臭氧层破坏的原因

自从在南极洲上空发现臭氧洞以来，科学家经过近十年的研究得出了一致的结论:臭氧层的破坏和臭氧洞的出现是由人类行为造成的，即人们在生产和生活中大量生产和使用“臭氧消耗物质”，并向空气中排放大量废气。

消耗臭氧层物质主要包括以下物质:氟氯化碳(含氯氟烃)、哈龙(哈龙、全氟化碳)、四氯化碳、甲基氯仿、甲基溴等。

臭氧消耗物质的用途:用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂、清洁剂等。

废气:主要是汽车废气、超音速飞机废气、工业废气等。

在所有上述物质中，最具破坏性(或“罪魁祸首”)的是氟氯化碳和哈龙。在我们的生活中，最常用的是我们都熟悉的氯氟化碳。

含氯氟烃是氟利昂的一部分。它是美国杜邦公司在20世纪30年代开发和生产的一种含氯氟烃制冷剂。它也以商品名命名为“氟利昂”。如今，人们习惯称制冷剂为“氟利昂”。

一些数据显示，从1930年代初到1950年代和1960年代，人类总共生产了1500万吨氟氯烃。

人类已经开发了含氯氟烃，改善了他们的生活，但是他们也带来了一个巨大的环境问题——臭氧层的破坏。

臭氧层破坏机制

(1)废气破坏臭氧层

废气中含有大量的氮氧化物(如N0和N02等。)，这可以破坏大量的臭氧分子，从而造成臭氧层的破坏。

(2)氟氯化碳和哈龙对臭氧层的破坏

美国科学家莫林和罗兰提出，一些人工合成的含氯和含溴物质是造成臭氧层破坏的主要元凶，最典型的是含氯氟烃和含溴哈龙。

氟氯化碳和哈龙总是在生产和使用过程中泄漏。泄漏后，它们首先进入大气层的对流层。然而，这些物质在对流层中是化学惰性的，也就是说，它们在对流层中非常稳定，可以存在几十年甚至几百年而不发生变化。然而，这些物质不能总是存在于对流层，并最终通过极地大气环流和赤道区热气流的上升进入平流层。然后在风的作用下，它们从低纬度被输送到高纬度，并在平流层中均匀混合。在平流层中，强烈的太阳紫外线辐射分解氯氟化碳和哈龙分子，释放出高活性的氯和溴*基。氯*基和溴*基是破坏臭氧层的主要物质。它们破坏臭氧的化学机理如下:

氯-氯→氯+氯

Cl +O3→Cl0 +O2

C10+O3→C1+2O 2

溴原子*基以同样的方式破坏臭氧。据估计，一个氯原子*基可以在失活前破坏104-105个臭氧分子，而哈龙释放的溴原子*基可以破坏臭氧的30-60倍氯原子。此外，氯原子*基和溴原子*基之间存在协同效应，即当它们同时存在时，破坏臭氧的能力大于两者的简单叠加。

当然，除了上述化学过程之外，臭氧洞的形成也是一个多相催化反应过程，包括空气动力学过程和特殊的极地温度变化，这就是为什么臭氧洞出现在极地和大部分在春季。

臭氧层破坏的长期性质

科学家和社会各界担心的是，氟氯化碳和哈龙在大气中的寿命很长，一旦进入大气就很难去除。这意味着，即使人类停止生产和使用这些物质，它们对臭氧层的破坏也会持续很长时间。然而，通过全人类的努力，臭氧层的破坏将变得越来越小，最终将恢复到原来的状态。