臭氧层破坏的现状及原因;臭氧层破坏的影响;如何保护臭氧层

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-02
臭氧层被什么破坏?我们应该怎么保护?

臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度大量减少的空域。臭氧层是大气平流层中臭氧浓度最大处,是地球的一个保护层,太阳紫外线辐射大部被其吸收。臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布,其最大浓度在中纬度24千米的高空,向极地缓慢降低,最大浓度在极地17千米的高空。20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞,引起世界各国极大关注。臭氧层的臭氧浓度减少,使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加,对生态环境产生破坏作用,影响人类和其他生物有机体的正常生存。关于臭氧层空洞的形成,在世界上占主导地位的是人类活动化学假说:人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,游离基同臭氧发生化学反应,使臭氧浓度减少,从而造成臭氧层的严重破坏。为此,于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。另外还有太阳活动说等说法,认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因,尚有待进一步研究。
2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里,而2007年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。2000年,南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里,相当于4个澳大利亚。科学家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。
科学家认为,去年臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候,而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说,去年南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此,臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。
大气圈的臭氧入不敷出,浓度降低。科学家在1985年首次发现: 1984年9、10月间,南极上空的臭氧层中,臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%,已不能充分阻挡过量的紫外线,造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”,威胁着南极海洋中浮游植物的生存。据世界气象组织的报告:1994年发现北极地区上空平流层中的臭氧含量,也有减少,在某些月份比20世纪60年代减少了25-30%。而南极上空臭氧层的空洞还在扩大,1998年9月创下了面积最大达到2500万Km2的历史记录。
臭氧层为什么会出现“空洞”?许多科学家认为,是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成,其中的氯离子释放出来进入大气后,能反复破坏臭氧分子,自己仍保持原状,因此尽管其量甚微,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出,仅仅是氟利昂的作用还不够,太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中,并破坏了那里的臭氧分子,这才是主要原因。(杨学祥,1999)而无论如何,人为地将氯离子送进大气,终是一种有害行为。
本世纪70年代,当时英国的科学家通过观测首先发现,在地球南极上空的大气层中,臭氧的含量开始逐渐减少,尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明,臭氧减少的区域位于南极上空,呈椭圆形,1985年已和美国整个国土面积相似。这一切就好像天空塌陷了一块似的,科学家把这个现象称为南极臭氧洞。 南极臭氧洞的发现使人们深感不安,它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。于是科学家在南极设立了研究中心,进一步研究臭氧层的破坏情况。1989年,科学家又赴北极进行考察研究,结果发现北极上空的臭氧层也已遭到严重破坏,但程度比南极要轻一些。
臭氧是大气中的微量气体之一,其主要浓集在平流层中20-25km的高空,即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。然而,近些年来,由于在平流层内运行的飞行器日益增多,人类活动产生的一些痕量气体如N0。和氯氟烃等进入平流层,使臭氧层遭到破坏,以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。
