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臭氧層由什么組成,臭氧層被破壞會釋放什么氣體？
表面15-25公里的高空，因受太陽紫外線照射的緣故，形成了包圍在地球外圍空間的臭氧層，這臭氧層正是人類賴以生存的保護傘。這就是大多數(shù)人對臭氧的全部認(rèn)識。人類真正認(rèn)識臭氧還是在150多年以前，由德國化學(xué)家先貝因（Schanbein）博士提出在水電解及火花放電中產(chǎn)生的臭味，同在自然界閃電后產(chǎn)生的氣味相同，先貝因博士認(rèn)為其氣味類似于希臘文的OZEIN（意為“難聞”），由此將其命名為OZONE（臭氧）。
自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大氣中，我們稱之為臭氧層。臭氧層中的臭氧主要是紫外線制造出來的。大家知道，太陽光線中的紫外線分為長波和短波兩種，當(dāng)大氣中（含有21%）的氧氣分子受到短波紫外線照射時，氧分子會分解成原子狀態(tài)。氧原子的不穩(wěn)定性*，極易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。如與氫（H2）反應(yīng)生成水（H2O），與碳（C）反應(yīng)生成二氧化碳（C02）。同樣的，與氧分子（O2）反應(yīng)時，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧氣，會逐漸的向臭氧層的底層降落，在降落過程中隨著溫度的變化（上升），臭氧不穩(wěn)定性愈趨明顯，再受到長波紫外線的照射，再度還原為氧。臭氧層就是保持了這種氧氣與臭氧相互轉(zhuǎn)換的動態(tài)平衡。
在這么廣大的區(qū)域內(nèi)到底有多少臭氧呢？估計小于大氣的十萬分之一。如果把大氣中所有的臭氧集中在一起，僅僅有三公分薄的一層。那么，地球表面是否有臭氧存在呢？回答是肯定的。太陽的紫外線大概有近1%部分可達(dá)地面。尤其是在大氣污染較輕的森林、山間、海岸周圍的紫外線較多，存在比較豐富的臭氧。
此外，雷電作用也產(chǎn)生臭氧，分布于地球的表面。正因為如此，雷雨過后，人們感到空氣的清爽，人們也愿意到郊外的森林、山間、海岸去吮吸大自然清新的空氣，享受自然美景的同時，讓身心來一次爽爽快快的“洗浴”，這就是臭氧的功效，所以有人說，臭氧是一種干凈清爽的氣體。（臭氧有*的氧化性，少量的臭氧會使人感到精神振奮；但過強的氧化性也使其具有殺傷作用，詳見自由基）。
臭氧層的作用
大氣臭氧層主要有三個作用。其一為保護作用，臭氧層能夠吸收太陽光中的波長300 μm以 下的紫外線，主要是一部分UV—B（波長290～300μm）和全部的UV—B（波長＜290μm＝，保護地球上的人類和動植物免遭短波紫外線的傷害。只有長波紫外線UV-A和少量的中波紫外線UV-B能夠輻射到地面，長波紫外線對生物細(xì)胞的 傷害要比中波紫外線輕微得多。所以臭氧層猶如一件宇宙服保護地球上的生物得以生存繁衍 。其二為加熱作用，臭氧吸收太陽光中的紫外線并將其轉(zhuǎn)換為熱能加熱大氣，由于這種作用 大氣溫度結(jié)構(gòu)在高度50km左右有一個峰，地球上空15～50km存在著升溫層。正是由于存在著 臭氧才有平流層的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧氣，所以也就不存在平流層。 大氣的溫度結(jié)構(gòu)對于大氣的循環(huán)具有重要的影響，這一現(xiàn)象的起因也來自臭氧的高度分布。其三為 溫室氣體的作用，在對流層上部和平流層底部，即在氣溫很 低的這一高度，臭氧的作用同樣非常重要。如果這一高度的臭氧減少，則會產(chǎn)生使地面氣溫 下降的動力。因此，臭氧的高度分布及變化是極其重要的。
