臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度高的層次。濃度最大的部分位于20-25公里的高度處。若把臭氧層的臭氧校訂到標(biāo)準(zhǔn)情況，則其厚度平均僅為3毫米左右。

太陽(yáng)光纖中的紫外線分為長(zhǎng)波和短波，當(dāng)大氣中的氧氣分子遭受短波紫外線照射時(shí)，氧氣分子會(huì)分解成原子狀態(tài)，因?yàn)檠踉佑袠O強(qiáng)的不穩(wěn)定性，很容易與周圍其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，與氧分子發(fā)生反應(yīng)時(shí)，就會(huì)形成臭氧。由于臭氧的比重大于氧氣，會(huì)逐漸向臭氧層的底層降落，在降落的過(guò)程中隨著溫度的變化上升，臭氧的不穩(wěn)定性增強(qiáng)，同時(shí)受到長(zhǎng)波紫外線的照射時(shí)會(huì)再度還原為氧。

臭氧層，就是保持了這種氧氣與臭氧之間互相轉(zhuǎn)換的平衡。

我們都知道地球上的生物都是依賴太陽(yáng)才得以生存，如果沒有太陽(yáng)，地球會(huì)和太陽(yáng)系中其他沒有生命跡象的星球一樣暗無(wú)天日。然而，地球第一次出現(xiàn)的生命體卻深藏在海底，那時(shí)候地球上的陽(yáng)光太強(qiáng)了，為了防曬，生命體都躲在深黑的海底。

由于食物匱乏，原始生命體進(jìn)化出了自養(yǎng)功能，通過(guò)光合作用自己補(bǔ)給養(yǎng)分，最具代表性的自養(yǎng)生物就是植物。光合作用產(chǎn)生了氧氣，氧氣不斷增加和升騰，受到紫外線的照射，氧氣分解成氧原子，活躍的氧原子很容易和氧分子反應(yīng)形成臭氧分子，并在距離地面20～50千米的高空?qǐng)F(tuán)積，逐漸形成了臭氧層。

經(jīng)過(guò)數(shù)億年的發(fā)展，臭氧層越來(lái)越穩(wěn)固，它能吸收99%以上對(duì)生物有害的太陽(yáng)紫外線，形成了地球天然的保護(hù)傘，自此，地球上的動(dòng)植物進(jìn)化出的種類也越來(lái)越多，臭氧層與生命相互依存。在臭氧層的保護(hù)下，原始生命在地球上經(jīng)過(guò)了上億年優(yōu)勝劣汰的進(jìn)化，一直繁衍到今天。

臭氧層就像一把無(wú)形的巨傘，遮蔽著地球，阻擋著對(duì)地球生命有害的太陽(yáng)輻射，但是，現(xiàn)在這把巨傘卻因?yàn)槿祟惢顒?dòng)而遭到了破壞，地球上的生命開始受到威脅。

人類真正認(rèn)識(shí)臭氧是在150多年以前，德國(guó)化學(xué)家先貝因博士首次提出在水電解及火花放電中產(chǎn)生的臭味，同在自然界閃電后產(chǎn)生的氣味相同，先貝因博士認(rèn)為其氣味難聞，因此將其命名為臭氧。臭氧層顧名思義，帶有微臭，在閃電的時(shí)候，有可能會(huì)聞到一股怪味，這便是閃電帶下來(lái)的。

1984年，英國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧洞。1985年，美國(guó)的“雨云-7號(hào)”氣象衛(wèi)星測(cè)到了這個(gè)臭氧洞。

1985 年，英國(guó)科學(xué)家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測(cè)站發(fā)現(xiàn)：在過(guò)去10～15年間、每到春天南極上空的臭氧濃度就會(huì)減少約30%，有近95% 的臭氧被破壞。從地面上觀測(cè)，高空的臭氧層已極其稀薄，與周圍相比像是形成一個(gè)“洞”，直徑達(dá)上千千米，“臭氧洞”由此而得名。

美、日、英、俄等國(guó)家聯(lián)合觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)，北極上空臭氧層也減少了20%。在被稱為是世界“第三極”的青藏高原，上空的臭氧正在以每10年 2.7% 的速度減少。

1、臭氧層遭破壞的現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)80年代，以Farmen為代表的英國(guó)科學(xué)家就創(chuàng)造性地人提出了南極上空臭氧洞的問(wèn)題。