导致大气中臭氧减少和耗竭的物质,主要是平流层内超音速飞机排放的大量NO。以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物(氟利昂),如CFCl3(氟利昂-11)、CF2Cl2(氟利昂-12)等。1973年,全球这两种氟利昂的产量达480万、,其大部分进入低层大气,再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定,但进入臭氧层后,易与臭氧发生反应而消耗臭氧,以致降低臭氧层中O3浓度。
[编辑本段]臭氧层空洞成因
对南极臭氧洞形成原因的解释有三种,即大气化学过程解释,太阳活动影响和大气动力学解释。其一,大气化学过程解释,认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应,将3个氧原子含量的臭氧(O3)分解为分子氧(O2)和原子氧(O),从而破坏了臭氧层;其二,太阳活动影响解释,认为当太阳活动峰年(即太阳活动强烈的时期)前后,宇宙射线明显增强,促使双电子氮化物(如NO2)与O3发生化学反应,使得奇电子氮化物(如NO3)增加,O3转换为O2;其三,大气动力学解释认为,初春,极夜结束,太阳辐射加热空气,产生上升运动,将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层,使得平流层臭氧含量减小,容易出现臭氧洞。 一般认为,在人为因素中,工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。通常,氟里昂是比较稳定的物质,然而,当它被大气环流带到平流层(16公里~30公里)时,由于受太阳紫外线的照射,容易形成游离的氯离子。这些氯离子非常活泼,容易与臭氧起化学反应,把臭氧(O3)变成氧分子(O2)和氧原子(O),从而使臭氧总量减少,形成了臭氧洞。本来,在离地20公里~30公里的大气层内,是臭氧集中分布的地带,称作臭氧层,太阳辐射透过这层大气时,大量的臭氧吸收了波长较短的紫外线辐射(0.20微米~0.30微米波段),大大减弱了到达地面太阳辐射中的紫外线强度。然而,若臭氧层的臭氧含量大大减少,则吸收太阳紫外线辐射的能力减弱,到达地面的太阳辐射强度会增大。从医学上来说,较短波的紫外线辐射杀伤能力最大,能杀死细胞,破坏生物细胞内的遗传物质,如染色体、脱氧核糖核酸等,严重时会导致生物的遗传病,产生突变体,导致人类的皮肤癌。强烈的紫外线还可以穿透海洋10米~30米,使海洋浮游植物的初级生产力降低四分之三左右,抑制浮游动物生长。人们一旦了解了臭氧洞的危害和形成原因,相信会对臭氧洞演变的预测和防止提出新的理论和方法。
在臭氧层内各地分布不均匀,世界三极地区即南极、北极和青藏高原气候寒冷,臭氧层微薄。某处臭氧层中臭氧含量的减少等于在屋顶上开了天窗,如果减少到正常值的50%以上,人们形象地说这是个臭氧洞。臭氧洞可以用一个三维的结构来描述,即臭氧洞的面积、深度及延续时间。
南极臭氧洞2000年9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830平方公里,超出中国面积两倍以上,相当于美国领土面积的3倍。这是迄今观测到的最大的臭氧层洞。图中覆盖在南极上空如同兰色水滴的就是就是卫星观测到的臭氧洞。
南极是一个非常寒冷的地区,终年被冰雪覆盖,四周环绕着海洋。1985 年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现:1977-1984年每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约 30%,有近 95% 的臭氧被破坏。1985年前南极臭氧洞大小和深度,大约以两年为消长周期。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展。
[编辑本段]臭氧层空洞的危害
臭氧层空洞威胁人类生存
10多年来,经科学家研究;大气中的臭氧每减少1%。照射到地面的紫外线就增加2%,人的皮肤癌就增加3%,还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。现在居住在距南极洲较近的智利南端海伦娜岬角的居民,已尝到苦头,只要走出家门,就要在衣服遮不住的肤面,涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲。据说那里的兔子眼睛全瞎,猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去,河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。
推而广之,若臭氧层全部遭到破坏,太阳紫外线就会杀死所有陆地生命,人类也遭到“灭顶之灾”,地球将会成为无任何生命的不毛之地。可见,臭氧层空洞已威胁到人类的生存了。
臭氧层破坏对植物产生难以确定的影响。近十几年来,人们对200多个品种的植物进行了增加紫外照射的实验,其中三分之二的植物显示出敏感性。一般说来,紫外辐射增加使植物的叶片变小,因而减少俘获阳光的有效面积,对光合作用产生影响。对大豆的研究初步结果表明,紫外辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害。臭氧层厚度减少25%,可使大豆减产20~25%。 紫外辐射的增加对水生生态系统也有潜在的危险。紫外线的增强还会使城市内的烟雾加剧,使橡胶、塑料等有机材料加速老化,使油漆褪色等。