臭氧是無色氣體，有特殊臭味，因此而得名“臭氧”。由太陽飛出的帶電粒子進入大氣層，使氧分子裂變成氧原子，而部分氧原子與氧分子重新結(jié)合成臭氧分子。距地面15～50千米高度的大氣平流層，集中了地球上約90％的臭氧，這就是“臭氧層”。
地球上的一切生物離開太陽光就沒有生命。太陽光是由可見光、紫外線、紅外線三部分組成。進入大氣層的太陽光（包括紫外線）有55％可穿過大氣層照射到大地與海洋，其中40％為可見光，它是綠色植物光合作用的動力；5％是波長100～400納米的紫外線，而紫外線又分為長波、中波、短波紫外線，長波紫外線能夠殺菌。但是波長為200～315納米的中短波紫外線對人體和生物有害。當(dāng)它穿過平流層時，絕大部分被臭氧層吸收。因此，臭氧層就成為地球一道天然屏障，使地球上的生命免遭強烈的紫外線傷害。然而，近10多年來，地球上的臭氧層正在遭到破壞。
臭氧層的測量
臭氧的測量包括鉛直氣柱中臭氧總量的測量和臭氧濃度鉛直分布的測量兩種。測量方法分直接法和間接法：前者對臭氧進行采樣分析；后者在臭氧層外進行測量，大都用光譜分析方法。臭氧測量結(jié)果，除采用通常的單位表示外，還用多布森單位，記為DU，它等于千分之一厘米（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)臭氧層厚）。
臭氧間接測量法：光譜分析法是觀測穿過大氣層的太陽直射光或散射光的光譜，然后計算出臭氧含量及其鉛直分布。在臭氧吸收帶中（見大氣臭氧層），太陽直射光或散射光穿過大氣層，受到臭氧分子的吸收，并受到氣體分子和氣溶膠粒子的散射。波長為λ的單色太陽光，通過大氣層時輻射強度的削弱服從比爾定律。測量臭氧的常用光學(xué)儀器有多布森分光光度計和M-83濾光片臭氧儀。多布森分光光度計被認(rèn)為是測量臭氧的標(biāo)準(zhǔn)儀器。其他類型的儀器都必須定期用它校準(zhǔn)。M-83濾光片臭氧儀主要在蘇聯(lián)和歐洲的部分國家使用。用氣象衛(wèi)星也可以測得臭氧的分布。如雨云4號衛(wèi)星上用后向散射紫外光譜儀（BUV）和紅外干涉光譜儀（IRIS）進行大氣臭氧的觀測。前者測量大氣對太陽光的后向紫外散射，它接收2500～3400埃中12個波段的紫外光譜，由此反演出大氣臭氧含量的分布；后者除了測量大氣溫度和濕度外,還測量大氣臭氧（9.6微米波段，在此波段中接收 4個波長的輻射）。將這兩種光譜儀結(jié)合起來，可以探測大氣臭氧濃度隨高度的分布，例如在雨云 6號衛(wèi)星上，有臨邊輻射反演輻射儀（LRIR），它接收大氣臭氧9.6微米輻射帶的信息,用輻射傳輸方程反演，可獲得臭氧的鉛直分布。
臭氧直接測量法 用電化學(xué)或化學(xué)發(fā)光方法測量臭氧含量，可不受大氣透明度和天氣條件的限制，白天或黑夜均可進行觀測。
臭氧測量方法各有優(yōu)缺點，常常要用多種方法互相補充，互相比較，以求獲得完整可靠的資料。
臭氧層的破壞
1、原因：地球上有一層保護膜，存在于包圍在地球的大氣中，就是臭氧層，臭氧層會將紫外線擋在地球外面，保護地球上的生物不會受到傷害。人類制造了大量會破壞臭氧層的物質(zhì)，使地球南北極的臭氧層受到破壞。
2、影響：臭氧層被破壞造成地球紫外線增加，紫外線會破壞包括DNA在內(nèi)的生物分子，增加罹患皮膚癌、白內(nèi)障的機率，而且和許多免疫系統(tǒng)疾病有關(guān)。海洋中的浮游生物受致命的影響，海洋生態(tài)系統(tǒng)受破壞。農(nóng)作物減產(chǎn)。加強溫室效應(yīng)。
3、我們應(yīng)該做的事：氟氯碳化物的使用，購買冷氣、冰箱、汽車、噴霧劑等，應(yīng)選購不含氟氯碳化物的產(chǎn)品。
