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臭氧—ozone By--王晶、多加﹒其米格 大连理工大学 大连理工大学环境化学课程报告 性质、分布、D.U. 臭氧生成机理 臭氧损耗机理 一、性质、分布和D.U. 臭氧是氧的同素异形体，分子式为O3，是一种具有刺激性特殊气味的淡蓝色气体，分子结构呈三角形，键角为116°，其密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍[1]。 臭氧是一种不稳定的气体，接触热、光、大气中的有机物及水等容易分解成氧。臭氧是一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟（2.5V），其氧化能力高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V）因此具有消毒、杀菌、除臭、防腐等作用[2]。 [1]百度百科. /view/18827.htm [2]苑宝玲，王洪杰.《水处理新技术与应用》.2006. 性质 大气臭氧（O3）主要存在于平流层中，平流层中臭氧占整个臭氧总量的90%以上，另外约有10%存在于对流层。O3浓度的峰值出现在距地球表面20~25km处，称为臭氧层。 分布 D.U. 20世纪80年代中期，人们发现南极春季臭氧层浓度大幅度下降，形成了所谓的“臭氧洞”。 通常用D.U.表示臭氧层的厚度，并将0。C标准海平面压力下，10-5m后的臭氧定义为1D.U. 二、臭氧生成机理 天然途径—— 平流层中O3的生成是由O2在短波紫外辐射作用下光解引发的，主要发生在距地球表面25km以上的大气中： NO2 + hv ? NO + O (λ 420 nm) O + O2 + M ? O3 + M 人为途径—— 汽车尾气排放的氮氧化物，复印机、高压电线释放物等在一定条件下都可以转化为臭氧。其中之一为NO2的光化学过程： 三、臭氧损耗（Ozone Depletion）机理 天然途径—— 其中之一为O3 的光离解： 动态平衡：上述过程中，O3生成和耗损的速率相同，臭氧的浓度保持恒定（臭氧层没被污染）。 与 臭氧层耗损 Ozone Depletion 由于水蒸气、NOx、氟氯烃等污染物进入平流层，它们能加速臭氧耗损过程，破坏臭氧层的稳定状态。 假设可催化臭氧分解的物质为Y，则有如下反应： 已知的Y物种有： 人为途径—— NOx的来源： 平流层中NO、NO2的主要天然来源是N2O的转化： 人为来源是超音速飞机排放的NO。 NOx损耗臭氧： ㈠、NOx HOx的来源: 平流层HOX主要是由H2O, CH4 或H2与激发态O反应而生成的： HOx损耗臭氧： （二）、HOx （三）、ClOx ClOx的来源： 平流层中ClOx的天然来源是海洋生物产生的CH3Cl： CH3Cl+hv ? C H3+ ? Cl 人为来源是制冷剂，如F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2)， 它们在波长175-220 nm的紫外光照射下会产生?Cl： ClOx损耗臭氧： Thank you!