[编辑本段]国际保护臭氧层日
1995年1月23日,联合国大会通过决议,确定从1995年开始,每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。联合国大会确立“国际保护臭氧层日”的目的是纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,要求所有缔约的国家根据“议定书”及其修正案的目标,采取具体行动纪念这一特殊日子。
联合国环境规划署自1976年起陆续召开了各种国际会议,通过了一系列保护臭氧层的决议。尤其在1985年发现了在南极周围臭氧层明显变薄,即所谓的“南极臭氧洞”问题之后,国际上保护臭氧层以及保护人类子孙后代的呼声更加高涨。
大事记
1977年3月,联合国环境规划署理事会在美国华盛顿哥伦比亚特区召开了有32个国家参加的“评价整个臭氧层”国际会议。
会议通过了第一个“关于臭氧层行动的世界计划”。这个计划包括监测臭氧和太阳辐射、评价臭氧耗损对人类健康影响、对生态系统和气候影响等,并要求联合国环境规划署建立一个臭氧层问题协调委员会。
1980年,协调委员会提出了臭氧耗损严重威胁着人类和地球的生态系统这一评价结论。
1981年,联合国环境规划署理事会建立了一个工作小组起草保护臭氧层的全球性公约。
经过4年的艰苦工作,1985年4月,在奥地利首都维也纳通过了有关保护臭氧层的国际公约——《保护臭氧层维也纳公约》。该公约从1988年9月生效。
这个公约只规定了交换有关臭氧层信息和数据的条款,但是对控制消耗臭氧层物质的条款却没有约束力。以后在《保护臭氧层维也纳公约》基础上,联合国环境规划署为了进一步对氯氟烃类物质进行控制,在审查世界各国氯氟烃类物质生产、使用、贸易的统计情况后,通过多次国际会议协商和讨论,于1987年9月16日在加拿大的蒙特利尔会议上,通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,并于1989年1月1日起生效。蒙特利尔议定书规定,参与条约的每个成员组织,将冻结并依照缩减时间表来减少5种氟利昂的生产和消耗,冻结并减少3种溴化物的生产和消耗。5种氟利昂的大部分消耗量,从1989年7月1日起冻结在1986年使用量的水平上;从1993年7月1日起,其消耗量不得超过1986年使用量的80%;从1998年7月1日起,减少到1986年使用量的50%。
蒙特利尔议定书实施后的调查表明,根据议定书规定的控制进程及效果并不理想。1989年3月~5月,联合国环境规划署连续召开了保护臭氧层伦敦会议与《公约》和《议定书》缔约国第一次会议——赫尔辛基会议,进一步强调保护臭氧层的紧迫性,并于1989年5月2日通过了《保护臭氧层赫尔辛基宣言》,鼓励所有尚未参加《保护臭氧层维也纳公约》及《蒙特利尔议定书》的国家尽早参加;同意在适当考虑发展中国家特别情况下,尽可能地但不迟于2000年取消受控制氯氟烃类物质的生产和使用;尽可能早地控制和削减其它消耗臭氧层的物质;加速替代产品和技术的研究开发;促进发展中国家获得有关科学情报、研究成果和培训,并寻求发展适当资金机制促进以最低价格向发展中国家转让技术和替换设备。1990年6月20~29日,联合国环境规划署在伦敦召开了关于控制消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书缔约国第二次会议。57个缔约国中的53个国家的环境部长或高级官员及参加议定书的欧洲共同体的代表参加了会议。此外,还有49个非缔约国的代表出席了会议。这次会议又通过了若干补充条款,修正和扩大了对有害臭氧层物质的控制范围,受控物质从原来的2类8种扩大到7类上百种。规定缔约国在2000年或更早的时间里淘汰氟利昂和哈龙;四氯化碳到1995年将减少85%,到2000年将全部被淘汰;到2000年,三氯乙烷将减少70%,2005年以前全部被淘汰。这次会议对第一次会议通过的议定书中未涉及到“过渡物质”——氢氟氯烃(HCFCs)(这种物质对臭氧层的潜在危险远小于氟利昂),也提出了反对无节制地使用的要求。蒙特利尔议定书缔约国第二次会议建立了国际臭氧层保护基金会,最初3年的金额为2.4亿美元。这笔钱将主要用于发展中国家氟里昂替代物的研究、人员培训和进行区域研究,并要面向发展中国家发展的整体需求。
到目前为止,已有150多个政府批准了这项条约。生产和消费氯氟烃(CFCs)和其它消耗臭氧层物质(ODS)已经被奇迹般地减少了将近70%。氯氟烃的重复利用被广泛地采用。而且,臭氧安全技术现在已经可行并被广泛采用。监测表明,大气中消耗臭氧层物质增长速度已经逐渐减慢。大气中甲基溴的含量也已经减少。但是,臭氧层是脆弱的,只有社会各方面包括消费者不断地支持,保护臭氧层的斗争才能最终赢得胜利。9月16日“国际保护臭氧层日”的确定,进一步表明了国际社会对臭氧层耗损问题的关注和对保护臭氧层的共识。
