大气臭氧层主要有三个作用。
其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光。
臭氧层阻挡紫外线中的波长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 。
其二为加热作用,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。
其三为温室气体的作用,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。
1、杀菌消毒。 研究表明,臭氧是广谱、高效、快速杀菌剂,它可迅速杀灭使人和动物致病的各种病菌,病毒及微生物。臭氧是一种氧化性非常强的物质,利用它的氧化性,可以在较短时间内破坏细菌、病毒和其它微生物的生物结构,使之失去生存能力。利用氧化性来杀死微生物以达到灭菌效果的化合物还有很多,比如常见的氯气、漂白粉、高锰酸钾等。但是,这些杀菌剂不但比臭氧杀菌速度慢,而且一般的杀菌剂对人体有害。臭氧与一般杀菌剂不同,因为多余的臭氧可以很快分解成氧气,而氧气对人体有益无害。臭氧的杀菌效果与氧乙酸相当,强于甲醛,杀菌力比氯高一倍。与一般杀菌剂的进行性、积累性杀菌消毒功能不同的是臭氧的杀菌作用是急速的,当其中浓度超过一定数值后,消毒杀菌甚至可以瞬间完成。湿度的提高及温度的降低可增强臭氧的消毒作用,当臭氧溶于水中后有更强、更快的杀菌消毒作用。利用臭氧杀菌消毒没有二次污染,在处理过的水、空气、食品、器具等中不残存任何有害物质,这也是其它杀菌剂无法比摊的优点。 2、解毒。臭氧能通过氧化反应有效去除有毒气体,如C0、S02、芥子气等。 溶于水中的臭氧可氧化、分解从而有效去除水中的有毒物质如重金属离子、有机毒物、氰化物、硫化物以及敌敌畏、氧化乐果、马拉硫酸等农药。 3、防护保鲜。由于臭氧对细菌、微生物强烈的杀灭作用,用臭氧水处理肉类及其它食品可以达到防腐、消除异味、保鲜的功效。在臭氧产生的同时还可以产生大量负离子,在空气中有些负离子可有效抑制果蔬的呼吸作用,延缓其代谢过程。同时,臭氧可以杀灭引起果蔬腐烂的病原菌,分解果蔬贮藏过程中产生的具有催熟作用的代谢废物如乙烯、醇类、醛类、芳香类等物质。这样,在臭氧和负离子的作用下抑制了果蔬的新陈代谢及微生物病原菌的滋生蔓延,从而延缓其后熟衰老、防止其腐烂变质,达到保鲜的效果。有研究表明,臭氧可使食品、饮料和果蔬的贮藏期延长3-10倍。 4、除臭、除异味。自然界引起臭味与腐败味的主要成分是氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫化物、二甲二硫化物等,臭氧可以与它们发生化学反应将其氧化分解为无毒、无臭的物质,从而达到除臭的效果。
臭氧层离地面约20到30公里处,它在地球上空形成一把"保护伞",它将太阳光中99%的紫外线过滤掉,这对于地球上生命的生存十分重要。 过量的紫外线会使人和动物免疫力下降,最明显的表现是皮肤癌的发病率增高,甚至于使动物和人眼睛失明。 植物的和微生物会因为承受不了紫外线的强烈照射而死亡。在海洋中直接受到侵害的是浮游生物,海洋中的浮游生物可以大量吸收温室气体。如此,会形成恶性循环。浮游生物的死亡又会产生连锁反应,使海洋中的其它生物相继死亡,并最终将影响的人类的活动。 臭氧是无色气体,有特殊臭味,因此而得名“臭氧”。由太阳飞出的带电粒子进入大气层,使氧分子裂变成氧原子,而部分氧原子与氧分子重新结合成臭氧分子。距地面15~50千米度高度的大气平流层,集中了地球上约90%的臭氧,这就是“臭氧层”。 地球上的一切生物离开太阳光就没有生命。太阳光是由可见光、紫外线、红外线三部分组成。进入大气层的太阳光(包括紫外线)有55%可穿过大气层照射到大地与海洋,其中40%为可见光,它是绿色植物光合作用的动力;5%是波长100~400纳米的紫外线,而紫外线又分为长波、中波、短波紫外线,长波紫外线能够杀菌。但是波长为200~315纳米的中短波紫外线对人体和生物有害。当它穿过平流层时,绝大部分被臭氧层吸收。因此,臭氧层就成为地球一道天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而,近10多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏。
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