环境问题概述

①正常情况下，平流层臭氧的消耗与生成是怎样的？氯氟烃进入平流层后，臭氧是怎样被破坏的？

②是分析森林破环严重地区，荒漠化速度快的地区，水土流失严重的地区在空间分布上有何规律？造成这些地区生态破环严重的人为原因和自然原因有哪些？

③冬春季节，（      ）风将沙尘吹向东部和西南部，是我国东北、（    ）、（     ）一带常遭受风沙危害。

④造成北方沙尘现象加剧的自然原因是（                       ）。

⑤试分析2007年2月28日南疆线珍珠泉至红山渠间42千米处遭遇特大沙尘袭击，瞬间风力如此强大的原因？

⑥治理风沙、减轻灾害的有效途径有那些？

 

在2010.9.5三点半之前回答、、

 

 

 

③西北风;西北，华北。

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。而化学反应物的引人，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（ＣＨ4）、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. 　　臭氧的平衡 在自然状态下，大气层中的臭氧是处于动态平衡状态的，当大气层中没有其它化学物质存在时，臭氧的形成和破坏速度几乎是相同的。即： 然而大气中有一些气体，例如亚硝酸、甲基氧、甲烷、四氯化碳，以及同时含有氯与氟（或溴）的化学物质，如ＣＦＣ和哈龙等，它们能长期滞留在大气层中，并最终 从对流层进人平流层，在紫外线辐射下，形成含氟、氯。氮、氢、溴的活性基因，剧烈地与臭氧起反应而破坏臭氧。这类物质进人平流层的量虽然很少，但因起催化剂作用，自身消耗甚少，而对臭氧的破坏作用十分严重，导致臭氧平衡的打破，浓度下降. 　　氯氟烷烃与臭氧层氯氟烷烃是一类化学性质稳定的人工源物质 ，在大气对流层中不易分解，寿命可长达几十年甚至上百年。但它进人平流层后，受到强烈的紫外线照射，就会分解产生氯游离基ＣＩ·，氯游离基 与臭氧分子Ｏ3作用生成氧化氯游离基。ＣlＯ·和氧分子Ｏ2消耗掉臭氧进而氧化氮游离基再与臭氧分子作用生成氯游离基，如此，氯游离基不断产生，又不断与臭氧分子作用，使一个ＣＦＣ分子可以消耗掉成千上万个臭氧分子。其主要反应式如下（以ＣＦＣ-11为例）： ＣＦＣｌ3→·ＣＦＣｌ2＋ＣＩ· ＣＩ·＋Ｏ3→ＣＩＯ·＋Ｏ2 ＣｌＯ·＋Ｏ3→Ｃｌ·＋2Ｏ3 作为臭氧层破坏元凶而被人们高度重视的ＣＦＣ，有5种物质为“特定氟里昂”，它们主要用作致冷剂、发泡剂、清洗剂等。其产品一直在增加，直到知道利用ＣＦＣ作气溶胶的潜在危险后才开始下降，通过实施控制措施，特定氟里昂的生产量由1986年的113万吨减少为1991年的68万吨，削弱了40％。 　　漠化物与臭氧层 世界气象组织认为，溴比氯 对整个平流层中臭氧的催化破坏作用可能更大。南极地区臭氧的减少至少有2％是溴的作用所致。有人指出，在对极地臭氧的破坏中，ＢrＯ与ＣｌＯ反应可能起重要作用： ＢrＯ＋ＣｌＯ→Ｃｌ·＋Ｏ2 Ｂr·+Ｏ3→ＢrＯ＋Ｏ2 Ｃｌ·＋Ｏ3→ＣｌＯ＋Ｏ2 整个反应使 2Ｑ→3Ｏ2。 对极地平流层的ＢrＯ和ＣｌＯ的观察支持这种观点，并由此认为南极地区臭氧破坏的20％～30％是由溴引起的，而且认为，溴对北半球臭氧的破坏可能更加严重。所以溴化物的量虽少，作用却不可低估。 　　氮氧化物与臭氧层 氮氧化物系列中的Ｎ2Ｏ（氧化亚氮),化学性质稳定，至今还不清楚它对生物的直接影响，因而还未列为大气污染物。但是，Ｎ2Ｏ同氯氟烃一样能破坏平流层臭氧，同二氧化碳一样，也是一种温室气体，并且其单个分子的温室效应能力是ＣＯ2分子的100倍。 5．南极臭氧洞的形成原因 关于南极臭氧洞的形成和发展，人们曾认为主要是由于ＣＦＣ单个因素的破坏，但是，用ＣＦＣ的光化学反应不可能解释臭氧洞；的准两年周期波动和11年左右的周期变化。在南极地区的大规模大气 物理和化学综合观测以及相应的化学动力学理论和实验研究，较好地回答了为什么主 要在北半球中纬度地区排放的ＣＦＣ对南极地区臭氧的破坏最大这一问题。在南极地区，每年4月～10月盛行很强的南极环极涡旋，它经常把冷气团阻塞在南极达几个星期，使南极平流层极冷（一84℃以下），因而形成了平流层冰晶云。实验证明，在这种特定的条件下，破坏臭氧的两个过程（即Ｃｌ＋Ｏ3→ＣｌＯ＋Ｏ2和ＣｌＯ＋Ｏ→Ｃｌ＋Ｏ2）将因原子氯的活性大大增加而变得更为有效，这就使南极春天平流层臭氧浓度大幅度下降。在北极地区，虽然也存在环极涡旋，但其强度较弱，且持续时间较短，不能有效地阻止极地气团与中纬度气团的交换，再加上气体交换造成的臭氧向极区输送便使北极臭氧洞不像南极明显。 臭氧层破坏的影响 　　臭氧层破坏对人类健康的影响 由于臭氧层的破坏，太阳紫外线中以往极少能到达地面的短波紫外线也将增加，使得皮肤病和白内障患者将会增加。据统计，臭氧层减少1％可使有害的波长为280～320纳米的紫外线增加2％，其结果是皮肤病的发病率将提高 2％～4％。 　　臭氧层破坏对生物的影响 虽然植物已发展了对抗ＵＶ—8高水平的保护性机制，但实验研究表明，它们对波长为280～320纳米水平增加的应变能力差异甚大。迄今为止，已对200多种不同的植物进行了波长为280～320纳米的紫外线敏感性试验，发现其中2／3产生了反应。敏感的物种如棉花、豌豆、大豆、甜瓜和卷心菜，都发现生长缓慢，有些花粉不能萌发。它能损伤植物激素和叶绿素，从而使光合作用降低。 　　臭氧层破坏对全球气候的影响 平流层中臭氧对气候调节具有两种相反的效应：如果平流层中臭氧浓度降低，在这里吸收掉的紫外线辐射就会相应减少，平流层自身会变冷，这样释放出的红外辐射就会减少，因之会使地球变冷。 