臭氧对生态环境的影响.ppt

（3）对水生生物的影响增强的紫外线会大量杀死生活在海洋中的微生物，同时使某些抗紫外线的生物如兰—绿藻恶性增殖而冲斥水体。导致作为鱼类食物的浮游生物无法生存。其结果是海洋食物链被中断。另一方面，紫外辐射还会杀死许多生活在海水表层的经济鱼类（包括虾和蟹）的幼体。第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日最近的研究表明，在高于正常紫外辐射20%的情况下，即使是生活在水深为10米处的鲥鱼幼体，15天后也会因紫外线的辐射而全部死亡。由此可见，由于食物链的中断和幼体的死亡，海洋生态系统在这种情况下将发生不可逆转的变化。由于人类对动物蛋白的需求18%是取自鱼类。因此，这一变化对人类的生活将造成难以估量的影响。第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日（4）对人类生存环境的影响由于到达地表的紫外辐射增强，将诱发大气对流层中的光化学反应而增大对流层臭氧浓度。据计算，平流层臭氧每减少1%，地面臭氧烟雾就会增加2%。这种富臭氧的光化学烟雾将对人类的生存环境发生一系列的严重影响。第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日关于臭氧对生态环境的影响第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日臭氧层与地球环境生态第2页，共45页，星期日，2025年，2月5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3页，共45页，星期日，2025年，2月5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4页，共45页，星期日，2025年，2月5日第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日第7页，共45页，星期日，2025年，2月5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8页，共45页，星期日，2025年，2月5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9页，共45页，星期日，2025年，2月5日第10页，共45页，星期日，2025年，2月5日第11页，共45页，星期日，2025年，2月5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12页，共45页，星期日，2025年，2月5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13页，共45页，星期日，2025年，2月5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14页，共45页，星期日，2025年，2月5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15页，共45页，星期日，2025年，2月5日第16页，共45页，星期日，2025年，2月5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，