，也不

能形成足够多的氧原子，进而形成臭氧分子。这就是导致20-25km范围内出现臭氧最大浓度的原因。

1.3 臭氧耗减及臭氧洞的发现

从20世纪70年代起，科学家从世

界各地地面观察站对大气臭氧总量的观

测记录发现，全球臭氧总量有逐渐减少

的趋势，两极地区尤其是南极地区上空

臭氧的耗损特别严重，出现了“臭氧洞”。

所谓臭氧洞，是指地面上空大气臭氧季

节性大幅度下降的现象，世界气象组织

WMO将臭氧洞顶一位臭氧的柱浓度小

于200DU（Dobson units）

（1DU=10-3cm），也即臭氧的浓度较臭

氧空洞发生前减少超过30%的区域。南

极上空臭氧洞面积不断扩大，爆发时间不断提前，持续时间持续增加。1996年南极平流层的臭氧几乎全部被破坏。1998年臭氧空洞持续时间超过100天，是臭氧空洞发现以来的最长纪录。一切迹象表明，南极臭氧洞的情况仍然在不断恶化中，进一步研究和观测还发现，

在北极上空和其他中纬度地区也出现了不同程度的臭氧耗减现象。2000年3月，希腊萨洛尼卡大学发表报告称，欧洲上空的平均臭氧含量比1976年以前的水平低了15%。

1.4 臭氧减少引起的严重后果

臭氧减少将使进入大气层中的有害太阳辐射显著增多，引起严重后果。首先是对人体健康的危害：使免疫系统的免疫功能降低，引发肺结核，麻风病，黑热病等疾病的蔓延。有报告称，臭氧减少甚至会增加AIDS的发病率。进入大气层的过多的太阳辐射会对人眼造成伤害，导致白内瘴等眼部疾病的发生。有害的紫外辐射将对人的皮肤造成损害，使皮肤癌的发病率增加。另外，臭氧减少还会对生态系统的平衡造成不良影响，对有机材料造成损害。

2 臭氧减少的理论解释

臭氧一经发现，立即引起了科学界和整个国家社会的高度重视。对于自20世纪70年代以来出现的臭氧耗减的地域性，季节性以及规模的定性和定量的研究，成为臭氧洞发现以后的科学热点。对其成因的解释，目前有三种理论占据主流地位，即臭氧耗减的化学理论，臭氧耗减的太阳活动理论，臭氧耗减的动力学理论，另外有的学者还提出了火山活动假说和奇氮理论等，试图从不同的角度对其加以解释分析。其中人们最为关心的是大气臭氧耗减的化

学理论。

2.1 臭氧耗减的化学理论

臭氧耗减的化学理论认为，人工合成的消耗臭氧层物质，主要是一些含氯和含溴的化合物，最典型的是氟氯碳化合物（CFCs，俗称氟利昂）和含溴化合物哈龙（Halons）由对流层进入平流层，经催化作用而消耗臭氧是形成臭氧耗减的直接原因。

2.1.1 消耗臭氧层物质

人们把破坏大气臭氧层的物质统称为“消耗臭氧层物质”，英文缩写为ODS。主要包括氯氟碳化物，聚四氟乙烯（哈龙），四氯化碳，甲基氯仿，溴甲烷以及某些部分取代的氟氯烃。目前，全世界CFCs的生产和消费在各种ODS物质中居首位，年消费量约为150万吨，主要是作为制冷剂，发泡剂，驱雾剂和清洗剂而得到应用的。

2.1.2 理论解释

人为释放的CFCs 和Halons等物质在对流层中是化学惰性的，因而能稳定存在，在热带地区上空被辐合上升的大气环流带入平流层，同时风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送，在数月的时间内能在平流层内达到均匀混合。在平流层内，强烈的太阳紫外辐射（主要是UV-C）能使其分解而产生氯自由基从而参与消耗臭氧的链式反应。

CF x Cl y→CF x Cl y-1+Cl （4）

Cl+O3→C lO+O2 （5）

O2→2O（6）

ClO+O2→C l+O2 （7）

净反应O+O3→O2+O2 （8）

在这个过程中，氯原子自由基作为催化剂可以不断循环再生，而臭氧将被大量消耗。溴

原子自由基也有类似的反应发生，并且它对臭氧的破坏能力

是氯原子自由基的30-60倍。然而，上述的均相反应过程并

不能完全解释春季南极上空出现的臭氧洞的成因，深入的科

学研究发现，南极臭氧洞的形成是有空气动力学过程参与的

非均相催化反应过程(heterogeneous reaction)。这一过程又与

南极地区特殊的自然现象，即极地涡旋和极地平流层云

PSC(polar stratospheric clouds)密切相关。

极地涡旋是南极地区一种特殊的天气现象。秋分后，南极地区逐渐进入极夜状态，太阳

紫外线加热停止，辐射差异最终导致环极西风急流（环极涡旋）形成。在平流层下层，极地涡旋的形成极大地阻碍了极地与中纬度地位之间物质与能量的交换，形成了一个封闭的系统，使极地涡旋中心形成一个温度极低的冷核。在这样的极冷（-80℃）的温度条件下，能形成极地平流层云PSC。基地平流层云是一种特殊的由HNO3·3H2O和冰晶组成的冰粒云，它易使活性的ClO生成且为非均相化学反应的发生提供反应媒介场所。

实际上，当CFCs 和Halons进入平流层后，通常是以ClONO2 和HCl化学惰性的形态而存在的，并无原子态的活性氯原子和溴原子的释放。在平流层上极易发生均相反应。

ClONO2 (g)+HCl(s)→C l2 (g)+HNO3 (s)（9）

ClONO2 (g)+H2O(s)→HOC l(s)+HNO3(s) （10）

生成的HNO3·3H2O被保留在云滴相中，当云滴成长到一定程度后便沉降到对流层，也使得HNO3从平流层去除，其结果是使反应不断向正向进行，造成Cl2和HOCl的不断积累。春季太阳辐射重新到达南极地区，Cl2和HOCl在紫外线照射下产生大量氯原子。

Cl2+hv→2Cl（11）

HOCl+hv→Cl+OH（12）

氯原子发生前述的反应，从而造成严重的臭氧耗减。随后更多的太阳光到达南极，南极地区温度上升，气象条件发生改变，极地涡旋逐渐消失。南极地区臭氧浓度极低的空气传输到其他中高纬地区，南极臭氧洞消失。

另一种解释活性氯原子的反应是粒子N2O5与HCl的表面多相反应：

N2O5(g)+HCl(s)→C lNO2(g)+HNO3(s) （13）

N2O5(g)+H2O(s)→2HNO3(s) (14)

然而也有学者认为氯原子参与的催化反应不足以解释南极臭氧洞的发生，因这类催化反应的总反应效果是O+O3→O2+O2。但在南极上空臭氧耗损最严重的平流层中下部氧原子浓度极低。Soloman (et.al,1986)和McElroy (et.al,1987)研究发现，当氯以活泼自由基的形式ClO X 存在时，臭氧将在其大量存在的平流层下部迅速减少。Hayman (et.al,1986)和Malinac(1987)提出Cl2O2参与反应循环可能破化臭氧。

ClNO2+hv→C l+NO2 （15）

ClO+Cl O+M→C l2O2+M（16）

Cl2O2+hv→C l+ClOO （17）

Cl OO+M→C l+O2+M （18）

2(Cl+O3→C lO+O2) （19）

净反应2O3→3O2

后来，Hayman(1988)通过实验测定证实了这种假设。

现在，科学家研究发现甚至可能有限面的反应同时发生：

ClO+Br O→C l+Br+O2(20)

