大气臭氧层有哪些作用？

29年前的今天，26个国家在加拿大蒙特利尔签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，为了纪念这一特殊日子，1994年联合国大会通过决议，将每年的9月16日定为“国际保护臭氧层日”，并要求所有缔约国根据“议定书”采取具体行动落实臭氧层保护工作。那么，很多人会问了，到底大气臭氧层有哪些作用呢？为什么要保护呢？今天佰佰安全网就来讲解下相关的空气污染安全小知识。

什么是大气臭氧层？

臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。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。2011年11月1日，日本气象厅发布的消息称，今年以来测到的南极上空臭氧层空洞面积的最大值超过去年，已相当于过去10年的平均水平值。

大气臭氧层有哪些作用？

一般来说，大气臭氧层主要有三个作用：

一、保护作用。

臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3nm以 下的紫外线，主要是一部分UV—B(波长290～300nm)和全部的UV—C(波长<290nm=，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。

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，却起着温室气体的不利作用。在平流层中臭氧耗损，主要是通过动态迁移到对流层，在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子，从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。

大气臭氧层的现状

从上述内容看来，大气臭氧层对地球的作用很大，可近些年人类已经发现臭氧层破坏很严重，每到春天，南极上空的平流层臭氧都会发生急剧的大规模耗损。极地上空的臭氧层中心地带，近95％的臭氧被破坏，与周围相比好像形成了一个“洞”，“臭氧空洞”因此而得名。臭氧空洞被定义为臭氧的浓度较臭氧空洞发生前减少30％的区域。 那么，大气臭氧层破坏原因是什么？又有什么影响呢？

大气臭氧层破坏的原因

关于臭氧层变化及破坏的原因,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。而化学反应物的引入,则将直接地参与反应而对臭氧浓度产生更大的影响。

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(CCl4)、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,从而给地球生态和人类带来一系列问题。

大气臭氧层破坏有哪些影响？

在臭氧层循环过程中，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明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害，已受到人们普遍关注：

1、健康的影响。阳光紫外线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。

2、植物的影响。臭氧层损耗对植物的危害机制尚不如其对人体健康的影响清楚，但研究表明，在已经研究过的植物品种中超过50%的植物有来自紫外线的负影响，比如豆类、瓜类等作物，另外某些作物如土豆、番茄、甜菜等的质量将会下降。

3、对生态的影响。世界30%以上的动物蛋白质来自海洋，满足人类的各种需求。在热带和亚热带地区普遍存在的阳光紫外线含量过高的现象使浮游生物种类和数量减少，还会影响鱼类和贝类生物的产量。最严重的影响是繁殖力下降和幼体发育不全。

4、对循环的影响。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它微量气体的排放和去除过程，包括二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氧硫化碳（COS）及O3等。

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。由于这一破坏作用造成的损失估计全球每年达到数十亿美元。

如何防止大气臭氧层的破坏？

臭氧层损耗是否能被停止和臭氧层能否恢复呢回答是肯定的。一旦平流层的消耗臭氧物质被减少,臭氧层可以进行自身恢复.只有这样,才能使其恢复到产生和消失的自然平衡状态。然而,也只有将所有的消耗臭氧物质完全限制以后,才能达到上述目的。消耗臭氧的

化学物质要用几年的时间才能到达平流层,而且在平流层中某些物质可以存在几十年。就是现在将消耗臭氧的所有物质完全限制,平流层中消耗臭氧的物质的减少也是几十年以后的事情。

自20世纪70年代提出臭氧层正在受到耗蚀的科学论点以来,联合国环境规划署意识 到:保护臭氧层应作为全球环境问题,需要全球合作行动,并将此问题纳人议事日程,召开了多次国际会议,为制订全球性的保护公约和合作行动作了大量的工作。1977年,通过了《臭氧层行动世界计划》,并成立"国际臭氧层协调委员会"。1985年和1987年分别签署了《保护臭氧层维也纳公约》和《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。议定书最初的控制时间表是分阶段地减少特定氟利昂的生产和消费量。

到20世纪末减至1986年水平的一半。但是,如果预测大气中包括破坏臭氧物质(有机氯化合物),全氯浓度今后的动态,则可知即使氟利昂的排放减半,破坏臭氧层物质依然会持续增加,它们对臭氧层的威胁也会不断增加。因而,为了控制这种趋势,使大气臭氧层的状态恢复到臭氧空洞出现之前的状态,必须全面禁止破坏臭氧层物质的使用因此1990年6月在伦敦召开的蒙特利尔议定书缔约国会议上,对原议定书进行了大幅度强化控制的修改,提出到2000年要全面禁止氟利昂的使用。

臭氧层面临的危机已经引起了我国政府的高度重视.中国政府已于1987年加入《蒙特利尔议定书》协议,限制或削减氟里昂的使用已列为我国环境保护的重点工作之一。我国正在采取多种切实可行的措施削减氟里昂的使用。例如:改变城市能源结构,增加核能和可再生能源的使用比例,提高能源使用率,减少森林破坏等.我国积极参与了国际保护臭氧层合作,并制订了《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》。消耗臭氧层物质消费趋势。

如今，这些年来人类不懈努力终于获得了回报：臭氧又回来了！虽然影响臭氧空洞缩小进度的因素还有很多，比如温室效应、气候变化等等，但我们在将各种因素综合起来考虑之后，得出了这一结论：“南极洲上空的臭氧空洞不出50年便会完全消失”。