臭氧層破壞的原因

　　自從發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧空洞以后，科學家們經(jīng)過近十年的研究，最后得出一致的結(jié)論：臭氧層的破壞和臭氧空洞的出現(xiàn)，是人類自身行為造成的，也就是人們在生產(chǎn)和生活中大量地生產(chǎn)和使用“消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)”以及向空氣中排放大量的廢氣造成的。

　　ODS主要包括下列物質(zhì)：CFCs(氯氟烴)、哈龍(Halon，全溴氟烴)、四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷等。

　　ODS的用途：用作制冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑、清洗劑等。

　　廢氣：主要是汽車尾氣、超音速飛機排出的廢氣、工業(yè)廢氣等。

　　在上述所有物質(zhì)中，破壞力最強的(或者稱之為“罪魁禍首”)是CFCs和哈龍。而在我們生活中用的最多的就是我們大家所熟悉的CFCs。

　　CFCs是氟里昂的一部分。是上世紀30年代由美國杜邦公司開發(fā)和生產(chǎn)的一種氯氟烴類的制冷劑，并且冠以商標名稱為“氟里昂”。而現(xiàn)今，人們習慣于把制冷劑統(tǒng)稱為“氟里昂”。

　　有資料顯示：從20世紀的30年代初到90年代的五六十年中，人類總共生產(chǎn)了1500萬噸氯氟烴。

　　人類開發(fā)了氯氟烴，使自己的生活提高了檔次，卻帶來了一個巨大的環(huán)境問題--臭氧層的破壞。

　　臭氧層破壞機理

　　(1)、廢氣破壞臭氧層

　　廢氣中含有大量的氮氧化物(如N0和N02等)，這些氮氧化物可以破壞掉大量的臭氧分子，從而造成臭氧層的破壞。

　　(2)、CFCs和哈龍對臭氧層的破壞

　　美國科學家莫里納(Molina)和羅蘭德(Rowland)提出：人工合成的一些含氯和含溴的物質(zhì)是造成臭氧層被破壞的元兇，最典型的是氯氟烴類化合物(CFCs)和含溴化合物哈龍(Halons)。

　　CFCs和哈龍在生產(chǎn)和使用過程中總是要泄漏的，泄漏后首先進入大氣的對流層中。而這些物質(zhì)在對流層中是化學惰性的，即它們在對流層中十分穩(wěn)定，可以存在幾十年甚至上百年不發(fā)生變化。但這些物質(zhì)不可能總是存在于對流層中，通過極地的大氣環(huán)流以及赤道地帶的熱氣流上升，最終使這些物質(zhì)進入平流層。然后又在風的作用下，把它們從低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)輸送，在平流層內(nèi)混合均勻。在平流層內(nèi)，強烈的太陽紫外線照射使CFCs和Halons分子發(fā)生解離，釋放出高活性的氯和溴的自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破壞臭氧層的主要物質(zhì)，它們對臭氧破壞的化學機理如下：

　　R-Cl→R·+Cl·

　　Cl·+O3→Cl0·+O2

　　C10·+O3→Cl·+2O2

　　溴原子自由基也是以同樣的過程破壞臭氧。據(jù)估算，一個氯原子自由基在失活以前可以破壞掉104—105個臭氧分子，而由Halon釋放的溴原子自由基對臭氧的破壞能力是氯原子的30—60倍。而且，氯原子自由基和溴原子自由基之間還存在協(xié)同作用，即二者同時存在時，破壞臭氧的能力要大于二者簡單的加和。

　　當然，臭氧空洞的形成除了以上的化學過程外，還有空氣動力學過程和極地特殊的溫度變化過程所參與的非均相的催化反應(yīng)過程，這就是為什么臭氧空洞出現(xiàn)在兩極以及多發(fā)生在春季。

　　臭氧層破壞的長期性

　　令科學家和社會各界憂慮的是，CFCs和Halons具有很長的大氣壽命，一旦進入大氣就很難去除，這就意味著即使人類停止生產(chǎn)和使用這些物質(zhì)，它們對臭氧層的破壞還會持續(xù)一個漫長的過程。但是通過全人類的努力，臭氧層的破壞程度會越來越小，最后使之恢復(fù)到其原始狀態(tài)。

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