ClO+Br O→BrCl+O2(21)

或BrCl+hv→Cl+Br(22)

Cl+O3→ClO+O2 (23)

Br+O3→BrO+O2 (24)

净反应2O3→3O2

2.2 臭氧耗减的动力学理论。

动力学理论试图通过大气环流及其变化对臭氧洞的形成加以解释。该理论认为：大气中的环流尤其是纬向环流的增强和减弱直接影响着全球臭氧的分布变化。极区特殊的气象和环流条件会造成极地上空臭氧的特殊变化特征。一般情况下，低纬度平流层富含臭氧的气团在纬向环流的作用下向高纬度循环，使得高纬度的臭氧含量升高。在北半球，这种臭氧输送一直运动到北极，但在南半球，由于受到高纬度阻塞高压的控制，这种臭氧输送最远只能到达南纬60左右，这可以解释南纬60左右上空容易出现臭氧高值得原因，同样也可以解释在南极上空容易出现臭氧低值的现象。冬末春初极地上空臭氧总量下降和温度降低主要原因是来自中低纬度的纬向环流强度变弱。

2.3 臭氧耗减的太阳活动理论

主张太阳活动理论的学者认为，尽管南极臭氧洞的出现与人类活动有关，但它基本上是一种与太阳活动周期有着密切联系的自然现象。该理论将地球大气中的臭氧形成和破坏过程与太阳的紫外辐射相联系。该理论认为，当太阳活动加强时，太阳会发出大量的高能粒子流，这些粒子进入大气后，离解高层大气中的空气分子，大量的粒子出现会催化破坏臭氧分子，进入到大气臭氧层的过量的太阳辐射也会通过光化学反应消耗臭氧导致全球性的臭氧浓度下降。该理论能解释高层大气中臭氧的变化特征，但不能解释臭氧耗损最严重的平流层中下部的全球范围内的臭氧持续下降的趋势。

2.4 臭氧耗减的奇氮理论

这一理论主张，大气平流层中的氮氧化物的存在导致了大气臭氧层的不寻常损耗。氮氧化物直接参与破坏臭氧反应的主要是一氧化氮和氧化亚氮，其基本反应是

NO+O3→NO2+O2 (25)

NO2+O→NO+O2(26)

净反应O+O3→2O2

人类向大气中排放的氮氧化物主要有两个来源，一是超音速飞机飞行时向大气排放的大量一氧化氮，二是农业肥料中所释放的一氧化氮浓度的大幅度增加。

2.5 臭氧耗减的太阳活动奇氮理论

这一理论将奇氮理论和太阳活动理论综合起来，通过平流层中参与破坏臭氧反应奇氮，把南极臭氧洞同太阳活动的11年周期相联系。这一理论的观点是：热层和中间层中形成的奇氮在太阳活动高年最多，并向下输送。在极夜条件下，输送可以穿透中间层，到达平流层。在南半球冬季，极地涡旋强烈，极地涡旋内外几乎没有气体交换，高含量的奇氮在极夜中一直被传到25-35km，在平流层内连续的下传的过程中，起源于热层和中间层的奇氮和起源于平流层中的奇氮相混合，通过NO2与NO3和NO2与O3反应生成N2O5和NO3。这些夜间化学反应对臭氧浓度影响很小。春天太阳出来以后，N2O5和NO在太阳光照射下分解。类似的过程也会造成32km以上高度上臭氧的减少，在这种有日光的化学反应状况下，臭氧洞持续发展，直到南半球春季爆发性增暖冲破极地涡旋为止。爆发性增暖以后，瞬变过程将冬天在极地涡旋内积累起来的奇氮输送到中低纬度地区，臭氧洞也因为较低纬度上的臭氧的输入而消失。

2.6 臭氧耗减的火山活动假说

1991年6月菲律宾Mt. Pinatubo火山猛烈喷发，紧接着1992.1993年出现了不明原因的异常的大范围臭氧洞。火山对臭氧的影响因此被提到了重要高度。研究认为，火山爆发释放出大量的SO2进入平流层，在平流层内转变为H2SO4，形成硫酸气溶胶，从而促进了多相催化反应的进行。同时，火山喷发物质也影响了大气动力系统的平衡，进而影响了平流层中臭氧的含量。

目前科学家们普遍认为，CFCs和Halons等气体化合物不是唯一的由对流层进入平流层从而影响平流层臭氧含量的物质，不确定因素依然存在。这些不确定因素包括氮氧化物含量，甲烷含量和其他微量气体的增加的影响，以及因微量气体和气溶胶产生的辐射能力改变导致的平流层温度变化。

3 保护大气臭氧层行动

人类为挽救大气臭氧层做出了巨大的努力。1977年3月通过了第一个《关于臭氧层行

动的世界计划》，拉开了全球保护臭氧层行动的序幕。1987年8月通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。《议定书》对充当破坏大气臭氧层元凶的氟氯烃类物质的生产，使用，贸易和控制时间做出了具体的规定。目前科学家正展开消耗臭氧层物质的替代物的研究。中国政府非常重视保护大气臭氧层这一全人类面临的重大环境问题，已经和正在积极开展多种保护大气臭氧层的行动。目前，全球范围内保护臭氧层的行动已收到了初步的效果，臭氧耗减的恶势得到了初步的控制。有科学家乐观地估计，到2050年臭氧洞将完全消失。

结束语

平流层中的臭氧是地球的保护伞，能使人类及地球生灵免受有害太阳辐射的威胁。20世纪70年代以来，人为排放的CFCs等物质进入平流层引起了臭氧的大幅减少。科学家们对此提出了多种理论试图加以解释说明。其中最为重要的是臭氧耗减的化学理论，太阳活动理论和动力学理论。但科学家们相信，不确定因素依然存在，对大气臭氧及其所涉及的过程需要从化学，动力，辐射等诸多方面加以研究。目前，人类已展开了各种努力保护臭氧层，并受到了初步的成效。

参考文献

1．D. W. Fathey (Lead Author), Twenty Questions and Answers about Ozone Layer,2002 2．Andreas Wahner, Depletion of Ozone in the Stratosphere

3．王贵勤等编译，大气臭氧研究，科学出版社，1985

4．王庚辰，大气臭氧层和臭氧洞，气象出版社，2003

5．任传森, 臭氧变化及南极臭氧洞的数值模拟, 1995

Ozone in the Stratosphere and Theories of the Depletion of It

YAN Shaowei

（College of Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871）

Abstract: Acid rain, ozone depletion, and global warming are the three grestest global environmental problems that mankind face now. Based on introducing the basic information on the ozone layer, this article summarizes main theories of the depletion of ozone in the straosphere in particular.