另一方面，因辐射到地面的紫外线辐射量增加，会使地球增温变暖。如果整个平流层中臭氧浓度的减少是均匀的，则上述两种效应可以互相抵消，但是如果平流层的不同区域的臭氧层浓度降低不一致，两种效应就不会相互抵消。现在的状况是，平流层臭氧层减少呈不均匀减少趋势. 回答：lx_76762004-08-12 08:10:32 太阳辐射的紫外光中有一部分能量极高，如果到达地球表面，就可能破坏生物分子的蛋白质和基因物质，即我们所熟知的DNA，造成细胞破坏和死亡。 来自于太阳的高能量的紫外辐射在到达地球表面之前，其中高能的紫外线使得高空中（离地面10公里以上）的氧气分子发生分解，产生的氧原子具有很强的化学活性，因此能很快与大气中含量很高的氧分子发生进一步的化学反应，生成臭氧分子。 由于臭氧和氧气之间的平衡，大气形成了一个较为稳定的臭氧层，而臭氧层的作用正是阻挡太阳紫外线照射，使人类免受伤害。 　　大气臭氧层的损耗是当前世界上又一个普遍关注的全球性大气环境问题，它同样直接关系到生物圈的安危和人类的生存。 　　① 臭氧层损耗与"臭氧洞" 　　臭氧（O3）是氧元素的同素异形体，它的化学性质十分活泼，很容易跟其他物质发生化学反应。实际上，在臭氧层内，臭氧的形成是众多物质参与，一系列化学反应达到化学平衡的结果。臭氧在遇到H、OH、NO、Cl、Br时，就会被催化，加速分解为O2。氯氟烃之所以被认为是破坏臭氧层的物质就是因为它们在在太阳辐射下分解出Cl和Br原子。 1984年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。1985年，美国的 "雨云-7号"气象卫星测到了这个臭氧洞。以后经过数年的连续观测，进一步得到证实。据NASA报道，NASA的"Nimbus -7"卫星上的总臭氧测定记录数据表明，近年来，南极上空的臭氧洞有恶化的趋势。目前不仅在南极，在北极上空也出现了臭氧减少现象。NASA和欧洲臭氧层联合调查组分别进行的测定都表明了这一点。 　　② 臭氧层破坏的原因 　　对于大气臭氧层破坏的原因，科学家中间有多种见解。但是大多数人认，人类过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCs表示）是破坏臭氧层的主要原因。氯氟烃是一种人造化学物质，1930年由美国的杜邦公司投入生产。在第二次世界大战后，尤其是进入60年以后，开始大量使用，主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。另外，哈龙类物质（用于灭火器）、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。 如上文说述，在平流层内离地面20~30千米的地方是臭氧的集中层带，在这个臭氧层中存在着氧原子（O）、氧分子（O2）和臭氧（O3）的动态平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡，使其向着臭氧分解的方向转移。而CFCs物质的非同寻常的稳定性使其在大气同温层中很容易聚集起来，其影响将持续一个世纪或更长的时间。在强烈的紫外辐射作用下它们光解出氯原子和溴原子，成为破坏臭氧的催化剂（一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子）。 　　③ 臭氧层破坏对生物圈的影响 由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光紫外线增强，其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物，包括人类，都会产生不利的影响。 　　臭氧层破坏以后，人体直接暴露于紫外辐射的机会大大增加，这将给人体健康带来不少麻烦。首先，紫外辐射增强使患呼吸系统传染病的人增加；受到过多的紫外线照射还会增加皮肤癌和白内障的发病率。此外，强烈的紫外辐射促使皮肤老化。 　　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。回答：神游天外2004-08-12 09:29:11 影响最大的应该是氯氟烃，上面既然已说那么详细，我就用简单的化学方程式来说明一下吧，希望你能更明白一点： 氯氟烃 O3+O========2O2，也就是说在氯氟烃的催化下，臭氧分子与游离的氧原子结合，生成氧分子，而氯氟烃的总量不变，继续破坏。试想每天都有这么多的氯氟烃被释放，它们越聚越多，天空怎么会不出现臭氧空洞呢？回答：北信b2004-08-12 11:19:13 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80 oC, 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”（Polar Vortex）。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(Polar Stratospheric clouds)。 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”（Ozone Depletion Potential, 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。 这么说吧，对臭氧破坏最严重人类因素是过多的使用一种化学物质氯氟烃（ＣＦＣ），普遍运用在冰箱等制冷工具上。还有就是哈龙。 但我觉得大量的化工厂废气的排放和汽车尾气的排放，对臭氧的影响也是有的。