臭氧层的作用(臭氧层的作用及危害是什么)
臭氧层的作用及危害是什么
臭氧层被大量损耗后,吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线Β明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的危害,包括对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料,以及对流层大气组成和空气质量等方面的影响。
1.对人体健康的影响
阳光紫外线UV-B的增加对人类健康有严重的危害作用,潜在的危险包括引发和加剧眼部疾病、皮肤癌和传染性疾病。对有些危险如皮肤癌已有定量的评价,但其他影响如传染病等目前仍存在很大的不确定性。
首先,会损伤眼睛。实验证明紫外线会损伤角膜和眼晶体,如引起白内障、眼球晶体变形等。据分析,平流层臭氧减少1%,全球白内障的发病率将增加0.6%—0.8%,全世界由于白内障而引起失明的人数将增加10000人左右。
其次,紫外线UV-B段的增加能明显诱发人类常患的皮肤癌、巴塞尔皮肤瘤和鳞状皮肤瘤这三种皮肤疾病。后两者是非恶性皮肤瘤。利用动物实验和人类流行病学的数据资料得到的最新研究结果显示,若臭氧浓度下降10%,非恶性皮肤瘤的发病率将会增加25%。另外的一种恶性黑瘤是非常危险的皮肤病,科学研究也揭示了UV-B段紫外线与恶性黑瘤发病率的内在联系,这种危害对浅肤色的人群特别是儿童期尤其严重。
还有,臭氧缺乏会导致人体免疫力丧失。人体免疫系统中的一部分存在于皮肤内,使得免疫系统可直接接触紫外线照射。动物实验发现紫外线照射会减少人体对皮肤癌、传染病及其他抗原体的免疫反应,进而导致对重复的外界刺激丧失免疫反应。人体研究结果也表明暴露于紫外线Β中会抑制免疫反应,人体中这些对传染性疾病的免疫反应的重要性目前还不十分清楚。但在世界上一些传染病对人体健康影响较大的地区以及免疫功能不完善的人群中,增加的UV-B辐射对免疫反应的抑制影响相当大。
已有研究表明,长期暴露于强紫外线的辐射下,会导致细胞内的DNA改变,人体免疫系统的机能减退,人体抵抗疾病的能力下降,会使大量疾病的发病率和严重程度增加,尤其是包括麻疹、水痘、疱疹等病毒性疾病,疟疾等通过皮肤传染的寄生虫病,肺结核和麻风病等细菌感染以及真菌感染疾病等。
2.对陆生植物的影响
研究表明,在已经研究过的植物品种中,超过50%的植物有来自UV-B的负面影响,比如豆类、瓜类等作物,另一些作物如土豆、番茄、甜菜等的质量将会下降;植物的生理和进化过程都受到UV-B辐射的影响,甚至与当前阳光中UV-B辐射的量有关。植物也具有一些缓解和修补这些影响的机制,在一定程度上可适应UV-B辐射的变化。不管怎样,植物的生长直接受UV-B辐射的影响,不同种类的植物,甚至同一种类不同栽培品种的植物对UV-B的反应都是不一样的。在农业生产中,就需要种植耐受UV-B辐射的品种,并同时培养新品种。森林和草地,可能会改变物种的组成,进而影响不同生态系统的生物多样性分布。
UV-B带来的间接影响,例如植物形态的改变,植物各部位生物质的分配,各发育阶段的时间及二级新陈代谢等可能跟UV-Β造成的破坏作用同样大,甚至更为严重;对植物的竞争平衡、植物致病菌和生物地球化学循环等也有潜在影响。这方面的研究工作尚处起步阶段。
3.对水生生态系统的影响
世界上30%以上的动物蛋白质来自海洋,满足人类的各种需求。因此很有必要知道紫外线辐射增加后对水生生态系统生产力的影响。此外,海洋在与全球变暖有关的问题中也具有十分重要的作用。海洋浮游植物的吸收是大气中二氧化碳减少的一个重要途径,它们对未来大气中二氧化碳浓度的变化趋势起着决定性的作用。海洋对二氧化碳气体的吸收能力降低,将导致温室效应的加剧。
海洋浮游植物并非均匀分布在世界各大洋中,通常高纬度地区的密度较大,热带和亚热带地区的密度要低10倍到100倍。除可获取的营养物、温度、盐度和光外,在热带和亚热带地区普遍存在的阳光UV-B的含量过高的现象,也在浮游植物的分布中起着重要作用。
浮游植物的生长局限在光照区,生物在光照区的分布地点受到风力和波浪等作用的影响。另外,许多浮游植物也能够自由运动以提高生产力并保证其生存。暴露于阳光UV-B下会影响浮游植物的定向分布和移动,因此会减少这些生物的存活率。
