影响大气臭氧层的化学物质及其对臭氧层的破坏作用

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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NOxCOxHC 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3040km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N20NO。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

化学物质

来源

臭氧破坏系

CFC-11(CFCl3)

用于火箭的燃1.0

料气溶胶、

CFC-12(CF2Cl2) 剂、发泡剂及

1.0 溶剂

CFC-22(CHF2Cl) 冷剂 - CFC-113(C2F3Cl2) 0.8 甲基氯仿溶剂

(CH0.1

3CCl3)

四氮化碳(CCl生产CFC及粮4) 食熏烟处理

1.1 哈龙

-1301(CF3Br)

16.0 哈龙

灭火器(汽车及

-1211(CF

重要建筑物zh

4.0 2ClBr))

哈龙

-2402(C6.0 2F4Br2) 氯化氮(NOx)

工业活动副产

-



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(ClClO)BrOx(BrBrO)NOx(NONO2)HOx(HHOHO2)等,这些物质(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:


品、汽车及飞机等排放气、核爆炸

二氧化碳(CO2)

矿物燃料燃烧产物 农业、畜牧业及采矿活动的排放物

Y+O3OO2

本文来源:https://www.wddqw.com/doc/412dd9e284254b35eefd3453.html