地球的保护伞臭氧

1、地球的保护伞臭氧 地球周围的大气，按照距离地面由低到高的顺序，可以分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。对流层是离地面最近，它的平均厚度是从地面到1112千米高空。气温随高度增加而降低。大气质量的3/4，都集中在这里。但臭氧的分布却与众不同，对流层里的臭氧只占全部臭氧的10左右，这里的大气可以上下对流，所以叫对流层，风、云、雨、雪都发生在这里，大气污染也大都在这里形成。从对流层顶往上到离地面55千米的高空，是平流层。该层的大气比较稳定，气候干燥，天气晴朗，气流平稳。在这层的中部，大约5千米的高度范围内，温度保持在55几乎不变，这就是平流层里的同温层。大气中臭氧的90，都集中在平流层。在离地

2、面2225千米的区域里，浓度最高，约为10克/吨左右，就形成了一个环绕地球的臭氧层。即使在这里，10万个气体分子中也只有1个分子的臭氧。如果把所有这些臭氧集中在地球表面上，也只能形成3毫米厚的一层气体，总重量约为30亿吨。 臭氧(O3)和氧气(O2)都是氧元素的同素异形体。臭氧分子是由氧分子和氧原子结合而成的：O2+O®O3可是，参加这一反应的氧原子，是不会轻易得到的，它是大气中的氧分子在太阳的紫外辐射下，分解而生成的：O2®O+O这个反应所需要的紫外线波长短(小于2424埃)、能量高，只有在高空条件下才会存在。离地面越近，太阳辐射的能量越低。在离地面20千米以下，氧的光化

3、学分解反应，就难以发生了。因此，臭氧层只能在高空形成。那么，高空臭氧的不断生成和积累，是否会无限扩展呢?事实并非如此。因为在高空不仅有臭氧的形成，也存在臭氧的分解，臭氧的分解有多种形式，当它吸收波长小于3100埃的紫外辐射时就会分解为氧气和氧原子：O3®O2+O。正是由于这一反应的存在，使得臭氧层吸收了大量的紫外辐射，从而有效阻止了有害健康的紫外线向地面辐射，成为保护人类的一道天然屏障。分解产生的氧原子，在不同波长的紫外线照射下再与氧气分子结合生成臭氧使之保持均衡。臭氧对人类生命的作用是很大的。既然臭氧是太阳紫外线辐射的一种过滤器，能强烈吸收紫外线辐射，防止紫外线到达地表对地球上的生

4、物造成伤害。正是因为它能吸收紫外线，而紫外线被吸收后产生热能，臭氧对调节地球气温也有很大的作用。地球保护伞上出现了空洞大气臭氧层的破坏 近年来，由于地球上空的还原性气体二氧化硫、一氧化碳、硫化氢和有机挥发物增多，尤其是氟里昂和氮氧化物的增加，使臭氧浓度降低，臭氧层遭破坏。1984年，英国科学家首先宣布了一个惊人的发现：南极洲上空的被誉为地球保护伞的臭氧层出现了有美国大陆那样大的空洞。1985年，美国的“雨云-7号”气象卫星测到该空洞的面积与美国领土相等，深度相当于珠穆朗玛峰的高度。对这些空洞对人类造成的影响，各国政府和科学家都十分关心。英国前首相撒切尔夫人曾说过，臭氧层的流蚀引起了全球性气候的

5、变化，将危及到每一个人。如果所有的人都想得到保护的话，那么，全世界所有国家都应一致行动起来，即使所有有害的化学物质明天就被禁止，也将还要花费100年的时间才能填满已流蚀的臭氧洞。 臭氧层空洞 臭氧层的破坏所造成的危害主要表现在下列几个方面。 1)对人类健康的影响。紫外线对促进在皮肤上合成维生素D,对骨组织的生成、保护均起有益作用。但紫外线(l200400nm）中的紫外线B(l280320nm)过量照射可以引起皮肤癌和免疫系统及眼的疾病。据估计平流层O3减少1(即紫外线B增加2),皮肤癌的发病率将增加46。按现在全世界每年大约有10万人死于皮肤癌计，死于皮肤癌的人每年大约要增加5千人。在长期受太

6、阳照射地区的浅色皮肤人群中，50以上的皮肤病是阳光诱发的，即肤色浅的人比其他种族的人更容易患各种由阳光诱发的皮肤癌。此外，紫外线还会使皮肤过早老化。 2)对植物的影响。近10多年来，科学家对200多个品种的植物进行了增加紫外线照射的实验，发现其中三分之二的植物显示出敏感性。试验中有90的植物是农作物品种，其中豌豆、大豆等豆类，南瓜等瓜类，西红柿以及白菜科等农作物对紫外线特别敏感(花生和小麦等植物有较好的抵御能力)。一般说来，秧苗比有营养机能的组织(如叶片)更敏感。紫外辐射会使植物叶片变小，因而减少捕获阳光进行光合作用的有效面积，生成率下降。对大豆的初步研究表明，紫外辐射会使其更易受杂草和病虫害

7、的损害，产量降低。同时紫外线B可改变某些植物的再生能力及收获产物的质量，这种变化的长期生物学意义(尤其是遗传基因的变化)是相当深远的。 3)对水生系统的影响。紫外线B的增加，对水生系统也有潜在的危险。水生植物大多站近水面生长，这些处于海洋生态食物链最底部的小型浮游植物的光合作用最容易被削弱(约60)，从而危及整个生态系统。增强的紫外线B还可通过消灭水中微生物而导致淡水生态系统发生变化，并因此而减弱了水体的自然净化作用。增强的紫外线B还可杀死幼色、小虾和蟹。研究表明，在O3量减少9的情况下，约有8的幼鱼死亡。 4)对其他方面的影响。过多的紫外线会加速塑料老化，增加城市光化学烟雾。另外，氟利昂、CH4、N2O等引起臭氧层破坏的痕量气体的增加，也会引起温室效应。有的科学家预测，人类如果不采取措施保护臭氧层，那么，到2075年全世界将有154000万人患皮肤癌，其