为加强对保护臭氧层工作的领导,我国成立了由国家环保局等18个部委组成的国家保护臭氧层领导小组。在领导小组的组织协调下,编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》,并于1993年得到国务院的批准,成为我国开展保护臭氧层工作的指导性文件。在此基础上又制定了化工、家用制冷等8个行业的淘汰战略,进一步明确了各行业淘汰消耗臭氧层物质的原则、政策、计划和优先项目,具有较强的可操作性。以上述两个文件为依据,我国积极组织申报和实施蒙特利尔多边基金项目。截止到1997年6月,多边基金执委会共批准了我国210个项目,获得赠款总额1.5亿美元。为配合履行保护臭氧层的国际公约,国家正在逐步制定并采取一定的法规和措施,对消耗臭氧层物质的生产和使用予以控制,对替代品和替代技术的生产和应用予以引导和鼓励,如生产配额、环境标志、税收价格调节、进出口控制、投资控制等政策。目前,已有一些规定出台。除此之外,我国还开展了保护臭氧层的宣传、国际合作和科研等方面的活动,提高了广大人民群众保护臭氧层的意识,并积极参与到这项保护地球环境的行动中。经过这些努力,我国保护臭氧层工作取得了明显的进展。许多企业或利用多边基金,或利用自有资金进行了生产线的转换。据不完全统计,已经淘汰消耗臭氧层物质约2万吨;一批替代产品已经面市,为削减乃至淘汰消耗臭氧层物质创造了条件。

臭氧层的现况:
1985年,英国科学家法尔曼等人首先提出了“南极臭氧洞”的问题。这一发现得到了许多其他国家的南极科学站观测结果的证实。卫星观测结果表明,臭氧洞在不断扩大,至2006年臭氧层空洞曾达到2950万km3
,相当于两个南极大陆。同时,南极臭氧层空洞持续的时间也在加长。这一切迹象表明,南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化之中。目前,不仅在南极,在北极上空也出现了臭氧减少的现象,美、日、英、俄等国家联合观测发现,北极上空臭氧层也减少了20%,已形成了面积约为南极臭氧空洞三分之一的北极臭氧空洞。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原,中国大气物理及气象学者的观测也发现,青藏高原上空的臭氧正在以每10年2.7%的速度减少,已经成为大气层中的第三个臭氧空洞。
发展趋势:
虽然人类已采取多种措施保护臭氧层,但南极上空的臭氧空洞依然很大,臭氧层修复的速度远非预期的那样快。美国宇航局、美国国家海洋与大气管理局和美国国家大气研究中心共同进行的一项研究认为,南极地区的臭氧空洞将一直持续到2068年,而原先科学家曾预估该臭氧空洞将在2050年后完全消失。
根据美国宇航局公布的消息,新的研究综合了分别来自该局的卫星观测结果、美国国家海洋与大气管理局的地面测量数据和美国国家大气研究中心利用飞机获得的空中信息,结合目前南极上空对臭氧层有破坏作用的氯和溴的含量,分析计算出了未来南极地区臭氧层的变化情况。美国宇航局说,用计算机模拟的方法预测南极臭氧变化时,未来南极的气候模式以及氯和溴等有害物质由地面扩散至南极同温层的速度均为重点关注的因素。
臭氧层是法国科学家法布里于20世纪初发现的,它位于距离地面25—30千米处的大气平流层,能吸收99%%以上对人类有害的太阳紫外线,是地球上所有生物的天然保护屏障。上世纪70年代以来,臭氧层发生严重耗损,80年代中期科学家在南极上空首先发现了臭氧空洞。随后,各国政府迅速制定了《蒙特利尔协定》,限制氟氯化碳等破坏臭氧层的气体的排放。20多年后的今天,虽然情况有所好转,全球臭氧含量大致保持恒定状态,但南极上空仍然有很大的空洞,2005年臭氧空洞面积达到24万平方千米,相当于北美洲的面积。
项目研究负责人、美国戈达德太空飞行中心的科学家保罗•纽曼表示,南极上空的臭氧含量呈季节性变化,每年春季会下降70%%左右,用新的方法将会更精确地估算出南极上空含氯或溴等人造化学物质随时间的变化情况和对臭氧的耗损情况,从而计算出臭氧空洞的大小。利用计算机进行模拟,科学家们已精确地再现了过去27年间南极臭氧空洞的范围。科学家认为,南极臭氧空洞并未如预期的那样很快缩小,只有到了2018年前后臭氧空洞的尺寸才会有显著的变化。
目前人类尚未找到对已破坏了的臭氧层的补救措施,但正在积极行动起来限制对臭氧层起破坏作用的化学物质的生产。美国与欧洲共同体已决定2000年为停止生产氟里昂的截止期。另一方面,人类正在开发无害的制冷剂、发泡剂。关心保护环境的消费者们正在通过选用无氟冰箱等来参与保护臭氧层。

臭氧是氧的同素异形体。是一种浅蓝色气体,具有强烈的刺激性臭味。其稳定性在常温下分解缓慢,在高温下分解迅速,形成氧气,是已知最强的氧化剂之一。臭氧可以将二氧化硫氧化成三氧化硫或硫酸。但因空气中臭氧的浓度很低,这些反应进行得很慢。臭氧和烯烃反应生成醛是臭氧的特性反应。在25度时,0.02-0.1MG/M3的臭氧即可察觉,空气中含量在15%-20%的臭氧肯爆炸性,臭氧在水中的溶解度比氧高,是一种广谱高效的消毒剂。可用臭氧净化城市饮用水,作为生活饮用水的消毒剂使用。同时亦可用臭氧处理生活污水和工业污水,比有氯气等消毒剂更卫生,不会引起二次污染。用1KG臭氧处理1000M3水,能达到消毒,脱臭,脱色,脱味,氧化水中有机物的作用。
1. 来源与接触机会
臭氧对人类的贡献不仅只是用作漂白剂和杀毒剂,更重要的是臭氧层作为地球的屏障,保护了一切生命。
自然界中存在的臭氧有90%集中在平流层中,这是氧气经太阳紫外线照射而形成的。臭氧能吸收日光中波长为200-300MM的电磁波,因此能滤掉日光中大量知波紫外线,对表面形成保护层。如果没有臭氧层,大量知波紫外线照射到地球上,地球生态平衡将受到破坏,微生物被杀死,核酸与蛋白质受到破坏,平流层温度也将改变。有了臭氧层,地球上的生物才得以生存。所以臭氧好像是地球生物圈的一个天然保护伞。