研究人员已经测定了南极地区UV-B辐射及其穿透水体的量的增加,有足够证据证实,天然浮游植物群落与臭氧的变化直接相关。对臭氧洞范围内和臭氧洞以外地区的浮游植物生产力进行比较的结果表明,浮游植物生产力下降与臭氧减少造成的UV-B辐射增加直接有关。一项研究表明,在冰川边缘地区的生产力下降了6%~12%。由于浮游生物是海洋食物链的基础,浮游生物种类和数量的减少还会影响鱼类和贝类生物的产量。
据另一项科学研究结果显示,如果平流层臭氧减少25%,浮游生物的初级生产力将下降10%,这将导致水面附近的生物减少35%。
研究发现阳光中的UV-B辐射对鱼、虾、蟹、两栖动物和其他动物的早期发育阶段都有危害作用。最严重的影响是繁殖力下降和幼体发育不全。即使在现有的水平下,阳光紫外线Β已是限制因素,紫外线Β的照射量少量增加就会导致鱼类的显著减少。
尽管已有确凿的证据证明UV-B辐射的增加对水生生态系统是有害的,但目前还只能对其潜在危害进行粗略的估计。
4.对生物化学循环的影响
阳光紫外线的增加会影响陆地和水体的生物地球化学循环,从而改变地球——大气这一巨系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环,如温室气体和对化学反应具有重要作用的其他微量气体的排放和去除过程,包括二氧化碳、一氧化碳、氧硫化碳及臭氧等。这些潜在的变化将对生物圈和大气圈之间的相互作用产生影响。对陆生生态系统,增加的紫外线会改变植物的生成和分解,进而改变大气中重要气体的吸收和释放。当紫外线Β光降解地表的落叶层时,这些生物质的降解过程被加速;而当主要作用是对生物组织的化学反应而导致埋在下面的落叶层光降解过程减慢时,降解过程被阻滞。植物的初级生产力随着UV-B辐射的增加而减少,但对不同物种和某些作物的不同栽培品种影响程度是不一样的。
在水生生态系统中,阳光紫外线也有显著的作用,这些作用直接造成UV-B对水生生态系统中碳循环、氮循环和硫循环的影响。UV-B对水生生态系统中碳循环的影响主要体现于UV-B对初级生产力的抑制。在几个地区的研究结果表明,现有UV-B辐射的减少可使初级生产力增加,由南极臭氧洞的发生导致全球UV-B辐射增加后,水生生态系统的初级生产力受到损害。
阳光紫外线辐射还会抑制海洋表层浮游细菌的生长,从而对海洋生物地球化学循环产生重要的潜在影响。阳光紫外线促进水中的溶解有机质的降解,使得所吸收的紫外线辐射被消耗,同时形成溶解无机碳以及可进一步矿化或被水中微生物利用的简单有机质等。
UV-B增加对水中的氮循环也有影响,它们不仅抑制硝化细菌的作用,而且可直接光降解象硝酸盐这样的简单无机物种。UV-B对海洋中硫循环的影响可能会改变COS和二甲基硫(DMS)的海一气释放,这两种气体可分别在平流层和对流层中被降解为硫酸盐气溶胶。
5.对材料的影响
因平流层臭氧损耗导致阳光紫外辐射的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料,尤其是高分子材料的降解和老化变质。特别是在高温和阳光充足的热带地区,这种破坏作用更为严重。
这一破坏作用造成的损失估计全球每年达到数十亿美元。无论是人工聚合物,还是天然聚合物,以及其他材料都会受到不良影响。当这些材料尤其是塑料用于一些不得不承受日光照射的场所时,只能靠加入光稳定剂或进行表面处理以保护其不受日光破坏。阳光中UV-B辐射的增加会加速这些材料的光降解,从而缩短了它们的使用寿命。研究结果已证实短波UV-B辐射对材料的变色和机械完整性的损失有直接影响。
在聚合物的组成中增加现有光稳定剂的用量可能减小上述影响,但需要满足三个条件:首先,在阳光的照射光谱发生了变化即UV-B辐射增加后,该光稳定剂仍然有效;其次,该光稳定剂自身不会随着UV-B辐射的增加被分解掉;最后,经济可行。
现在,利用光稳定性更好的塑料或其他材料替代现有材料是一个正在研究中的问题。然而,这些方法无疑将增加产品的成本。而对于许多正处在用塑料替代传统材料阶段的发展中国家来说,解决这一问题更为重要和迫切。
臭氧层的作用及危害是什么意思
在大气层的上部,臭氧能起到阻挡紫外线、保护地球生物的作用;然而在接近地面的地方,臭氧却是一种危险的污染物。汽车和工厂排放的废气在阳光下进行复杂化学反应,所形成的二次污染物称为光化学烟雾,臭氧就是光化学烟雾中危害最大的成分,会影响植物生长。由于空气污染物的传输和积聚,乡村地区的臭氧污染可能比城市更严重
臭氧层主要有什么作用
臭氧层主要吸收短波紫外线。
