臭氧是什么物质?

人类活动排放到大气中的一些物质进入平流层,在那里与臭氧发生反应,导致臭氧损耗,降低臭氧浓度,这种现象称为臭氧层破坏或臭氧层损耗。

臭氧层中的臭氧是在高于地面的大气中自然形成的,其形成机理如下:

高层大气中的氧气被阳光的紫外线辐射转化为游离氧原子,

一些游离的氧原子与氧气结合生成臭氧,大气中90%的臭氧就是这样形成的。

臭氧分子是不稳定的分子,太阳的紫外线辐射不仅能产生臭氧,还能分解臭氧,产生氧分子和游离氧原子,所以大气中臭氧的浓度取决于其产生和分解速度的动态平衡。

人为消耗臭氧层的物质主要是广泛用于冰箱空调、泡沫塑料、电子设备清洗的氯氟烷烃(CFCs),以及消防等特殊场合使用的哈龙。这些物质被称为臭氧消耗物质。为了保护臭氧层,国际社会已将这些物质列入淘汰或控制使用的名单,因此也称之为“受控物质”。

消耗臭氧层的物质在大气对流层中非常稳定,可以停留很长时间。以CFC12为例,它在对流层中的寿命约为120年,因此这些物质可以扩散到大气的各个部分,但当它们到达平流层时,会被太阳的紫外线辐射分解,释放出高活性的游离氯原子或溴原子,并参与导致臭氧损耗的一系列化学反应:氯或一氧化溴与游离氧原子反应,释放出“被俘获”的氧原子, 形成更多的氧分子和游离氯原子或游离溴原子,新的游离氯原子或溴原子再次与其他臭氧分子反应,再次生成氧分子和氯或一氧化溴。 这种反应循环是连续的,每个游离的氯原子或溴原子可以破坏约654.38+百万个臭氧分子,这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。