臭氧对生态环境的影响.pptVIP

第一页，共四十二页，2022年，8月28日 臭氧层与地球环境生态 第二页，共四十二页，2022年，8月28日 臭氧对人类和地球环境既有害又有益，这取决于他在大气层中存在的位置。接近地面时，臭氧作为一种强氧化剂，损害人类的健康；在10～50km高度，臭氧起着温室气体的作用；而平流层中的臭氧层有过滤有害的紫外线辐射的作用，它环绕地球形成了一个防护罩。 第一节 引言 第三页，共四十二页，2022年，8月28日 如今，人类活动造成了这一“防护罩”的削弱，已导致了许多严重的后果，危及着植物和动物的生存。最近南极臭氧洞的变化，引起了多方的关注；保护臭氧层——保护我们的地球已经成为世界各国关注的焦点。 第四页，共四十二页，2022年，8月28日 第五页，共四十二页，2022年，8月28日 第六页，共四十二页，2022年，8月28日 第七页，共四十二页，2022年，8月28日 第二节 臭氧层的变化与臭氧洞的形成 大气中对流层和平流层以及中层低部都有臭氧存在。在距地面10公里到30公里这一区域内有一臭氧浓度峰值出现，这一区域称为臭氧层。 第八页，共四十二页，2022年，8月28日 臭氧在大气中的分布，平流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射（240—329纳米，称为UV—B波长），为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面，臭氧遍布整个对流层，也起着温室气体的不利作用。 第九页，共四十二页，2022年，8月28日 第十页，共四十二页，2022年，8月28日 第十一页，共四十二页，2022年，8月28日 此外，1983年，瑞士、西德、加拿大和美国的科学家都观察到在北半球上空臭氧层浓度降低约5—7%，并且在北极附近也观测到臭氧层浓度降低的现象。 “臭氧洞”的形成和臭氧层浓度降低有许多种说法，其中主要有下述几种： 第十二页，共四十二页，2022年，8月28日 （1）气相中的氧原子引起臭氧分子消失 大气中的氧分子经波长小于242nm的太阳短波紫外辐射，可光解产生O，O（￠O），并进一步反应生成O3，温暖和热带区上空的平流层主要为O与O3反应而使臭氧消失。另外，尚有三组HOX、NOX、CIOX循环链式反应可导致臭氧消失。 第十三页，共四十二页，2022年，8月28日 （2）CIO自由基引起臭氧分子的消失 氯原子与O3作用可生成CIO。随即CIO与HO2、BrO、CIO等形成循环链式反应，而消除臭氧。 第十四页，共四十二页，2022年，8月28日 （3）异相化学反应 在平流层模式中曾引入许多气相化学反应，但是都不能预测南极低温下大气臭氧层浓度大幅度下降的事实。因为Rowland等在模式中引入异相化学反应，在冬季南极旋涡中有极地平流层云（PSC），温度约为-80°C，实际为许多冰粒。在冰粒表面可进行许多反应，发现这些化合物在冰表面，形成酸性物，在冰表面进行催化反应Molina等研究了下列反应。 第十五页，共四十二页，2022年，8月28日 第十六页，共四十二页，2022年，8月28日 第三节 大气臭氧层破坏对环境生态的影响 伴随着大气臭氧层的破坏，到达地球表面的太阳紫外辐射线特别是UV—B会迅速增加，由于UV—B会直接作用于细胞中的脱氧糖核酸（DNA）使之形成腺嘧啶二聚物而阻止DNA双螺旋体分离，引起细胞死亡。因此，紫外辐射的增加会给地球上的生命系统带来极其严重的伤害，并破坏地球生命系统和人类生态环境间的平衡，从而造成一系列灾难性的影响。 第十七页，共四十二页，2022年，8月28日 臭氧层破坏的危害 对人体健康的影响 对陆生植物的影响 对水生生态系统的影响 对生物化学循环的影响 对材料的影响 对对流层大气组成和空气质量的影响 第十八页，共四十二页，2022年，8月28日 紫外辐射的增强会改变植物的叶面结构、生理功能、芽苞发育过程等，对小麦、稻米、大豆、大麦、土豆等主要农作物产生有害影响，降低农作物的产量，并对森林生态系统也有相当大的破坏； 第十九页，共四十二页，2022年，8月28日 对鱼类、虾、蟹、浮游动植物和构成水生食物链的植物有害。 紫外辐射对人类健康最直接的危害是破坏脱氧核糖核酸（即DNA），而DNA 损伤则会导致癌症。 在和紫外辐射有关的诸多病症中，尤为引人注意的是晒斑，它被认为是引起皮肤癌的主要原因。 第二十页，共四十二页，2022年，8月28日 根据美国国家环保局的统计，高层大气中臭氧量每减少1%，非黑瘤皮肤癌的发病率就增加2%～5%，也就是说仅美国每年就增加两万名皮肤癌患者。然而在接近地面的地方，臭氧却是一种危险的污染物。 第二十一页，共四十二页，2022年，8月2