臭氧是浅蓝色的气体,正如它的名字一样,是腥臭味的,闻起来让人很难接受, 一开始人们觉得臭氧除了臭之外并没有什么作用,后来经过科学家的研究,惊奇的发现臭氧其实是人类必不可少的气体,正是因为有了臭氧层的存在,地球才免受短波紫外线的辐射,地球上的生物才可以健康的繁衍生息。
太空中有大量的短波紫外线会辐射向地球,如果没有臭氧层的保护,短波紫外线就会到达地球,地球表面的生物都将无法生存,人类就不能安全的在地球上生存和繁殖, 没有臭氧,就没有今天的美丽家园。
研究发现,随着臭氧浓度的降低,会大大减弱臭氧层对地球的保护能力,导致地面的短波紫外线的增多,这将给人类带来严重的后果。自进入工业时代以来,生态环境遭到严重破坏,各种化学物质和污染物的排放破坏了生态平衡,空气中的二氧化碳不断增加,加重了温室效应。
臭氧层与什么有关
可以做以下保护
1.爱护臭氧层的消费者购买带有无氯氟化碳标志的产品; 爱护臭氧层的一家之主合理处理废旧冰箱和电器,在废弃电器之前,除去其中的氟氯化碳和氟氯烃制冷剂; 爱护臭氧层的农民不用含甲基溴的杀虫剂,在有关部门的帮助下,选用适合的替代品,如果还没有使用甲基溴杀虫剂就不要开始使用它; 爱护臭氧层的制冷维修师确保维护期间从空调、冰箱或冷柜中回收的冷却剂不会释放到大气中,做好常规检查和修理泄漏;條萊垍頭
2、爱护臭氧层的办公室员工鉴定公司现有设备如空调、清洗剂、灭火剂、涂改液、海绵垫中那些使用了消耗臭氧层的物质,并制定适当的计划,淘汰它们,用替换物品换掉它们; 爱护臭氧层的公司替换在办公室和生产过程中所用的消耗臭氧层物质,如果生产的产品含有消耗臭氧层物质,那么应该用替代物来改变产品的成分; 爱护臭氧层的教师,告诉你的学生,告诉你的家人、朋友、同事、邻居、保护环境、保护臭氧层的重要性,让大家了解哪些是消耗臭氧层物质。垍頭條萊
臭氧层有什么重要作用
首先,说一下它的用处,在讲解由何破坏的
作用:臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分,因受太阳紫外线照射的缘故,形成的包围在地球外围空间的保护层。这臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气,把它分为两个原子,然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定,紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子,形成一个继续的过程臭氧氧气循环,如此产生臭氧层。自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造。
首先并不是常理的是二氧化碳引起的。
臭氧层破坏的详细机理现还有点争议,比较公认的观点是,氟氯代烃在光照(紫外线?忘记了)下化学键断裂生成自由基,然后自由基引发链式反应,就像雪崩一般,使得大量臭氧(O3)快速转化为氧气(O2)。
二氧化碳是相对稳定的分子,而氧自由基是非常活泼的,所以二氧化碳生成氧自由基的反应应该需要很高的能量,自然条件下很难发生。
另外题主可以想啊,地面附近二氧化碳浓度还是不低的,大概0.03%。二氧化碳随海拔的衰减速度比氧气快(重力场下分子量为M的气体按海拔高度h分布近似服从公式 P=P0exp(-Mgh/RT) ),不过到臭氧层的高度应该还是会有一定量的CO2存在(这个木有考证哈),如果它也能引起一样的反应那我们不是早就完了。
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请问臭氧层的主要作用是什么
作用:
一、保护作用。
臭氧层能够吸收太阳光,臭氧层阻挡紫外线中的波长306.3μm以下的紫外线,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。
二、加热作用。
臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用 大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着 臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。
三、温室气体的作用。