Key words: ozone; ozone hole; depletion

臭氧层空洞破坏论文

臭氧层空洞破坏论文 在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧 称为"臭氧层".臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线.因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展.臭氧层是地表生物系统的"保护伞".本文将着重讨论臭氧层空洞的形成原因与防治措施,并结合现状对臭氧层空洞的危害进行了详细的分析.最后,呼吁加强环境保护,防治臭氧层空洞. [关键词] 臭氧层原因现状危害防治措施 一.引言近三十年来,随着工业革命的开始,平流层中的臭氧正遭受越来越严重的破坏.现在科学家已经找到了破坏臭氧层的罪魁祸首,那就是氟氯烃类化合物.人类万万没有想到,氟氯烃在造福人类的同时会跑到天上去闯祸.农药和家电业中出现了许多不顾环境保护,过度 使用氟里昂的现象.如果对于这种现象,我们不尽快采取措施来制止,人类赖以生存的臭氧层迟早将不复存在,臭氧层也将无法充当地表生物系统"保护伞"的功能,人类必将毁灭于 自己造成的灾难之中. 二.什么是臭氧层臭氧就是三原子氧(O3),是我们熟知的氧气的同素异形体(由相同的元素组成,但分子结构不同).臭氧有一种刺鼻的气味,所以得此恶名.在距地表10公里到50公里高度的区域,含有较多的臭氧,称这个臭氧较集中的气层为臭氧层,它跨越平流层和中间层.臭氧层是法国科学家C.法布里于20世纪初发现的大气中的臭氧含量除了随高度变化外,还随纬度和季节的不同以及昼夜交替而变化.臭氧层的臭氧含量与其他大气成分相比是很小的, 只是大气的微量成份,把整个臭氧层的臭氧折算到标准状态(气压1013.25百帕,气温273.15 K),其总累积厚度为0.15~0.45厘米,平均约0.30厘米(称这种方法叫做柱浓度法) 三.臭氧层破坏的原因人类活动的影响,主要表现为对消耗臭氧层物质的生产,消费和排放方面.大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏.在所有与臭氧起反应的物质中,最简单而又最活泼的是含碳,氢,氯和氮几种元素的化学物质,如氧化亚氮(N2O),水蒸汽(H 2O), 四氯化碳(CCI4),甲烷(CH4)和现在最受重视的氯氟烃(CFC)等.这些物质在低层大气层中正常情况下是稳定的,但在平流层受紫外线照射活化后,就变成了臭氧消耗物质.这种反应消耗掉平流层中的臭氧,打破了臭氧的平衡,导致地面紫外线辐射的增加,从而给地球生态和人类带来一系列问题. 1.臭氧的平衡在自然状态下,大气层中的臭氧是处于动态平衡状态的,当大气层中没有其它化学物质存在时,臭氧的形成和破坏速度几乎是相同的,然而大气中有 一些气体, 例如亚硝酸,甲基氧,甲烷,四氯化碳,以及同时含有氯与氟(或溴)的化学物质,如CF C和哈龙等,它们能长期滞留在大气层中,并最终从对流层进人平流层,在紫外线辐射下,形成含氟,氯,氮,氢,溴的活性基因,剧烈地与臭氧起反应而破坏臭氧.这类物质进人平流层的量虽 然很少,但因起催化剂作用,自身消耗甚少,而对臭氧的分解作用十分严重,导致臭氧平衡的打破,浓度下降,这就是目前臭氧问题的症结所在. 四.保护臭氧层的对策臭氧层损耗是否能被停止和臭氧层能否恢复呢回答是肯定的.一旦平流层的消耗臭氧物质被减少,臭氧层可以进行自身恢复.只有这样,才能使其恢复到产生和消失的自然平衡状态.然而,也只有将所有的消耗臭氧物质完全限制以后,才能达到上述目的.消耗臭氧的化学物质要用几年的时间才能到达平流层,而且在平流层中某些物质可以存

臭氧的主要特性和消毒机理

臭氧的主要特性和消毒机理 臭氧活性碳技术是目前国际上最先进的自来水处理工艺，在日、美、欧等发达国家已广泛采用，目前我国昆明，大庆的自来水厂已开始采用该技术，取得了明显的效果，上海、杭州等地也在实施中，采用臭氧消毒处理是水厂消毒的发展趋势。一、对臭氧在水处理中的应用世纪90年代起，由于怀疑水中的有机物和天然物质与氯发生反应形成的三卤甲烷具有致癌性，美国、日本和英国等国家也逐渐对臭氧在水处理中的应用产生了兴趣，并逐步在一些饮用水处理系统中采用或增设了臭氧处理工艺。由于臭氧比氯有较高的氧化电位，因此它比氯消毒具有更强的杀菌作用。对细菌的作用也比氯快，消耗量明显较小，且在很大程度上不受PH的影响。有关资料报道，在0.45mg/L臭氧作用下，经过2min，脊髓灰质炎病毒即死亡；如用氯消毒，则剂量为2mg/L时需经过3h。当1mL水中含有274~325个大肠菌，在臭氧剂量为1mg/L时可降低在肠菌数86%；剂量为2mg/L时，水几乎可以完全被消毒。 较之传统的氯消毒方法，臭氧消毒还有如下优点：（1）消毒的同时可改善水的性质，且较少产生附加的化学物质污染。（2）不会产生如氯酚那样的臭味。（3）不会产生三卤甲烷等氯消毒的消毒副产物。（4）臭氧可就地制造

获得，它只需要电能，不需任何辅料和添加剂。（5）某些特定的用水中，如食品加工，饮料生产以及微电子工业等，臭氧消毒不需要从已净化的水中除去过剩杀菌剂的附加工序，如用氯消毒时的脱氯工序。由于臭氧在水中很不稳定，容易分解，如接触池口处水中剩余臭氧尚有0.4mg/L,但经过水厂清水池的停留后，水中的剩余臭氧已完全分解，没有剩余消毒剂的水将进入管网。因此，经过臭氧消毒的自来水通常在其进入管网前还要加入少量的氯或氯胺，以维持水中一定的消毒剂剩余水平。二、臭氧的主要特性和消毒机理 1）臭氧的主要物理、化学特性臭氧是一种高活性的气体，通过对氧气的放电而形成，其分子式是O3，是氧的同素异形体。臭氧最显著的特性是具有强烈的气味，臭氧的英文词为“OZONE”，来源于希腊语，意为“味道”。在常温常压下，臭氧是淡蓝色的具有强烈刺激性气味的气体。臭氧具有很高的氧化电位（2.076V），比氯（1.36V）高出50%以上，因此它具有比氯更强的氧化能力。臭氧是由氧按以下热化学方程式形成：3O3 →2O3-69kcal 由上式可见臭氧的形成是吸热过程,因此,臭氧分子极不稳定,可自行分解,伴 随着分解过程全放出能量因此,臭氧比氧具有更高的活性和氧化能力。2）臭氧气体向水中的传递能力也可表示为：单位时间内的传递能力=传递系数×交换面积×交换电位这里所指的交换电位不仅与气液的浓度差有关，而且与臭氧和