臭氧是高空平流层空气的正常组分。而在近地面的大气低层即对流层中,臭氧的正常含量极微少。电击时可生成一些臭氧,雷阵雨后田野中可嗅到一种特殊的气味就是臭氧。但随着工业和气候的变化,近些年来臭氧的浓度呈现上升趋势,局部地区有时达到相当高的浓度。在生产中,高压电器放电过程,强大的紫外灯,碳精棒电弧点火花,光谱分析发光,高频无声放电,焊接切割等过程中均生成一定的臭氧。在生活中,电影消毒柜,舞厅的黑灯等在使用过程中也能产生臭氧,它们是臭氧的室内主要来源。此外,臭氧是光化学烟雾中的主要反应产物,约占各种产物总量的85%以上。
2. 有害影响
虽然微量的臭氧可以起到消毒杀菌作用,使人产生爽快和振奋的感觉,在工业上还可用来处理不易降解的含聚氯联苯,苯酚,萘等多环芳烃和不饱和烃的化合物的废水,还可用作重氮,偶氮等染料 的脱色剂,以及用臭氧活性碳作为饮用水和污水的的深度处理的净化剂等。但是,由于臭氧有较高的化学反应 活性,具有强烈的刺激性,对人体健康是有一定危害的。它主要是刺激和损害深部呼吸道,并可损害中枢系统,对眼睛亦轻度刺激作用。当浓度增高时对人体和生物组织都有直接损害。如当臭氧的浓度为0.21时,呼吸两小时,便使肺活量减少20%,当臭氧的浓度为0.64时。对鼻子和胸部可产生刺激感,若浓度达2.14-4.28时,呼吸1-2小时后,眼和呼吸器官发干,有急性的灼烧感,头痛,中枢神经发生障碍,时间再长,则思维能力下降,可导致人的思维紊乱。严重时可导致肺气肿和肺水肿。此外,臭氧还能阻碍血液输氧功能,造成组织缺氧,使甲状腺功能受损,骨骼钙化,还可引起潜在性的全身影响,如诱发淋巴细胞染色体畸变,损害某些酶的活性和产生溶血反应。
臭氧对植物的生长发育和生理功能的影响也较大,表现在抑制植物根,茎的发育和生长。还能抑制花粉 的发芽,引起落叶,落果等。臭氧还能引起光合作用,呼吸作用,磷酸化等过程发生变化,引起植物的代谢紊乱。据报道,在美国,臭氧对大多数农作物及森林作物树种的危害比其他空气污染物都大,随着石油,汽车工业的发展,臭氧对植物的危害将会日益增加。
此外,在交通拥挤的主要机动车干道,特别是在气温高,天气晴朗,紫外线强烈的夏秋季节均有臭氧的身影。近年来已证实大城市的大气污染物“烟雾”,是在紫外线的作用下,臭氧参与烃类和氮氧化物的光化学反应,发生二次污染,形成具有强烈刺激作用的有机化合物――光化学烟雾,其中臭氧约占85%以上。总之,大气底层臭氧浓度的增加,使空气的质量发生恶化,造成的后果的严重性是不可忽视的。
3. 预防和防治措施
为了防止臭氧对人体的危害,要改进相关企业的生产工艺,严格执行废气排放标准;改进汽车燃料燃烧系统,加装汽车尾气净化装置,并进行严格的检查,以降低光化学烟雾事件的发生。在易产生臭氧的室内要加装通风换气及过滤等装置,保证室内空气的清洁,在高浓度的场所,要做好人具安全防护,并尽量避免长时间停留。此外,在使用臭氧式消毒碗柜机,臭氧空气净化器时,要严格按照产品说明书进行操作,切勿购买“三无”产品,避免因此造成室内人为的污染发生。目前,我国制定的《室内空气质量标准》以及《环境空气质量标准》中规定,臭氧的一小时均值为不得超过0.16MG/M3。
低浓度的臭氧可消毒,但超标的臭氧则是个无形杀手!
▲ 它强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎 和肺气肿;
▲ 臭氧会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退;
▲ 臭氧会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、 出现黑斑;
▲ 臭氧还会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老, 致使孕妇生畸形儿;
▲ 而复印机墨粉发热产生的臭氧及有机废气更是一种强致癌物质,它会引发各类癌症和心血管疾病。
因此,臭氧和有机废气所造成的危害必须引起人们的高度重视。
●臭氧简介
臭氧又名三原子氧,俗称“福氧、超氧、活氧”,分子式是 O3 。臭氧在常温常压下,呈淡蓝色的气体,伴有一种自然清新味道,臭氧的稳定性极差,在常温下可自行分解为氧气,因此臭氧不能贮存,一般现场生产,立即使用。臭氧是目前已知的一种广谱、高效、快速、安全、无二次污染的杀菌气体,可杀灭细菌芽胞、病毒、真菌等,并可破坏肉杆菌毒素。可杀灭附在水果、蔬菜、肉类等食物上的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、黄曲莓菌、镰刀菌、冰岛青霉菌、黑色变种芽胞、自然菌、淋球菌等,也可杀死甲、乙肝等传染病毒,还可以去除果蔬残留农药及洗涤用品残留物的毒性。其杀菌的机理是作用于细菌的细胞膜,使细胞膜构成受到损坏,导致新陈代谢的障碍抑制其生长,直至死亡;其杀灭病毒的机理是通过直接破坏其核糖核酸或脱氧核糖核酸来完成。其降解农药的机理是通过直接破坏其化学键来实现。臭氧能杀死病毒细菌,而健康细胞具有强大的平衡系统,因而臭氧对健康细胞无害。
臭氧性质
一、物理性质
在 常温常压下,较低浓度的臭氧是无色气体,当浓度达到 15%时,呈现出淡蓝色。臭氧可溶于水,在常温常压下臭氧在水中的溶解度比氧高约13倍,比空气高25倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大,特别是有金属离子存在时,臭氧可迅速分解为氧,在纯水中分解较慢。臭氧的密度是2.14g·l(0°C,0.1MP),沸点是-111°C,熔点是-192°C。臭氧分子结构是不稳定的,它在水中比在空气中更容易自行分解。臭氧的主要物理性质列于表1-1,臭氧在不同温度下的水中溶解度列于表1-2。臭氧虽然在水中的溶解度比氧大10倍,但是在实用上它的溶解度甚小,因为他遵守亨利定律,其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低,故分压也极低,那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出,使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。
