一 : 臭氧层的破坏原因
臭氧层 -破坏原因
1.当氟氯碳化物漂浮在空气中时,由于受到阳光中紫外线的影响,开始分解释出氯原子出来。
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2.这些氯原子的活性极大,常喜欢与其它物质结合。因此当它遇到臭氧的时候,便开始产生化学变化!
3.臭氧被迫分解成一个氧原子(O)及一个氧分子(O2),而氯原子就与氧原子相结合。
4.可是当其它的氧原子遇到这个氯氧化和的分子,就又把氧原子抢回来,组成一个氧分子(O2),而恢复成单身的氯原子就又可以去破坏其它的臭氧了!
二 : 导致全球变暖的主要原因是[]A.臭氧层破坏B.森林被大
导致全球变暖的主要原因是 |
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A.臭氧层破坏 B.森林被大量砍伐 C.二氧化碳排放量增加 D.二氧化硫排放量增加 |
题型:双选题难度:偏易来源:河北省月考题
考点:
考点名称:全球气候变化对人类活动的影响
全球气候变化:
1、定义:长期大气状态变化的一种反应。
2、表现:不同时间尺度的冷暖和干湿变化。
不同时间尺度上的气候变化:
3、影响
(1)增加了人类开发利用自然资源的难度
(2)加剧了自然灾害
(3)导致原有生态系统的改变
(4)影响主要生产领域
(5)通过极端天气和气候事件影响人类。
全球变暖:
1、全球气候变暖的背景分析:
导致全球气候变化的因素,既有自然因素,又有人为因素。自然因素,如太阳辐射、大气环流、海陆分布、地形、洋流等因素的变化,都有可能引起气候的变化。近半个世纪以来,全球气温升高(又叫全球变暖)的主要原因很可能是人为排放温室气体的数量增加导致温室效应加剧。最主要的温室气体是二氧化碳,二氧化碳浓度升高的原因有CO2排放量增加和自然环境消耗CO2量减少。
2、全球气候变暖的主要原因图示如下:
3、全球变暖的影响:
(1)对海平面和海岸带的影响 :
(2)对农业的影响
(3)对水循环的影响
(4)对生态系统的影响
全球气候变暖的原因及解决措施:《京都议定书》
为了人类免受气候变暖的威胁,1997年12月,《联合国气候变化框架公约》(简称《公约》)第三次缔约方大会在日本京都举行。149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》(简称议定书)。
议定书是《公约》的补充,它与《公约》的最主要区别是,《公约》鼓励发达国家减排,而议定书强制要求发达国家减排,具有法律约束力。
际排放贸易机制:
一个发达国家,将其超额完成减排义务的指标,以贸易的方式转让给另外一个未能完成减排义务的发达国家,并同时从转让方的允许排放限额上扣减相应的转让额度。
联合履行机制:
发达国家之间通过项目级的合作,其所实现的减排单位(简称ERU),可以转让给另一发达国家缔约方,但是同时必须在转让方的“分配数量”(简称AAU)配额上扣减相应的额度。
清洁发展机制:
是京都议定书下面唯一一个包括发展中国家的弹性机制,发达国家通过提供资金和技术的方式,与发展中国家开展项目级的合作,通过项目所实现的“经核证的减排量”(CER),用于发达国家缔约方完成在议定书中的承诺。
三 : 臭氧层破坏的原因
南极臭氧洞一经发现,立即引起了科学界及整个国际社会的高度重视。科学家需要
对这一问题的许多现象和特征进行探索,如臭氧洞为什么发生在南极地区?为什么臭氧
损耗的规模如此之大?为什么每年的南极臭氧洞发生在春季?
对于这些涉及臭氧损耗的地域性、季节性及其规模的定性和定量研究,是自南极臭
氧洞被发现之后的科学热点。最初对南极臭氧洞的出现有过三种不同的解释,一种认为
,南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空气传输到达平流层,稀释了平流层
臭氧的浓度;第二种解释认为,南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧化物
的结果;此外,美国科学家莫里纳(Molina)和罗兰德(Rowland)提出,人工合成的
一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶,最典型的是氟氯碳化合物(CFCs,俗
称氟里昂)和含溴化合物哈龙(Halons)。越来越多的科学证据否定了前两种观点,而
证实氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。
那么,氟里昂和哈龙是怎样进入平流层,又是如何引起臭氧层破坏的呢?