臭氧发生器工作原理

LF-GRB型活氧机工作原理 臭氧发生器工作原理按臭氧产生的方式划分，目前的臭氧发生器主要有三种：高压放电式、紫外线照射式、电解式。一、高压放电式发生器该类臭氧发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大（单机可达1Kg/h）等优点，所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。在高压放电式臭氧发生器中又分为以下几种类型： 1、按发生器的高压电频率划分，有工频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和高频(＞1000Hz)三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点，目前已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点，是现在最常用的产品。 2、按使用的气体原料划分，有氧气型和空气型两种。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的，而空气中氧气的含量只有21%，所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低，而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上，所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。 3、按冷却方式划分，有水冷型和风冷型。臭氧发生器工作时会产生大量的热能，需要冷却，否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好，工作稳定，臭氧无衰减，并能长时间连续工作，但结构复杂，成本稍高。风冷型冷却效果不够理想，臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧发生器通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧发生器。在选用发生器时，应尽量选用水冷型的。4、按介电材料划分，常见的有石英管（玻璃的一种）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。目前使用各类介电材料制造的臭氧发生器市场上均有销售，其性能各有不同，玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一，但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料，介质和电极于一体机械强度高、可精密加工精度较高，在大中型臭氧发生器中广泛使用，但制造成本较高。 5、按臭氧发生器结构划分，有间隙放电式（DBD）和开放式两种。间隙放电式的结构特点是臭氧在内外电极区间的间隙内产生臭氧，臭氧能够集中收集输出使用其浓度较高，如用于水处理。开放式发生器的电极是裸露在空气中的，所产生的臭氧直接扩散到空气中，因臭氧浓度较低通常只用于较小空间的空气灭菌或某些小型物品表面消毒。间隙放电式发生器可代替开放式发生器使用。但间隙放电式臭氧发生器成本远高于开放式。 二、紫外线式臭氧发生器 该类臭氧发生器是使用特定波长(185mm)的紫外线照射氧分子，使氧分子分解而产生臭氧。由于紫外线灯管体积大、臭氧产量低、使用寿命短，所以这种发生器使用范围较窄，常见于消毒碗柜上使用。 三、电解式发生器该类臭氧发生器通常是通过电解纯净水而产生臭氧。这种发生器能制取高浓度的臭氧水，制造成本低，使用和维修简单。但由于有臭氧产量无法做大、电极使用寿命短、臭氧不容易收集等方面的缺点，其用途范围受到限制。目前这种发生器只是在一些特定的小型设备上或某些特定场所内使用，不具备取代高压放电式发生器的条件。

控制臭氧层破坏的途径和政策

控制臭氧层物质培训材料 氟利昂概述 又名：氟里昂，氟氯烃英文：freon 几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。包括 CCl3F（F-11）、CCl2F2（F-12）、 CClF3（F-13）、 CHCl2F （F-21）、CHClF2（F-22）、FCl2C－CClF2（F-113）、F2ClC－CClF2(F-114) 、C2H4F2(F-152)、C2ClF5(F-115)、C2H3F3(F143)等等。以上氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点－158℃，沸点－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。氟利昂的作用 氟利昂主要用作制冷剂。它们的商业代号F表示氟代烃，第一个数字等于碳原子数减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞已超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。 氟利昂的危害

氟利昂是臭氧层破坏的元凶，它是20世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 根据资料，2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线B明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析，平流层臭氧减少万分之一，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。 由于氟利昂在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍滞留在大气层中，其中大部分停留在对流层，小部分升入平流层。 在对流层的氟利昂分子很稳定，几乎不发生化学反应。但是，当它们上升到平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解，含氯的氟里昂分子会离解出氯原子，然后同臭氧发生连锁反应（氯原子与臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基；一氧化氯基不稳定，很快又变

臭氧溴酸盐原理危害

臭氧消毒 臭氧技术是既古老又崭新的技术，1840年德国化学家发明了这一技术，1856 年被用 于水处理消毒行业。目前，臭氧已广泛用于水处理、空气净化、食品加工、医疗、医药、水产养殖等领域，对这些行业的发展起到了极大的推动作用。臭氧可使用臭氧发 生器制取，其生成原理臭氧可通过高压放电、电晕放电、电化学、光化学、原子辐射 等方法得到，原理是利用高压电力或化学反应，使空气中的部分氧气分解后聚合为臭氧，是氧的同素异形转变的一种过程。臭氧的分子式为O3。 中文名 1灭菌原理编辑 臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。O3灭菌有以下3种形式： 1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。 2.直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到 破坏，导致细菌死亡。 3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生 通透性畸变而溶解死亡。 2优点编辑 臭氧灭菌为溶菌级方法，杀菌彻底，无残留，杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、 病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外，O3对霉菌也有极强的杀灭作用。O3由于稳定性差，很快会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，不存在任何有毒残留物，所以，O3是一种无污染的消毒剂。O3为气体，能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。而传统的灭菌消毒方法，无论是紫外线，还是化学 熏蒸法，都有不彻底、有死角、工作量大、有残留污染或有异味等缺点，并有可能损 害人体健康。如用紫外线消毒，在光线照射不到的地方没有效果，有衰退、穿透力弱、使用寿命不长等缺点。化学熏蒸法也存在不足之处，如对抗药性很强的细菌和病毒， 则杀菌效果不明显。 3存在问题编辑 臭氧消毒作为氯消毒的替代方法，在饮用水处理中被越来越多地应用。试验表明，臭 氧几乎对所有细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果。缺点是：投资大，费用较氯化消毒高；水中O3不稳定，控制和检测O3需一定的技术；消毒后对管

影响大气臭氧层的化学物质及其对臭氧层的破坏作用

影响大气臭氧层的化学物质及其对臭氧层的破 坏作用 氟里昂和氮氧化物 破坏平流层中臭氧层的化学物质的来源主要可归纳为下列三个方面： 1)大量放出的致冷剂氟利昂和灭火剂哈龙。 2)大型喷气式飞机在(平流层底部)高空频繁飞行，排出大量NO x、CO x和HC。 3)核爆炸。核试验中有大量污染物进入平流层，核爆炸的火球能从地面直达30～40km 的高空，并将大量NO2带到平流层。 联合国环境规划署(UNEP)的一份报告认为，臭氧层破坏的原因90％归因于氟利昂和哈龙气体，其次是氮氧化物，尤其是N20和NO。其种类和来源见下表： 表：大气中对具氧层有严置影响的物质及来源 氟里昂是无色、无味、无腐蚀性、不易燃又容易液化的气体。氟利昂代号CFC是氯氟烷烃的商品名，常用放在CFC后面的数字构成某种组成氯氟烃的代号，数字的含义是：个位数代表氟原子数，十位数代表氢原子数加一，百位数代表碳原子数减一。用氟利昂做致冷剂的优点是：①沸点低、易液化；⑨无味、无毒；②不腐蚀金属；④热稳定性好，不会燃烧和爆炸等。氟利昂的这些优越性能，使它在致冷剂中出类拔萃，独占鳌头，很适宜用于电冰箱和空气调节器中。 哈龙是含溴的卤代甲烷和卤代乙烷的商 品名称，是英文Halon的音译。哈龙类物质的化学式按碳、氟、氯、溴原子个数顺序组成四位数，放在哈龙的后面，构成某种哈龙的代号。哈龙是高效灭火剂。 因为大量使用化肥，土壤中的硝酸盐经反硝化菌的脱氮作用，约有5％~20％的氮转变为N2O，它是一种惰性气体，在大气中能存在很多年，且不为雨水所冲刷，与氟利昂和哈龙一样可以顺利地扩散到平流层，参与一系列破坏臭氧层的光化学反应。 因阐明臭氧空洞的成因与危害而荣获1995年度诺贝尔化学奖的美国加利福尼亚 大学的Rowland教授于1974年首先提出氟利昂等物质破坏大气平流层中臭氧层的理论。由于氟利昂很稳定，在低层大气中可长期存在(寿命约为几十年甚至上百年)，还未来得及分解即穿过对流层进入平流层(包括上表中除氟利昂外的其他物质，如N2O、哈龙等)，在短波紫外线的作用下分解成 ClOx(Cl、ClO)、BrOx(Br、BrO)、NOx(NO、NO2)、HOx(H、HO、HO2)等，这些物质(以下反应式中用Y代表)可起连锁催化作用，促使O3分解。 导致臭氧层破坏的催化反应过程可表示为：