二、化学性质
臭氧的化学性质是它的氧化能力很强,其氧化还原电位仅次于 F2。
●臭氧主要功能
1 、食物净化:
由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质,清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质,杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌,把住病从口入关。
2 、饮用水净化:
自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入 O3 2 分钟即可去除水中的余氯,杀菌、消毒、去味、去除重金属,防止致癌物质三氯甲烷的生成,增加水中含氧量,自制理想纯净的饮用水。
3 、消毒灭菌:
将清洗后的餐饮用具放入水中通入 O3 20 分钟,可去除洗涤剂残留物,杀灭细菌、病毒,替代电子消毒柜,避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。
4 、空气净化:
将臭氧排气管挂在 1.7 米以上高度,排放 O3 20--30 分钟,即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味,降尘灭菌,增加空气含氧量,清新空气,让您在家中享受到雨后森林般清新的空气(可用于家庭、办公室、会议室、娱乐场所的除烟、除尘、消毒、去味)。
5 、果蔬保鲜、防霉:
家庭果蔬保鲜只需往袋装果蔬中通入 O3 2 分钟,可延长保鲜期 7 天,也可用于菜窖防霉、果蔬运输。
6 、洗浴、美容、保健:
洗臭氧浴在国外已成为时尚,通过臭氧浴治疗疾病已有多年历史,这是 O3 的又一神奇功效。经常洗臭氧浴能排除体内毒素,活化表皮细胞,消除痤疮,美白皮肤,对风湿病、皮肤病、妇科病、糖尿病及灰指甲等有良好疗效。
7 、养鱼、浇花:
浇花、大棚蔬菜的喷灌,能避免虫害,减少农药使用量。
养鱼、水产养殖, O3 进入水中释放出初生态氧,消灭细菌、病毒,氧化杂质,防止水质腐坏变质,增加水中养份。
8 、除臭:
因臭氧有很强的氧化分解能力,可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。
臭氧对人体有不良影响一般是浓度过大或纯度不够所致。
臭氧对人体造成不良影响的事例,大多是将工业用的臭氧用于家庭,其浓度高于生活所用臭氧浓度的数十倍,有时甚至达到数百倍。浓度过大,对人体造成伤害。纯度不够,纯属技术问题;氮氧化物过高,对人体有严重伤害。
此外,家庭用的臭氧机,如果使用不当,也会出现不良的影响。例如,将喷射口直接对着口吹,以去除口臭;为了追求健康而让婴幼儿从鼻子吸进臭氧或整晚无端地持续喷射臭氧等。这就像医生所开出的药一样,如果服用次数与量错误,就会出现副作用而危害人体。臭氧也是如此,使用方法如果错误,也具有伤害健康的危险性。
高浓度臭氧的强大氧化力能刺激眼、鼻、喉咙的粘膜,对支气管及肺等呼吸系统造成影响。如前所述,超过一定浓度时,会出现呼吸困难、肺水肿等各种自觉症状。
目前,国内尚未制订关于臭氧的环境基准,不过,日本产业卫生学会的容许浓度为0.1ppm,美国也是0.1ppm,俄罗斯为0.1kg/m3(0.05ppm)。
自然界的臭氧浓度,在夏天天气好的时候为0.001-0.003ppm,对身体好的森林浴、臭氧浴,大致为0.004-0.006ppm。
臭氧的杀菌、消毒、脱臭作用,在0.0004ppm的浓度时能够奏效。
臭氧的特征就是其独特的臭味,我们能够感觉到异臭时的浓度大致为0.01-0.015ppm,大部分人对臭氧的臭味感觉不适的浓度为0.1ppm。日本产业卫生学会的许可基准与此浓度相同,如果是以净化室内为目的,根本就不需要这么高的浓度。
换言之,只要几十分之一的浓度就能够产生效果,就完全不用到0.1ppm的浓度。所以不用担心会对人体造成影响。
如果仍然能闻到臭氧的臭味,就表示释放出了不必要的臭氧,这时只要停止使用,臭氧就不会残留了。
家庭用臭氧对人没有害。人们的嗅觉对臭氧极为敏感,家庭臭氧机产臭氧浓度一般为0.05ppm左右,而人能感受到的浓度为0.01ppm,按卫生部标准接触10小时不会对人体有任何影响和损害,世界应用臭氧一百多年来,没有发生一起臭氧中毒事件。
人体肠胃是消化器官,胃的病变为酸性过高所引起的,而臭氧是有选择性的或将酸性转变为碱性、或将碱转变为酸性的中性倾向。臭氧水可以直接活化胃部细胞,并保持适度的酸碱状态,使胃部功能恢复或病菌感染的急性肠炎都有神速的效果。
肝脏是人体的解毒器官,肾脏是人体的过滤器官。人体内毒素大部分从食物中来(目前农药、化肥的使用漫无节制,环境污染已非常严重),这些毒素首先必须经由肝脏分解,然后再经过肾脏过滤后排出体外。由于器官被污染,毒素无法完全分解排出体外而累积,慢慢地形成各种慢性疾病。臭氧除供应氧气增进体内的氧化生理作用外,还可将毒性分解成对人体无害的物质后排出体外。臭氧水强力的渗透及利尿功效,可以降低毒性在体内,减少肾、膀胱结石的机会。臭氧过滤性病毒之病变,有独特的效果,并增进白血球的吞噬效果,对病毒细胞的消减及清除具有神效。