我们知道,就重量而言,人为释放的CFCs和Halons的分子都比空气分子重,但这些
化合物在对流层是化学惰性的,即使最活泼的大气组分—自由基对CFCs和Halons的氧化
作用也微乎其微,完全可以忽略。因此它们在对流层十分稳定,不能通过一般的大气化
学反应去除。经过一两年的时间,这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀,然后
主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层,风又将它们从低纬度地区向高纬度地区
输送,在平流层内混合均匀。
在平流层内,强烈的紫外线照射使CFCs和Halons分子发生解离,释放出高活性的原
子态的氯和溴,氯和溴原子也是自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层
的主要物质,它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的:
Cl+O3→ClO+O2
ClO+O→Cl+O2
溴原子自由基也是以同样的过程破坏臭氧,因此,也是催化剂。据估算,一个氯原
子自由基可以破坏104—105个臭氧分子,而由Halon释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能
力是氯原子的30—60倍。而且,氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用,即
二者同时存在时,破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和。
但是,上述的均相化学反应并不能解释南极臭氧洞形成的全部过程。深入的科学研
究发现,臭氧洞的形成是有空气动力学过程参与的非均相催化反应过程。所谓非均相,
是指大气中除气态组分外,还有固相和液相的组分。人们对大气中存在云、雾和降雨等
早已司空见惯,但这种现象一般发生在对流层。平流层干燥寒冷,空气稀薄,较少出现
对流层这些天气现象。但在冬天,南极地区的温度极低,可以达到零下80oC,这样极端
的低温造成两种非常重要的过程,一是极地的空气受冷下沉,形成一个强烈的西向环流
,称为“极地涡旋”(PolarVortex)。该涡旋的重要作用是使南极空气与大气的其余
部分隔离,从而使涡旋内部的大气成为一个巨大的反应器。另外,尽管南极空气十分干
燥,极低的温度使该地区仍有成云过程,云滴的主要成分是三水合硝酸(HNO33H2O)和
冰晶,称为极地平流层云(PolarStratosphericclouds)。
实际上,当CFCs和Halons进入平流层后,通常是以化学惰性的形态(ClONO2和HCl
)而存在,并无原子态的活性氯和溴的释放。南极的科学考察和实验室的研究都证明,
化学惰性的ClONO2和HCl在平流层云表面会发生以下化学反应:
ClONO2+HCl→Cl2+HNO3
ClONO2+H2O→HOCl+HNO3
生成的HNO3被保留在云滴相中。当云滴成长到一定的程度后将会沉降到对流层,与
此同时也使HNO3从平流层去除,其结果是造成Cl2和HOCl等组分的不断积累。
Cl2和HOCl是在紫外线照射下极易光解的分子,但在冬天南极的紫外光极少,Cl2
和HOCl的光解机会很小。当春天来临时,阳光返回南极地区,太阳辐射中的紫外射线使
Cl2和HOCl开始发生大量的光解,产生前述的均相催化过程所需的大量的原子氯,从而
造成严重的臭氧损耗。氯原子的催化过程可以解释所观测到的南极臭氧破坏的约70%,另
外,氯原子和溴原子的协同机制可以解释大约20%。随后更多的太阳光到达南极,南极
地区的温度上升,气象条件发生变化,结果是南极涡旋逐渐消失,南极地区臭氧浓度极
低的空气传输到地球的其他高纬度和中纬度地区,造成全球范围的臭氧浓度下降。
北极也发生与南极同样的空气动力学和化学过程。研究发现,北极地区在每年的一
月至二月生成北极涡旋,并发现有北极平流层云的存在。在涡旋内活性氯(ClO)占氯总
量的85%以上,同时测到与南极涡旋内浓度相当的活性溴(BrO)的浓度。但由于北极不
存在类似南极的冰川,加上气象条件的差异,北极涡旋的温度远较南极高,而且北极平
流层云的量也比南极少得多,因此目前北极的臭氧层破坏还没有达到出现又一个臭氧洞
的程度。
因此,南极臭氧洞的形成是包含大气化学、气象学变化的非均相的复杂过程,但其
产生根源是地球表面人为活动产生的氟里昂和哈龙,曾经是一个谜团的臭氧洞得到了清
晰的定量的科学解释。但是令科学家和社会各界忧虑的是,CFCs和Halons具有很长的
大气寿命,一旦进入大气就很难去除,这意味着它们对臭氧层的破坏会持续一个漫长的
过程,臭氧层正受到来自人类活动的巨大威胁。
为了评估各种臭氧层损耗物质对全球臭氧破坏的相对能力,科学上采用了“臭氧损
耗潜势”(OzoneDepletionPotential,ODP)这一参数。臭氧损耗潜势是指在某种物
质的大气寿命期间内,该物质造成的全球臭氧损失相对于相同质量的CFC-11的排放所造
成的臭氧损失的比值。在大气化学模式计算中,某物质X的ODP值可以表示为:
ODP=单位物质X引起的全球臭氧减少/单位质量的CFC-11引起的全球臭氧减少
臭氧损耗物质的大气浓度分布及参与的大气化学过程是影响其ODP值的主要因素。
由于对这些因素的处理方式不同,不同的研究者得到的臭氧损耗物质的ODP值存在一定的
差异,但各类臭氧层损耗物质的ODP值的次序大体一致:含氢的氟氯烃化合物的ODP值
远较氟里昂低,而许多哈龙类化合物对平流层的破坏能力大大超过氟里昂。这些研究为
决策者指定臭氧层损耗物质的淘汰战略和替代方案提供了有力的科学依据。
四 : 臭氧层破坏的原因和防治措施
当年英国科学家J.Fannamn宣布南极上空的臭氧层出现了一个空洞之后,在国际社会上引起了广泛的震动。进而引起了科学家们对其成因、影响、与人类活动的关系、发展趋势等一系列问题的探讨,更值得探讨的问题是如何采取措施来防治臭氧层的破坏。
根据臭氧空洞形成的原因而采取相应的对策是减少或停止使用能与臭氧层中的臭氧反应的有关化学物质,如氟利昂(也称氟氯化碳CFC)、哈伦(CFCB)、四氯化碳(CCL4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、氟氯烃(HCFC)和甲基溴(CH3Br)等等。这是目前解决臭氧层问题的最有效的方法,也是目前的唯一方法。
如何具体实施这一保护措施?这是一个全球性的问题。在整体上可分为俩个方面:国际上的措施和国内的措施。
在国际上,为了促请各国能在保护臭氧层这一问题上出一份力,在联合国环境署的组织协调下,国际社会于1985年制定了《保护臭氧层维也纳公约》,其宗旨是:要保护人类健康和环境免受由臭氧层的变化所引起的不利影响。从而确定了国际合作保护臭氧层的原则;1987年又制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,其宗旨是:采取控制消耗臭氧层物质全球排放总量的预防措施,以保护臭氧层不被破坏,并根据科学技术的发展,顾及经济和技术的可行性,最终彻底消除消耗臭氧层物质的排放。从而确定了全球保护臭氧层国际合作的框架。根据《蒙特利尔议定书》的规定,各签约国分阶段停止生产和使用CFCs制冷剂,发达国家要在1996年1月1日前停止生产和使用CFCs制冷剂,而其他所有国家都要在2010年1月1日前停止生产和使用CFCs制冷剂,现有设备和新设备都要改用无CFC制冷剂。通过让各国签定上述的国际公约,来制约全球上ODS(ODS是指人类制造的氟氯化碳类物质,将破坏大气中的臭氧层,危害人类的生存环境,主要有全氯氟烃(CFCs)、哈龙(一种灭火剂)和四氯化碳等等)的产生,从而在根本上保护了臭氧层。而在世界各国,具体履行上述国际公约的措施有许多,从整体上又可分为以下三步:
1.采用分步走的方式:考虑到有关经济和技术因素,对ODS的淘汰,规定了不同国家有不同的淘汰速度和淘汰的最后期限。
2.建立多边基金:考虑到发展中国家的特殊要求,在《蒙特利尔议定书》伦敦修正案中加入了建立多边基金这一条款。多边基金每三年进行增资,由多边基金执委会决定各国项目资助额。
3.开发和使用ODS的替代品――绿色环保制冷剂,从而停止生产和使用ODS。
上述是从国际上分析的,而具体到每个国家,就有各种不同的实施方案。如在技术上,可提高对氯氟烃的利用效率、回收和再循环利用,改进氯氟烃产品和寻找替代品等。美国2/3的CFCl2主要用于汽车空调器,而30%都泄漏了,通过改进技术则可以减少损失。如电冰箱中的制冷剂和发泡剂可用CFCs、HCFCs、HFCs和HCs等化学物质,其中以CFCs对臭氧层的破坏最为严重,其次为HCFCs、而HFCs和HCs则对臭氧层没有破坏,用作电冰箱制冷剂替代物的有HFCl34a、丙烷(HC290)、异丁烷(HC600a)和混合物质(HFCl52a与HCFC22)等。在国家政策方面,则采取以下俩类措施:一类是传统的环境管制措施,如禁用、限制、配额和技术标准,井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。另一类是经济手段,如征收税费,资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外,许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动,采用各种环境标志,鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品,其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。
自1989年9月正式加入《保护臭氧层维也纳公约》后,我国在保护臭氧层这一方面也下了不少功夫。首先是积极履行公约的有关协定,控制ODS的产量;其次是在1992年加入《蒙特利尔议定书》,并为该议定书中的多边资金的建立作出不可磨灭的贡献;最后通过一系列的法律法规来促进我国在保护臭氧层方面的工作能顺利进行。为与相应的国家和行业淘汰战略和淘汰计划配套实施,我国特制定由以下9个方面淘汰ODS的政策法规体系。其中一些政策法规已颁布实施,另一些则计逐步颁布实施。
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