臭氧层破坏的危害

臭氧层破坏的危害 臭氧层耗减对全球环境造成的影响，只能是从最近10多年的环境情况与10多年前或更早年代的情况相比，发现了某些特异的变化，就目前情况而言，还不能认为已经产生了明显的严重后果。 臭氧层的耗减产生的直接结果就是使太阳光中的紫外线UV-B达到地面的数量增加。臭氧层耗减和UV-B辐射量之间的关系见图1-3-1。通常认为臭氧浓度降低1%，UV-B辐射量增加1 .5～2%。 紫外线UV-B能破坏蛋白质的化学键，杀死微生物，破坏动植物的个体细胞，损害其中的脱氧核糖核酸(DNA)，引起传递遗传特性的因子变化，发生生物的变态反应。下面就其对人类健康、生物和环境等产生的危害予以介绍。 图1-3-1 第一节对人类健康的影响 适量的紫外线照射对人体的健康是有益的，它能增强交感肾上腺机能，提高免疫能力，促进磷钙代谢，增强人体对环境污染物的抵抗力。但是长期反复照射过量紫外线将引起细胞内的DNA改变，细胞的自身修复能力减弱，免疫机能减退，皮肤发生弹性组织变性、角质化以至皮肤癌变，诱发眼球晶体发生白内障等。 一、对免疫系统的影响

中波紫外线UV-B的照射，对人体有许多影响。有的是积极的影响，适量的UV-B 是维持人类生命所必需的。但是长期接受过量紫外线辐射，将引起细胞内DNA改变，细胞的自身修复能力减弱，免疫机制减退。对免疫系统的影响看来与肤色无关。由于紫外线辐射的增加，大量疾病的发病率及严重程度都会大大增加。这些疾病包括麻疹、水痘、疱疹和其它引起皮疹的病毒性疾病，通过皮肤传染的寄生虫病(如疟疾和利什曼病)、细菌感染(如肺结核和麻疯病)和真菌感染等。 人体免疫系统中的一部分存在于皮肤内，使得免疫系统可直接接触紫外线照射。动物试验发现紫外线照射会减少人体对皮肤癌、传染病及其它抗原体的免疫反应，进而导致对重复的外界刺激丧失免疫反应。人体研究结果也表明暴露于紫外线B 中会抑制免疫反应，人体中这些对传染性疾病的免疫反应的重要性目前还不十分清楚。但在世界上一些传染病对人体健康影响较大的地区以及免疫功能不完善的人群中，增加UV-B辐射对免疫反应的抑制影响相当大。 二、白内障 白内障是形成在眼球晶体上的一层雾斑(晶状体浑浊)。实验证明紫外线能损伤角膜和眼晶体，可引起白内障、眼球晶体变形等。据分析，平流层臭氧减少1%，全球白内障的发病率将增加0.6%～0.8%，全世界由于白内障而引起失明的人数将增加10 000～15 000人；如果不对紫外线的增加采取措施，从现在到2075年，UV-B 辐射的增加将导致大约1 800万白内障病例的发生。 三、皮肤癌 紫外线UV-B辐射的增加，直接导致人类常患的三种皮肤癌。前两种是Basal 和鳞状皮肤癌，这种非恶性癌每年在美国大约有50万患者，如果发现及时，这种病可以治好，很少有人死于此病。美国环境保护局估计臭氧每减少10%，这两种皮肤癌的发病率就提高26%。恶性黑瘤比较少见，它与紫外线辐射有关，其机理知之甚少。每年大约有25 000人患此病。这种病比较危险，每年大约有5 000人死于此病。每个细胞里的遗传物质(脱氧核糖核酸)都对紫外线很敏感，脱氧核糖核酸的损伤会杀死细胞或将其变成癌细胞。白色皮肤的人对太阳光缺乏自然保护，他们更容易患皮肤癌。据计算，臭氧每减少1%，非黑色素瘤皮肤癌就增加3%。按美国当今在世人口计算，良性黑色素瘤的病例将增加45万例，恶性黑色素瘤的病例将增加1，000例。未来数代受害将更加严重。在靠近南极的澳大利亚，皮肤癌发病率增加了3倍，近年来在那里也一直在讨论有关“臭氧警告” 的问题。

臭氧消毒的原理

臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。O3灭菌原理一般有以下三种： 1.臭氧通过氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。 2.直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。 3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。 利用臭氧发生器制取臭氧投入密闭的柜体或箱体内对柜内的物品进行消毒灭菌的。 2.臭氧消毒柜内有一个臭氧发生器。臭氧发生器通过电学原理产行高压；高压达到一定程度以后空气被击穿，空气中的分子被电离。其中的氧气分子被电离后产生由三个氧原子结合而成的臭氧分子。就是闪电能产生臭氧同样的道理 3. 家用消毒柜中,不会有专门的臭氧发生器.而是利用的紫外线灯管 紫外线类管会产生两种波长的光波, 分别是253.7纳米的紫外线和184.9纳米的紫外线, 前者直接杀菌,后者能使空气分子合成臭氧分子. 家用消毒柜中的臭氧,就是紫外线类管照射发出的184.9纳光波长的紫外线光,接触空气而生成的 2|评论 2009-08-25 09:51圣托电器|十级 利用发生器产生臭氧。臭氧是双氧结构的氧，化学式H2O2，在空气中有较强的氧化作用，对细菌类有消杀作用。 消毒用臭氧发生器的安装，一般安置在高处，因为臭氧比重在空气中较大，易下降，放置高处的目的主要是有利于臭氧的散播，在达到设定消毒时间后，使用活性炭吸附或催化剂还原进行空气消毒灭菌。 1|评论 2009-08-25 09:56wch20040127|七级 臭氧消毒柜内有一个臭氧发生器。臭氧发生器通过电学原理产行高压；高压达到一定程度以后空气被击穿，空气中的分子被电离。 氧气被电离成分子状态,重组成臭氧 0|评论 只能告诉你前一个问题，臭氧管是通过玻璃管内的金属贴膜，或玻璃管外的金属网高压放电，目前好像家用的臭氧含量都非常的小，基本上把上分解挥发，还没有具体的测量方法，如果怀疑臭氧是否工作，可在密闭的前提下打开消毒柜让其工作一段时间后，打开门，可以略微闻到臭氧的味道。有一种臭氧机是将臭氧溶解在水里的，那是可以测量水里含臭氧量的，化工店有专门的试纸销售的。