传统复印机对身体的危害相当严重
首先是臭氧。静电复印机在使用过程中,由于采用电晕充电,会使周围空气中的氧分子(O2)产生电离,形成原子态氧(O),原子态氧与周围氧分子结合而形成臭氧(O3)。臭氧是一种带有鱼腥味的强氧化剂,其比重为空气的1.66倍,常集聚在办公室的下层空间,属于无声杀手!臭氧强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿;臭氧会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退;臭氧会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、出现黑斑;臭氧还会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老,致使孕妇生畸形儿。虽然高频高压电器设备都会在不同程度上产生臭氧,但静电复印机充电电位高达几千伏,又是利用率相当高的常用设备,因此臭氧产生量较大,有时空气中含量可高达几千ppm,远远超过了空气中的允许含量。
其次,在使用复印机工作的过程中,除产生对人体健康危害严重的臭氧之外,高温、高速运动中的复印机墨粉将有部分外逸,产生一定量的粉尘,而墨粉发热产生的有机废气更是一种强致癌物质,它会引发各类癌症和心血管疾病。由于采用高分子材料进行显影和定影,也会有少量有害的有机气体(如苯乙烯)产生,这些对人体也是有害的。人们吸入的这些有害物质将永久性地滞留在人体中,而无法排除,长期接触会出现口腔及咽喉干燥、胸闷、咳嗽,还可引起支气管炎、中毒性肺水肿,在神经系统方面可引起头痛、头晕、恶心等症状。因此,臭氧和有机废气所造成的危害必须引起人们的高度重视。
另外复印机除上述危害外还存在噪声和因消耗材料而产生的固体废物,这些废物均是一些高分子化合物,在自然条件下很难分解。
认识不断加强
随着社会的进步,健康办公产品越来越受到人们的重视,用户开始选择更健康环保的产品,厂商也在不断推出“绿色产品”,如无氟冰箱取代有氟冰箱,无辐射的LCD淘汰有辐射的CRT,环保概念车替代超标车等。环保型复印机,正是在这种时代背景下产生的,令人欣慰是近年来一些复印机厂商也正不断地推出环保型复印机。
环保型复印产品是未来的发展趋势
技术逐步改进
环保型复印机通过选用可重复利用及无污染的材质,保证了复印机在报废以后,不会对人类的生存环境产生污染。通过采用节电、节粉等节能技术,采用充电辊、转分带等新技术,使复印机在工作过程中产生的臭氧等有害气体、粉尘微粒、噪音都降低到了极其低的程度,不再对操作者产生任何身体上的伤害,从而使您的办公环境更加安宁与清新

在距离地球表面14-25公里的高空 ,因受太阳紫外线照射的缘故,形成了包围在地球外围空间的臭氧层,这臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。人类真正认识臭氧还是在150多年以前,由德国化学家先贝因(Schanbein)博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味,同在自然界闪电后产生的气味相同,先贝因博士认为其气味类似于希腊文的OZEIN(意为“难闻”),由此将其命名为OZEIN.(臭氧)。
  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。大家知道,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。
  在这么广大的区域内到底有多少臭氧呢?估计小于大气的十万分之一。如果把大气中所有的臭氧集中在一起,仅仅有三公分薄的一层。那么,地球表面是否有臭氧存在呢?回答是肯定的。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多,存在比较丰富的臭氧。
  此外,雷电作用也产生臭氧,分布于地球的表面。正因为如此,雷雨过后,人们感到空气的清爽,人们也愿意到郊外的森林、山间、海岸去吮吸大自然清新的空气,享受自然美景的同时,让身心来一次爽爽快快的“洗浴”,这就是臭氧的功效,所以有人说,臭氧是一种干净清爽的气体。(臭氧有极强的氧化性,少量的臭氧会使人感到精神振奋;但过强的氧化性也使其具有杀伤作用,详见自由基)。
  氟利昂到达大气上层后,在紫外线照射下分解出自由氯原子,氯原子与臭氧发生反应,使臭氧分解。由于氯原子在发生上述反应后能重新分解出来,所以高空中即使有少量氯原子,也会使臭氧层受到严重破坏。另外,核爆炸和喷气式飞机在高空中的飞行都会使那里的臭氧减少。据分析,平流层中的臭氧减少1%,到达地面的紫外线强度便增加2%。据估计,由于人类活动的影响,臭氧含量已减少了3%。到2025年,有可能会减少10%。臭氧层的破坏将使紫外线等短波辐射增强,会导致皮肤癌患者增加,同时对自然生态系统带来严重影响。维护臭氧层的平衡,已成为一个全球性的环境问题。这是一个很重要的问题。

  • 臭氧层破坏原因、危害及其防治对策
    答:1. 原因:臭氧层的破坏主要归因于太阳活动引发的太阳辐射强度变化、大气运动导致的大气温度场和压力场的变化,以及与臭氧生成相关的化学成分的移动和输送,这些因素都会对臭氧的光化学平衡产生影响,进而影响臭氧浓度和分布。2. 危害:臭氧层大量损耗后,其吸收紫外线的能力显著降低,导致到达地球表面的紫外线...