在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
臭氧层有何作用
自然界中的臭氧,大多分布在距地面20Km--50Km的大气中,我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种,当大气中(含有21%)的氧气分子受到短波紫外线照射时,氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强,极易与其他物质发生反应。如与氢(H2)反应生成水(H2O),与碳(C)反应生成二氧化碳(C02)。同样的,与氧分子(O2)反应时,就形成了臭氧(O3)。臭氧形成后,由于其比重大于氧气,会逐渐的向臭氧层的底层降落,在降落过程中随着温度的变化(上升),臭氧不稳定性愈趋明显,再受到长波紫外线的照射,再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。
臭氧层的作用
大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的波长300 μm以 下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300μm)和全部的UV—B(波长<290μm=,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍 。其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用 大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着 臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为 温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很 低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温 下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
臭氧是无色气体,有特殊臭味,因此而得名“臭氧”。由太阳飞出的带电粒子进入大气层,使氧分子裂变成氧原子,而部分氧原子与氧分子重新结合成臭氧分子。距地面15~50千米高度的大气平流层,集中了地球上约90%的臭氧,这就是“臭氧层”。
地球上的一切生物离开太阳光就没有生命。太阳光是由可见光、紫外线、红外线三部分组成。进入大气层的太阳光(包括紫外线)有55%可穿过大气层照射到大地与海洋,其中40%为可见光,它是绿色植物光合作用的动力;5%是波长100~400纳米的紫外线,而紫外线又分为长波、中波、短波紫外线,长波紫外线能够杀菌。但是波长为200~315纳米的中短波紫外线对人体和生物有害。当它穿过平流层时,绝大部分被臭氧层吸收。因此,臭氧层就成为地球一道天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而,近10多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏。
臭氧层的危害是什么?
关于臭氧层变化及破坏的原因
1.一般认为,太阳活动引起的太阳辐射强度变化,大气运动引起的大气温度场和压力场的变化以及与臭氧生成有关的化学成分的移动、输送都将对臭氧的光化学平衡产生影响,从而影响臭氧的浓度和分布。
2.而化学反应物的引人,则将直接地参与反应而对臭氧浓度产生更大的影响。
3. 人类活动的影响,主要表现为对消耗臭氧层物质的生产、消费和排放方面。大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。在所有与臭氧起反应的物质中,最简单而又最活泼的是含碳、氢、氯和氮几种元素的化学物质,如氧化亚氮(N2O)、水蒸汽(H2O)、四氯化碳(CH4)、甲烷(CH4)和现在最受重视的氯氟烃(CFC)等。这些物质在低层大气层正常情况下是稳定的,但在平流层受紫外线照射活化后,就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧,打破了臭氧的平衡,导致地面紫外线辐射的增加.