平流层臭氧损耗的现状

平流层臭氧损耗的现状 平流层的物理化学特征 顾名思义，平流层的最大特点是大气以平流运动为主，极少垂直方向的对 流运动。这主要是因为平流层的温度结构与对流层不同，在对流层顶到距地表 大约35公里的高度内，大气温度变化非常微小，这一高度平流层的大气温度非常低，大约在-800左右。自35 km到平流层顶，气温随高度的升高而上升。平流层温度低，空气稀薄，极少水蒸气，在这一层也极少天气过程发生。 由于平流层的高度较对流层高，因此与到达地表的太阳辐射相比，平流层的太阳辐射含有更多的短波紫外辐射。一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区，波长在315-400 nm (1nm=10-9 之间的紫外光称为UV-A 区，该区的紫外线不能被臭氧有效吸收，但是也不造成地表生物圈的损害。事 实上，这一波段少量的紫外线也是地表生物所必需的，它可促进人体的固醇类 转化成维生素D,如果缺乏会引起软骨病，尤其对儿童的发育产生不良的影响；波长为280-315 nm的紫外光称为UV-B区，这一波段的紫外辐射是可能到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分；波长为200-280 nm的紫外光部分称为UV-C区，该区紫外线波长短，能量高，不过这一区的紫外线能被大气中的氧气和臭氧完全吸收，即使是平流层的臭氧发生损耗，UV-C波段的紫外线也不会到达地表造成不良影响。 平流层中最重要的化学组分就是臭氧(03 o臭氧是地球大气中的一种微 量气体，由三个氧原子组成，是我们熟知的氧气的同素异形体。臭氧在大气中通常分布在两层，即对流层和平流层中。环绕在地球表面至高空8-16公里范 围内的一层大气称为对流层，这一层中的臭氧对人类和生态环境是有害的，它也是当前城市大气光化学烟雾污染的主要物质。对流层向上至大约50公里左 右的范围，就是通常所称的平流层。实际上，平流层保存了大气中90%的臭氧，位于这一高度的臭氧能有效地吸收对人类健康有害的紫外线(UV-B段. 从而保护了地球上的生命。 '\ 2平流层臭氧的生成和去除/ 关于平流层臭氧的生成和消耗，查普曼(Chapman于1930年提出了一个纯氧体系的光化学反应机制。 Chapman s出的平流层化学过程是这样的：来自于太阳的高能量的紫外辐射在到达地球表面之前，其中高能的紫外线使得高空中的氧气分子发生分解，成为

臭氧的破坏机理]

一 . 臭氧层的形成及其作用 第九章
臭氧层破坏—全球环境问题
ozone Depletion-A global Issue

近30年来，各国科学家经研究发现，在每年的春 季，南极上空臭氧层臭氧的浓度都会明显减 少，而且随着时间的推移，减少程度在逐年加 剧。

南极春季上 空臭氧浓度 的变化 1981-1999

内容提要
一. 臭氧层的形成及其作用 二. 臭氧层耗损的发现和研究 三. 臭氧层破坏的原因 四. 保护地球臭氧层的十五年

一. 臭氧层的形成及其作用
—形成与去除机制
?O3是大气圈中重要的化学组分，臭氧层是自然演化的产
物（大约在16 ～ 20亿 年前）。在15～40km上空的O2， 在太阳紫外辐射的作用下，发生着一系列化学和光化学反 应
?臭氧层逐渐形成。在海水深处有了生命存在。大约在4亿
年前，生命从海洋登上陆地。先有臭氧层才有陆地上的生 命。

1. 臭氧的一般性质
z1849年首次被发现。 z是O2的同素异形体，由三个氧原子
组成，淡兰色带有刺激气味的气 体，故名臭氧。是一种强氧化剂， 可以和大气中很多物质反应。
zO3在近地面大气中的含量极少，大约20-40ppb
(v/v)（相
当于40～80μg/m3），随纬度季节变化。
z对流层O3是一种人为的二次污染物，是光化学烟雾中最有
害的物质，可降低大气能见度、损伤植物、引起全球气候变 化并引发健康问题。

臭氧危害

臭氧在大气成分中所占的比例很小，其主要集中在平流层及对流层顶端，因其对太阳紫外辐射（0.2~0.3μm）有强烈的吸收作用，能够阻挡了强紫外辐射到达地面，保护了地球上的生命，同时，臭氧层吸收太阳紫外辐射能量是平流层的主要热源，平流层O3浓度及随高度的分布直接影响平流层的温度层结，从而对大气环流和地球气候的形成起着重要的作用。 但是当臭氧位于近地面（＜15km）时，则是一种大气污染气体。臭氧是一种活性很高的气体，也是强氧化剂，在许多大气污染物的转化过程中起重要作用，它能促进二氧化硫的氧化及氮氧化物的转化，而这些过程正是酸雨和光化学烟雾的主要成因之一。其次，臭氧在红外波段9.6μm附近有一个很强的吸收带，使对流层臭氧成为低层大气增温的重要温室气体，单位质量臭氧的热辐射吸收能力约CO2为的2000倍。近几年的研究发现，由于人类活动的影响使得平流层的臭氧总量下降。而平流层臭氧总量减少的同时，对流层的臭氧则逐年增加。人类活动造成的大气污染，不仅使城市地区地表附近臭氧浓度增加，而且全球平均地表臭氧浓度都有普遍增加的趋势。高浓度的臭氧将直接危害生态环境。臭氧主要对人类的呼吸道點膜有刺激和破坏作用，并对眼睛有一定刺激作用，而过氧乙酰基硝酸酯和醛类会严重地刺激眼睛，并伴有中枢神经发生障碍或者头痛，当人类短期暴露其中会引起剧烈的咳嗽、剌激鼻腔和喉、注意力不集中等症状，长期暴露其中会出现肺功能明显损伤，呼吸道结构受到影响；高浓度臭氧还可对植物系统造成损害，降低大部分植物的光合作用，从而降低对根部营养物的供应，降低植物生长速度，使叶片受到严重伤害，降低敏感物种的水的利用率、叶面积和叶片比重等的危害，而臭氧浓度过高可直接导致高产作物高产性能的消失，甚至使植物丧失遗产基础。研究表明，地表臭氧浓度达到214μg/m3时，就会引起人的呼吸道发炎，浓度达到1071μg/m3时就会危及人的生命。而地表臭氧浓度增加也是造成一些地区森林大片死亡的重要原因之一。同时，光化学氧化剂中的臭氧对高分子材料产生破坏作用，会让橡胶缩短绝缘性能寿命，侵烛纺织品的纤维素。 大气在同时满足紫外光、NO X、VOCs、三个条件下，将发生一系列复杂的反应，产生一些氧化性很强的产物，即“光化学烟雾”。当光化学烟雾浓度达到107mg/m3时人会立即死亡，因此又被称为“杀人烟雾”。继美国洛杉矶之后，光化学烟雾在世界各地不断出现。欧洲臭氧污染的情况与美国类似。2004年夏季，欧洲南部大气浓度水平普遍超过欧盟标（180μg/m3），在欧盟25个成员国中有18个国家出现臭氧超标现象（如法国、意大利、葡萄牙、西班牙、希腊等），其中意大利和西班牙臭氧浓度甚至高达417μg/m3，许多国家的大气臭氧浓度超过欧盟警报水平（240μg/m3），。欧洲在SO2、NO X等污染不断改善的情况下，臭氧浓度亦没有明显的下降趋势。

臭氧对人体有哪些危害

臭氧对人体有哪些危害 臭氧这种化学物质对于读者来说并不陌生，产生于汽车尾气和含碳物质的大量燃烧而排放在大气层中所产生的一种物质。很多环保机构也是极力倡导绿色生活，低碳出行，建议较少私家车的驾驶。而且，臭氧不论是对人体，还是对环境都有破坏性。那么臭氧对人体的危害究竟有哪些，应该如何预防这些危害呢？一起来看一下。 ★臭氧对人体有哪些危害 臭氧的污染比起PM2.5更加隐秘。及时是晴朗的天气里也可能存在臭氧浓度超标的问题，而臭氧超标的防护比PM2.5难，戴口罩无法阻挡臭氧的危害，室内空气净化也没用，而净化器本身还会产生臭氧，不会造成二次污染。 同时臭氧几乎也能和任何生物组织反应，对呼吸道的破坏性同时也很强，而臭氧还会刺激和损害鼻粘膜和呼吸道，让呼吸道上皮细胞在经过氧化的过程中产生一种人体必需的增多引起呼吸道病症病变。