  • 臭氧层破坏的现状及原因;臭氧层破坏的影响;如何保护臭氧层
    答:如果没有臭氧层,大量知波紫外线照射到地球上,地球生态平衡将受到破坏,微生物被杀死,核酸与蛋白质受到破坏,平流层温度也将改变。有了臭氧层,地球上的生物才得以生存。所以臭氧好像是地球生物圈的一个天然保护伞。 臭氧是高空平流层空气的正常组分。而在近地面的大气低层即对流层中,臭氧的正常含量极微少。电击时可...
  • 臭氧层破坏的原因及带来的危害
    答:1. 臭氧层破坏的主要原因 臭氧层破坏主要是由人类大量使用氯氟烃(CFCs)、哈龙类物质、N2O、CCl4和CH4等化学物质所引起的。2. 氯氟烃的过量使用 自第二次世界大战后,尤其是20世纪60年代起,氯氟烃作为气溶胶、制冷剂、发泡剂和化工溶剂等人造化学物质被广泛使用,成为破坏臭氧层的主要原因。3. 其他因素...
  • 臭氧层破坏的原因臭氧层破坏对人类的危害
    答:3. 臭氧层破坏的原因尚有争议,但多数科学家认为,太阳活动、大气运动以及与臭氧生成相关的化学成分的变化都会影响臭氧的光化学平衡,进而影响臭氧浓度和分布。此外,化学反应物的排放会直接参与臭氧的消耗。人类活动,特别是消耗臭氧层物质的排放,对臭氧层破坏有显著影响。4. 大气中的臭氧会与多种物质反应...
  • 臭氧层遭到破坏的现状是怎样的?
    答:1. 近年来,科学家们不断发现并证实臭氧层破坏的情况正在加剧,大气层中的臭氧含量持续减少。2. 南极上空的臭氧空洞已经连续出现十多年,并且规模不断扩大。1986年,臭氧空洞的面积足以容纳下整个美国大陆,深度可装下珠穆朗玛峰。到1998年,南极上空的臭氧空洞已扩大至2724万平方千米,相当于南极面积的...
  • 臭氧层破坏原因、危害及其防治对策
    答:1、原因: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、危害:臭氧层被大量损耗后,吸收紫外辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线B明显增加,给人类...
  • 臭氧层破坏的原因危害及措施
    答:臭氧层破坏的危害包括:1. 对人类免疫系统的损害,可能导致眼部疾病、皮肤癌和传染病的增加。2. 生态系统破坏,影响农作物生长,降低质量和产量,甚至造成绝收,对森林草地造成衰退,威胁生态平衡和生物多样性。3. 水生生态系统受损,浮游生物受危害,海洋食物链基础食物减少,浅水区鱼类和贝类生存困难,海洋...
  • 大气臭氧层阅读从哪四个方面介绍了大气臭氧层
    答:首段表明臭氧层为"生命之伞",因为臭氧层能吸收来自太阳的99%的紫外线,使地球免遭太阳紫外线过强的辐射,庇护着人类及地球的所有生灵。第二段先说臭氧层被破坏的现状,第三段再说CFC类物质是造成臭氧含量减少、臭氧层被破坏的主要原因。最后一段表明臭氧层被破坏会带来大量的皮肤癌患者,会使农作物大...
  • 臭氧层破坏的主要原因及危害
    答:1. 臭氧层破坏的原因主要归咎于人类过多地使用氯氟烃类化学物质,这类物质包括用于灭火器的哈龙类物质以及氮氧化物,它们都会对臭氧层造成损耗。2. 臭氧层破坏后,到达地球表面的紫外线B(UV-B)明显增加,这对陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料以及对流层大气的组成和空气质量都产生了不利的...
  • 臭氧层的破坏现状
    答:臭氧在接触到氢、羟基、氮、氯、溴等物质时,会被催化分解为氧气。氯氟烃被认为破坏臭氧层,因为它们在太阳辐射下分解出氯和溴原子。1984年,英国科学家首次报告南极上空出现臭氧洞。随后1985年,“雨云-7号”美国气象卫星证实了这一发现。同年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现,过去10至15年...