臭氧层破坏的危害有:
1、对人类免疫系统造成损害。
2、破坏生态系统。
3、对水生生态系统产生影响。
4、造成全球气候变暖与温室效应。
5、使人工高分子或天然高分子材料加速老化。人类必须善待地球、善待自然,不能以牺牲环境为代价,片面强调发展的速度与数量。相反,应强调人与自然的和谐,强调资源的持续利用,认识臭氧层的作用,增强生态环境意识,共同维护地球。
臭氧层有哪些作用
爱护臭氧层,要求我们每个人都采取实际行动去少用或者不用对臭氧层有损害的氟氯碳、哈龙、氯氟烃、甲基溴等物质,因为使用包含这些物质的产品会导致对臭氧层的消耗。 爱护臭氧层的消费者购买带有"无氯氟化碳"标志的产品;
下面列举在日常生活中含有消耗臭氧层物质或生产中使用这些物质的物品:冰箱、空调等制冷设备(包括家电、运输制冷、工商制冷)、泡沫(大量存在于沙发、一次性发泡餐盒、汽车内饰发泡件、保温喷涂)、灭火剂、气雾剂(摩丝、杀虫剂、外用药喷雾剂)、清洗剂、膨胀烟丝等。
个人应该做到:
爱护臭氧层的一家之主合理处理废旧冰箱和电器,在废弃电器之前,除去其中的氟氯化碳和氟氯烃制冷剂;
爱护臭氧层的农民不用含甲基溴的杀虫剂,在有关部门的帮助下,选用适合的替代品,如果还没有使用甲基溴杀虫剂就不要开始使用它;
爱护臭氧层的制冷维修师确保维护期间从空调、冰箱或冷柜中回收的冷却剂不会释放到大气中,做好常规检查和修理泄漏;
爱护臭氧层的办公室员工鉴定公司现有设备如空调、清洗剂、灭火剂、涂改液、海绵垫中那些使用了消耗臭氧层的物质,并制定适当的计划,淘汰它们,用替换物品换掉它们;
爱护臭氧层的公司替换在办公室和生产过程中所用的消耗臭氧层物质,如果生产的产品含有消耗臭氧层物质,那么应该用替代物来改变产品的成分;
爱护臭氧层的教师,告诉你的学生,告诉你的家人、朋友、同事、邻居、保护环境、保护臭氧层的重要性,让大家了解哪些是消耗臭氧层物质。
有了科学的方法,再加上我们的实际行动,我相信,在不远的将来,我们将拥有一片美丽而完整的蓝天。
人类共同寄居的地球和共同享有的天空是不可分割的整体。让我们积极行动起来,为了地球上的生命,为了保护我们赖以生存的空间,从我做起,从身边的小事做起,保护臭氧层,使已经缺失的天空早日恢复原状,使人类早日从臭氧空洞的威胁中摆脱出来。
臭氧层的作用及危害是什么呢
能对臭氧造成破坏作用的最主要有以下几类,分别是:全氯氟烃(CFCs)、哈龙(HALON)、四氯化碳(CTC)、三氯乙烷,别名甲基氯仿(TCA)、氢氯氟烃(HCFCs)和甲基溴。
这些物质的生产、使用和消费主要集中在制冷、烟草、泡沫、清洗、气雾剂、甲基溴等行业。以上这些工业产品需要寻找替代品,从而来保护臭氧层。
臭氧层的作用是啥
臭氧层是可以吸收太阳光里面的紫外线的,臭氧层的主要的作用也就是吸收短波紫外线的,它其实也就是大气层里臭氧浓度高的一部分。臭氧层里面的臭氧其实主要是用紫外线制造的,它主要是以紫外线来打击双原子的氧气,并且把它是分为2种原子的,然后再把每一个原子和还没分离的氧整合成为臭氧。
一般正常的臭氧层都是在离地20-50千米左右的天空上,其实臭氧分子也是很不稳定的,一般也就是紫外线照射之后形成一个臭氧循环过程,来产生臭氧层的。