而且还会引起肺功能的减弱以及肺气肿和肺组织的损伤，而且这些损伤同时也是不可修复的，对于患有支气管炎的人来说，只要暴露在低浓度的臭氧中，都可能产生明显的危害。 同样臭氧还会刺激眼睛，让视觉敏感度和视力的降低，也会破坏批复中的维生素E，让皮肤长皱纹和黑斑。同时还会头疼引起思维能力的下降。 ★臭氧来源于哪里呢 臭氧同时也不是人类活动排除的污染物，而是通过大气中前体物的发生化学反应形成的。 前体物就是氮氧化物和挥发性有机物组成，氮氧化物来源于石化燃料的燃烧以及汽车尾气的排放等等，挥发性有机物通常来源也很广泛，通常在是石油和油漆颜料中的物质。 以上就是今天东方天气给大家带来的臭氧对人体有哪些危 害如何预防臭氧的危害，及时了解天气预报，就上东方天气网，东方网旗下的天气网为您提供全国天气预报以及国际天气预报 查询，帮您及时了解天气情况和空气质量，方便安排日常生活和

(完整word版)臭氧杀菌计算原理及公式

臭氧杀菌计算原理及公式 根据卫生部的臭氧发生原理公式得出以下计算公式： W=CV(1-S) 计算结果如下： W：需要选择机器的臭氧发生量g/h。 C：臭氧浓度10PPm，在工作状态下折算为19.63mg/m3。 V：灭菌空间总体积。 S：臭氧传递工作一个小时后臭氧自然衰退率为61%。 V=V1+V2+V3 V1：洁净空间体积。 V2HV AC：系统空间体积，通常为V1*20%. V3：保持洁净区域正压补充的新风对臭氧造成的损失=HV AC系统循环总量*1-2%。 万级局部百级取2%，10万级取1.5%，30万级取1%。 注：根据以上计算公式：每克臭氧约可灭菌空间为20M3左右。 常用臭氧数据 1．臭氧发生器的规格是按照臭氧产生的重量单位划分的。臭氧产量的单位是mg/h或g/h（毫克/小时、克/小时），即臭氧发生器工作1小时能够产生多少重量单位的臭氧。 2．臭氧在空气中的浓度单位是ppm或mg/m?；臭氧在水中的浓度单位是ppm或mg/L。换算方法：在空气中时1ppm=2 .144mg/m?；在水中时，1ppm=1mg/L 3．臭氧在大气中达到一定的浓度时就会造成环境污染。我国规定在居住环境，臭氧浓度超过0.16mg/m3时就构成空气污染；在作业场所，臭氧浓度超过0.2mg/m3时就构成污染。4．空气中的臭氧浓度达到0.02ppm时，嗅觉灵敏的人便可察觉，称之为感觉临界值，浓度在0.15ppm时为嗅觉临界值，一般人即可嗅出，这也是卫生标准点。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，时间长了会感到口干等不适，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。5．在对食品厂、药厂、化妆品厂的生产车间消毒时，在车间洁净度不超过30万级时，空气中的臭氧浓度达到10-20mg/m?即可，并且要密闭作用30分钟的时间；如果同时需要对车间内已有的设备和物品消毒，臭氧浓度需要达到20-30mg/m?；如果是对10万级、万级、局部百级洁净度的车间消毒时，臭氧浓度须达到30-100mg/m3。在对包装材料进行臭氧熏蒸消毒时，消毒室/柜内空气中的臭氧浓度一般在50-200mg/m?之间；在对生鱼片、虾仁等水产品进行臭氧水浸泡消毒时，水中臭氧浓度一般在0.8-1.0ppm之间。 6．常温常压混合条件下，瓶装纯净水用臭氧消毒时，通常1m?/h水需使用3g臭氧，并且水中臭氧浓度需达到或超过0.3mg/L；对瓶装矿泉水臭氧消毒时，通常1m3/h水需使用6g 臭氧，并且水中臭氧浓度需达到或超过0.5mg/L。 7．泳池水用臭氧消毒时，按全池水循环一次时每小时的水流量确定投放臭氧量，通常是1m3/h水使用1-2g臭氧，然后再投加少量的消毒药剂。当1m?/h泳池水使用臭氧4g或以上时，池水不再需要投加消毒药剂，并且池水会变得清澈透蓝。 8．水产养殖用水臭氧消毒时，通常是按将池水的一半循环一次时，每小时的水流量来确定臭氧使用量的。淡水通常是1m?/h水使用1g臭氧，如果是海水臭氧量可提高到1.5-2g。 育苗阶段时，臭氧使用量可适当降低。但不论臭氧使用量是多少，在加入过臭氧的水流回养殖池之前，水中的臭氧含量必须降低到0.05mg/L以下。 概述臭氧，是氧的同素异形体，其分子含有三个氧原子，分子式为O?，常温下为无色气体，有一股特殊的草腥味，有极强的氧化能力，稳定性极差，常温下可自行分解为氧，

地球环境问题：臭氧层的耗损与破坏.doc

地球环境问题：臭氧层的耗损与破坏 在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体，在离地面25千米处臭氧浓度最大，形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层，称为臭氧层。它能吸收太阳的紫外线，以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害，并将能量贮存在上层大气，起到调节气候的作用。但臭氧层是一个很脆弱的大气层，如果进入一些破坏臭氧的气体，它们就会和臭氧发生化学作用，臭氧层就会遭到破坏。臭氧层被破坏，将使地面受到紫外线辐射的强度增加，给地球上的生命带来很大的危害。研究表明，紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸，造成细胞死亡;使人类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛，导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长，并穿透10米深的水层，杀死浮游生物和微生物，从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源，影响生态平衡和水体的自净能力。地球环境问题：臭氧层的耗损与破坏 在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体，在离地面25千米处臭氧浓度最大，形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层，称为臭氧层。它能吸收太阳的紫外线，以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害，并将能量贮存在上

层大气，起到调节气候的作用。但臭氧层是一个很脆弱的大气层，如果进入一些破坏臭氧的气体，它们就会和臭氧发生化学作用，臭氧层就会遭到破坏。臭氧层被破坏，将使地面受到紫外线辐射的强度增加，给地球上的生命带来很大的危害。研究表明，紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸，造成细胞死亡;使人类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛，导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长，并穿透10米深的水层，杀死浮游生物和微生物，从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源，影响生态平衡和水体的自净能力。地球环境问题：臭氧层的耗损与破坏 在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体，在离地面25千米处臭氧浓度最大，形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层，称为臭氧层。它能吸收太阳的紫外线，以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害，并将能量贮存在上层大气，起到调节气候的作用。但臭氧层是一个很脆弱的大气层，如果进入一些破坏臭氧的气体，它们就会和臭氧发生化学作用，臭氧层就会遭到破坏。臭氧层被破坏，将使地面受到紫外线辐射的强度增加，给地球上的生命带来很大的危害。研究表明，紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸，造成细胞死亡;使人类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛，导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长，并穿透10米深的水