4、補充資料：大氣中的臭氧絕大部分都集中在離地面大約25~30公里的上平流層中，稱為“臭氧層”。名雖為一層，但實際上臭氧分布各地并不均勻，而且大氣中臭氧的總含量非常少，尚不到1ppm。這極薄的一層臭氧，對於地球上的生命非常常重要，因為臭氧能吸收陽光中的紫外線，這些紫外線波長很短，而且有致命危險的輻射線，將這些紫外線轉(zhuǎn)換成熱能，只有極少量能到達(dá)地表。
2007.11.18補充：由于臭氧在平流層中維持與氧氣、氧原子等紫外線作用下的動態(tài)平衡，生物圈主要部分的耗氧量，及向上排放有可能參與或影響到此類反應(yīng)（包括O3═O2+O′+2O3═3O2）的物質(zhì)（如氯原子）都有可能威脅 到 “臭氧層”的臭氧含量，至此呼吁節(jié)能減排，植樹造林，自覺維護生態(tài)環(huán)境，十分重要。
2007.11.30補充:臭氧是氧氣的一種同素異形體（由相同的元素組成，但分子結(jié)構(gòu)不同。）顧名思義，臭氧又一種刺鼻的氣味，所以得此惡名。在大氣層的10公里到50公里高度的區(qū)域，臭氧有相當(dāng)?shù)臐舛龋凶龀粞鯇印?/span>
臭氧層被大量損耗后，吸收紫外輻射的能力大大減弱，導(dǎo)致到達(dá)地球表面的紫外線B明顯增加，給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來多方面的的危害，目前已受到人們普遍關(guān)注的主要有對人體健康、陸生植物、水生生態(tài)系統(tǒng)、生物化學(xué)循環(huán)、材料、以及對流層大氣組成和空氣質(zhì)量等方面的影響。
保護臭氧層日
1995年1月23日，聯(lián)合國大會通過決議，確定從1995年開始，每年的9月16日為“保護臭氧層日”。旨在紀(jì)念1987年9月16日簽署的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》，要求所有締約國根據(jù)“議定書”及其修正案的目標(biāo)，采取具體行動紀(jì)念這一特殊的日子。
一、確立“保護臭氧層日”的歷史背景
臭氧層破壞是當(dāng)前面臨的性環(huán)境問題之一，自70年代以來就開始受到世界各國的關(guān)注。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署自1976年起陸續(xù)召開了各種會議，通過了一系列保護臭氧層的決議。尤其在1985年發(fā)現(xiàn)了在南極周圍臭氧層明顯變薄，即所謂的“南極臭氧洞”問題之后，上保護臭氧層的呼聲更加高漲。
1976年4月，聯(lián)合國環(huán)境署理事會決定召開一次“評價整個臭氧層”會議之后，于1977年3月在美國華盛頓召開了有32個國家參加的“專家會議”。會議通過了*個“關(guān)于臭氧層行動的世界計劃”。這個計劃包括監(jiān)測臭氧和太陽輻射、評價臭氧耗損對人類健康的影響、對生態(tài)系統(tǒng)和氣候的影響，以及發(fā)展用于評價控制措施的費用及益處的方法等，并要求聯(lián)合國環(huán)境署建立一個臭氧層問題協(xié)調(diào)委員會。這個計劃提出了對受控物質(zhì)生產(chǎn)和使用的控制。
1980年，協(xié)調(diào)委員會提出了臭氧耗損嚴(yán)重威脅著人類和地球生態(tài)系統(tǒng)這一評價結(jié)論。
1981年，聯(lián)合國環(huán)境署理事會建立了一個工作小組，其任務(wù)是籌備保護臭氧層的性公約。
