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制冷劑對環境的影響:消耗臭氧物質對環境的破壞作用

   2020-09-14 和平3116
核心提示:鹵代烴類(Chlorofluocarbons即CFCs)制冷劑,絕大部分都含有氯或溴。這類制冷劑熱力性能良好、毒性低或無毒、有數十年應用經驗、技術成熟;但由于其中含氯或溴,會給大氣環境造成很大破壞,這類物質稱為消耗臭氧物質。

鹵代烴類(ChlorofluocarbonsCFCs)制冷劑,絕大部分都含有氯或溴。這類制冷劑熱力性能良好、毒性低或無毒、有數十年應用經驗、技術成熟;但由于其中含氯或溴,會給大氣環境造成很大破壞,這類物質稱為消耗臭氧物質。

大氣中的O3主要分布在平流層的中部,距地面25~40km處,濃度約10ˉ?。在自然平衡的條件下,大氣中O3的生成速率與分解速率是平衡的。O3的濃度主要與太陽活動及季節有關,每年秋季開始下降,冬末春初濃度最低;每年春季開始上升.夏末秋初濃度較高。

太陽輻射中的包含的波長為0.20-0. 28μmα紫外線和波長為0. 28~0. 32μmβ紫外線對地球生物有強烈的殺傷作用,而平流層中O3吸收的吸收帶恰在這兩個波段,從而阻止這兩個波段的紫外線到達地面。

含有氯或溴的消耗臭氧物質一經排放到大氣層,會逐步上升到平流層。在那里,紫外線的輻射會將其中的氯和溴分解出來,形成氯離子或溴離子。以氯為例,氯離子與O3作用后,會將O3中的一個氧奪走,使臭氧成為氧,即

                                            CI+O3→ClO +O2

從而喪失了對口α、β紫外線的吸收能力,而生成的氧化氯極不穩定,又能與大氣中的游離氧相互作用,重新生成氯離子和氧分子,即

                                            CIO +O→Cl+O2

這樣的循環鏈式反應使得Cl不斷地與O3起作用,一個CI可以破壞近10?個O3分子,導致O3的分解速率遠大干合成速率,致使大氣中的O3不斷減少。

由于O3濃度的下降,到達地面的紫外線,特別是月紫外線將顯著增加,1995年,高緯度地區上空O3濃度已下降了50%以上。

除消耗臭氧以外,消耗臭氧物質還會造成溫室效應

 
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