臭氧层破坏原因、危害及其防治对策

环境化学学习与思考论文 标题：臭氧层破坏原因、危害及其防治对策专业：应用化学 班级： 1201班 学号： 2012310200101 姓名：徐永忠 指导老师：胡先文 湖北·武汉

二〇一四年十一月

臭氧层破坏原因、危害及其防治对策 摘要：臭氧层是指距离地表15～50km处臭氧分子相对富集的大气平流层. 它能吸收99%以上对人类有害的太阳紫外线,保护地球上的生命免遭短波紫外线的伤害.因此,臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞.然而,近20多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏.目前,如何防止臭氧层遭破坏已成为人类面临的全球性环境问题之一. 引言：臭氧层是大气中臭氧相对集中的层面,一般是指10千米～50千米 高度之间的大气层,因受太阳紫外线的光化作用,其臭氧含量的百分率比较高,尤其是在20千米～25千米的高度处。由于太阳辐射的紫外线和大气中的氧气、氧原子的含量有随大气高度增减而变化的规律,在平流层内便形成了臭氧的聚集区。大气中的臭氧除了具有随高度分布的规律外,而且还随纬度和季节的不同以及昼夜交替而变化。在臭氧层里,其实臭氧的浓度是很稀的,即使在浓度最大处,所含臭氧量也不过大约10ppm。若将大气臭氧总量订正到海平面上,它只有0.15厘米～0.45厘米(平均为0.3厘米)的厚度。大气中的臭氧的含量虽然很少,但是它在地球环境中所起的作用却非常重要。第一,它是地球生物的保护伞。因为臭氧层阻挡了太阳辐射中的大部分紫外线,使地面生物免受紫外线的伤害,而少量穿透大气层到达地面的紫外线对人类和生物则是有益的。第二,它是引起气候变化的重要因素。臭氧对太阳紫外线辐射的吸收是平流层的主要热源,平流层臭氧浓度及其随高度的分布直接影响平流层的温度结构,从而对大气环流和地球气候的形成起着重要作用,因此,平流层臭氧浓度的变化是大气的重要扰动因子。 一、臭氧层破坏的现状 由于臭氧有其特殊的性质,并易受各种因素的影响,所以臭氧层又是十分脆弱的。卫星观测资料表明,自20世纪70年代以来,全球臭氧总量明显减少,1979年～1990年,全球臭氧总量大致下降了3%。南极附近臭氧量减少尤为严重,大约低于全球臭氧平均值30%～40%,出现了“南极臭氧洞”。自1985年发现“臭氧洞”以来,到1987年它变得既宽又深,1988年虽然有所缓解,但1989年以后到90年代的前几年里,每年南半球春季都出现很强的“臭洞”,1994年到1996年南极臭氧洞还在扩大。最近,从安装在俄罗斯和美国卫星上的探测器发回的数据获悉,“南极臭氧洞”面积已达2400平方千米,最薄处只有100多布森单位(100dobson,相当于1毫米厚度)。

臭氧疗法的作用原理

臭氧疗法的作用原理 1、臭氧是一种强氧化剂，杀菌过程属生物化学氧化反应： 1）臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖氧化酶，阻碍细菌的代谢； 2）破坏DNA、RNA等生命遗传物质，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡； 3）透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。 2、提高抗氧化系统的活性，调整类脂化物过氧化作用的失衡 3、提高机体的免疫力 4、阵痛作用 5、促进创面愈合 臭氧水作用原理 1、臭氧水在使用过程中反应产生过氧化氢，防御并杀死细菌及病毒； 2、刺激机体白细胞增值，增强粒细胞吞噬功能，刺激单核细胞的形成，激活T细胞，激发其他免疫细胞发挥作用，从而增加体液和细胞免疫； 3、通过与机体作用，瞬间增加自由基数量，诱导并激活机体抗氧化酶系统，产生大量的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和还原酶等自由基清除剂，清除机体过多的自由基，从而调节机体的抗氧化能力； 4、臭氧分解机体产生的废物及毒性物质，并能氧化分解有害病菌及病毒产生的有害物质，在提高机体代谢水平的基础上，促进有害物质排出体外； 5、臭氧能刺激脑啡肽等物质的释放，氧化灭活或氧化分解体内各种致痛物质； 6、臭氧中的氧气可增加组织供氧，提高局部组织含氧量。 总上所述，臭氧疗法具有抗菌、抗病毒、消炎及免疫调节作用；加强微循环动力；有助于类脂化合物过氧化作用失衡的调整，并且可以提高抗氧化系统的活性等，具有多种治疗效果。 臭氧水疗仪工作原理 仪器开启后，氧气机产生氧气通过臭氧发生器生成高浓度臭氧，然后通过气液混合器进行气液混合生成适当浓度的臭氧水，通过输送泵，经输送管对靶部位进行治疗。它借助了冲洗、浸泡、湿敷等方式，又利用了特殊物质（臭氧水）的作用。 臭氧水疗仪适应症 各种皮炎、湿疹、银屑病等瘙痒性皮肤病； 褥疮、脉管炎、静脉曲张等引起的溃疡； 带状疱疹、脓疱疮、手足癣、体股癣扥感染性疾病； 各种天疱疮、大疱性类天疱疮、疱疹样皮炎等大疱性皮肤病的创面清洁治疗； 糖尿病足、烧烫伤。 臭氧水疗仪禁忌症 哮喘 甲状腺功能亢进 心肌梗塞发作者 脏器出血 低钙血症

分析温室效应及臭氧层破坏的机理及对环境的效应

分析温室效应及臭氧层破坏的机理及对环境、经济、社会有哪些主要影响？ 答：一、温室效应的机理：大气下层的直接热源是水面、陆地、植被等下垫面和云层向外发出的长波辐射，而不是太阳短波辐射。正是由于大气中的某些物质具有允许太阳短波辐射通向地表，而部分吸收地表长波辐射的特性，才使它具有与温室中玻璃相类似的温室效应。 温室效应的影响：①炎热。全球温度增长实际测量表明，全球总体温度的增长趋势十分明显。 ②冰川消融。这就造成全球变暖在北极地区最为显著的影响：冰层加速融化。 ③洪水。在世界上的许多地区，全球变暖还提高了降雨在每年降水量（包括 雨、雪等）中所占的百分比，从而使春天和初夏发生更多洪灾。 ④飓风。现在大家普遍认为飓风日益强大的破坏力与全球变暖有关，这在一 定程度上是因为研究表明四级和五级飓风的数量有了明显增多。 ⑤干旱。干旱的土地将导致蔬菜水分减少，农作物减产，火灾次数增多。 对经济的影响：气候变化将使我国主要作物品种的布局发生变化，并影响到种植制度，种植界限北移西延的风险加大。 二、臭氧层破坏的机理：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，导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少的现象被称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中自然形成的，其形成机理是：O2紫外辐射 O＋O （高层大气中的氧气受阳光紫外辐射变成游离的氧原子）O2＋O O3 （有些游离的氧原子又与氧气结合就生成了臭氧，大气中 90的臭氧是以这种方式形成的）O3是不稳定分子，来自太阳的紫外辐射既能生成O3，也能使O3分解，产生O2分子和游离O原子，因此大气中臭氧的浓度取决于其生成与分解速度的动态平。 臭氧层破坏对环境、经济、社会的影响： ①威胁生态系统的安全 ②损害人体健康 ③破坏水生生态系统 ④危害人类生存环境 ⑤影响全球及区域气候变化