經(jīng)過4年的艱苦工作，1985年3月在奧地利首都維也納通過了有關(guān)保護臭氧層的公約----《保護臭氧層維也納公約》，該公約從1988年9月起生效。這個公約只規(guī)定了交換有關(guān)臭氧層信息和數(shù)據(jù)的條款，但對控制消耗臭氧層物質(zhì)的條款卻沒有約束力?！豆s》的宗旨和原則是正確的，促進了各國就保護臭氧層這一問題的合作研究和情報交流。
在《保護臭氧層維也納公約》的基礎(chǔ)上，為了進一步對氯氟烴類物質(zhì)進行控制，在審查世界各國氯氟烴類物質(zhì)生產(chǎn)、使用、貿(mào)易的統(tǒng)計情況的基礎(chǔ)上，通過多次會議協(xié)商和討論，于1987年9月16日在加拿大的蒙特利爾會議上，通過了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》，并于1989年1月1日起生效。
“蒙特利爾議定書”規(guī)定，參與條約的每個成員組織（國家或國家集團）將凍結(jié)并依照縮減時間表來減少5種氟利昂的生產(chǎn)和消耗（見下表*組物質(zhì)）；凍結(jié)并減少3種溴代物的生產(chǎn)的消耗（見下表第二組物質(zhì)）。具體情況列表如下：
5組氟利昂的大部分消耗量，將從1989年7月1日起，凍結(jié)在1986年使用量的水平上；從1993年7月1日起，其消耗量不得超過1986年使用量的80%；從1998年7月1日起，減少到1986年使用量的50%。
“蒙特利爾議定書”實施后的調(diào)查表明，根據(jù)議定書規(guī)定的控制進程并不理想。
1989年3-5月，聯(lián)合國環(huán)境署連續(xù)召開了保護臭氧層倫敦會議與“公約”和“議定書”締約國*次會議——赫爾辛基會議，進一步強調(diào)保護臭氧層的緊迫性，并于1989年5月2日通過了《保護臭氧層赫爾辛基宣言》，鼓勵所有尚未參加《保護臭氧層維也納公約》及《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》的國家盡早參加；同意在適當(dāng)考慮發(fā)展中國家特別情況下，盡可能地但不遲于2000年取消受控氯氟烴類物質(zhì)的生產(chǎn)和使用；盡可能早地控制和削減其它消耗臭氧的物質(zhì)；加速替代產(chǎn)品和技術(shù)的研究與開發(fā)；促進發(fā)展中國家獲得有關(guān)科學(xué)情報、研究成果和培訓(xùn)，并尋求發(fā)展適當(dāng)資金機制促進以格向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)讓技術(shù)和替換設(shè)備。
1990年6月20-29日，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)則署在倫敦召開了關(guān)于控制消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書締約國第二次會議。57個締約國中的53個國家的環(huán)境部長或官員及歐共體代表參加了會議。此外，還有40個非締約國的代表參加了會議。這次大會又通過了若干補充條款，修正和擴大了對有害臭氧層物質(zhì)的控制范圍，受控物質(zhì)由原來的2類8種擴大到7類上百種。規(guī)定締約國在2000年或更早的時間里淘汰氟利昂和哈龍。到1995年，四氯化碳將減少85%；到2000年將全部淘汰。到2000年，三氯乙烷將減少70%；2005年以前全部淘汰。
氮的氧化物同樣也會破壞臭氧層例如NO2再大氣中發(fā)生如下反應(yīng):
2NO2+O3=N2O5+O2 N2O5+H2O=2HNO3 4HNO3=4NO2+2H2O+O2
相當(dāng)于催化臭氧分解成為氧氣。