高一化学 专题1 第三单元 臭氧层空洞现状素材 苏教版

臭氧空洞现状胡德良／编译 世界科学 2007.4在南极上空 lO 英里处的同温层，漂浮着一片令人不安的低水平辐射吸收的臭氧层(臭氧空洞随着季节性的温度变化和损耗臭氧污染物的浓度变化而时大小)。2006 年 lO 月初，南极的同温层是自 1979 年以来最为寒冷的，因此臭氧空洞也显得比以往任何时候都要大，面积超过了北美洲。1987 年联合国制定了一个国际性协定——《蒙特利尔议定书》，以限制氟氯化碳类物质(CFCs)等损耗臭氧化合物的排放。难道该议定书没有起到“缩小”这个威胁地球生命的大气“秃斑”? 这到底是怎么回事?在臭氧损耗对地球造成威胁这一点上大家一致认同，包括对引起臭氧损耗的原因、所应采取的措施也毫无异议。因为没有臭氧层的保护，生物就会暴露于来自太阳的紫外线辐射，使人体内的脱氧核糖核酸(DNA)遭到破坏。遗憾的是，具有 3 个氧原子的臭氧极具活性，南极上空同温层中的环境使其活性更强。每当那里的气温下降到一 126 华氏度时，破坏臭氧的化学反应就开始了，含氯物质开始分解，释放出的氯原子将臭氧转化为分子氧(分子氧防紫外线的性能要差得多)，仅仅一个氯原子就可能分解几千个臭氧分子!在 2O 世纪 7O 年代和 8O 年代，气候模型提供的最初证据显示：氟氯化碳(CFC)类物质进入同温层后会释放氯原子，并引发一系列破坏性的连锁反应。CFC 存在于发胶、制冷剂、杀虫剂、塑料制品和阻燃剂等物品中。《蒙特利尔议定书》及后来通过的修正案禁止使用绝大多数含 CFC 的物品，大大地缓解了这一问题。美国航空航天局(NASA)喷气动力实验室的大气科学家米歇尔·桑蒂(Santi Miche1)很有把握地认为，尽管情况已经开始好转了，但大气中的氯不像引起酸雨的硫化合物分解得那么快它可以持续存在 5O 多年。因此，即使空中的氯含量在减少，臭氧层却仍在遭受破坏。还有，为什么这一年的臭氧空洞如此巨大?一种可能是 2006 年确实比其他年份更为寒冷；另一种可能是全球变暖造成了上空的寒冷。像二氧化碳、甲烷等温室气体将热量限制在接近地球表面的范围内，结果同温层的气温更低了。然而，从长远来看这一消息是有利的：在过去的 lO 年中，全球的臭氧水平一直保持稳定，或稍微有所升高。即使如此，专家们估计南极臭氧层恢复到接近 2O 世纪 8O 年代的水平，仍然将需要 5O～7O 年的时间。当然，这还要靠继续控制臭氧损耗物品的使用。从左到右分别为 1980、1994 和 2000 年的臭氧空洞状况。由图可见：从 1994 到 2000 年，臭氧空洞的变化不大；但跟 1980 年相比，臭氧空洞却明显增大