南極哈雷灣觀測(cè)站的數(shù)十年的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，從1957年開始，南極上空的臭氧就開始出現(xiàn)了大規(guī)模的耗損，經(jīng)過(guò)幾十年的損耗，南極上空臭氧層的濃度已經(jīng)極其的稀薄，臭氧含量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于周圍地區(qū)，形成了一個(gè)直徑上千公里“空洞”。

近年來(lái)，隨著航攝遙感技術(shù)的進(jìn)步，衛(wèi)星可以觀測(cè)臭氧層空洞較為具體的面積了，截止到2006年的時(shí)候，臭氧層空洞達(dá)到相當(dāng)于兩個(gè)南極大陸的面積，大約為2900萬(wàn)km2，并且南極上空臭氧層損耗的態(tài)勢(shì)仍處于惡化之中。

現(xiàn)在，不僅南極上空，北極上空的臭氧含量也屢創(chuàng)歷史新低，美、英等多國(guó)的科學(xué)家聯(lián)合觀測(cè)結(jié)果現(xiàn)實(shí)，北極上空的臭氧含量在不到一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間內(nèi)縮減了20%，出現(xiàn)了面積大約占南極臭氧層空洞1/3的空洞。

此外，被譽(yù)為“第三極”的青藏高原上空的臭氧含量也在急速的減少，根據(jù)國(guó)內(nèi)一些氣象學(xué)者的觀測(cè)結(jié)果，青藏高原上空的臭氧層正在以高達(dá)1.7%的速度逐年減少，已經(jīng)成為了大氣環(huán)境中的第三個(gè)臭氧空洞。

2、破壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì)

毫無(wú)疑問(wèn)，臭氧層空洞的出現(xiàn)源自人類的自身行為。人們?cè)谏a(chǎn)中大量地使用消耗臭氧層物質(zhì)(Ozone Depleting Substances)是大氣中臭氧含量減少的主要原因。

消耗臭氧層物質(zhì)主要包括：四氯化碳、CFCs(氯氟烴)、溴甲烷、(全溴氟烴)等。這些物質(zhì)的應(yīng)用十分廣泛，制冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑等常見物品中都離不開這些物質(zhì)。在這些消耗臭氧層物質(zhì)中，破壞力最強(qiáng)的當(dāng)屬CFCs和哈龍(Halon)。

從20世紀(jì)的30年代開始，人類陸陸續(xù)續(xù)地生產(chǎn)了超過(guò)2000萬(wàn)噸的氯氟烴物質(zhì)。

3、臭氧層的破壞機(jī)理

美國(guó)籍的大氣物理學(xué)家Molina和Rowland最早發(fā)現(xiàn)人工合成的部分含氯和含溴物質(zhì)是對(duì)臭氧層的損耗機(jī)制。其中最典型、用量最大的此類物質(zhì)就是CFCs和Halons。

在生產(chǎn)和使用CFCs和Halons的過(guò)程中，泄漏現(xiàn)象難免會(huì)發(fā)生，泄漏后這些物質(zhì)最先進(jìn)入的是大氣環(huán)境的對(duì)流層中。這些物質(zhì)在大氣對(duì)流層極其的穩(wěn)定，理論上可以維持幾十上百年的時(shí)間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

在極地大氣環(huán)流以及赤道熱氣流上升等氣候現(xiàn)象的影響下，這些物質(zhì)會(huì)達(dá)到平流層。隨后在平流層氣流流動(dòng)的影響下，它們會(huì)從低緯度向高緯度轉(zhuǎn)移，這也是臭氧層空洞最先在兩極出現(xiàn)的主要原因之一。

CFCs和Halons等物質(zhì)與平流層混合均勻以后，受強(qiáng)烈紫外線的照射，CFCs和Halons的分子發(fā)生分解，產(chǎn)生活性非常高的氯溴自由基。這些氯溴自由基對(duì)臭氧的破壞非常大：

由上述兩式可以看出這些氯溴自由基是以催化劑的形式存在的。

據(jù)估算，在催化劑中毒(自由基失去活性)之前，平均每個(gè)氯自由基可以破壞超過(guò)100個(gè)臭氧分子，而由Halon產(chǎn)生的溴原子自由基破壞臭氧的能力高出氯原子自由基數(shù)十倍。此外，氯、溴原子自由基之間還存在某種協(xié)同機(jī)制，這種機(jī)制又大大增加了此類物質(zhì)對(duì)臭氧的破壞能力。

近年來(lái)，世界各國(guó)在保護(hù)臭氧層方面取得了共識(shí)，許多國(guó)家的政府以及一些相關(guān)的國(guó)際組織開展了聯(lián)合行動(dòng)避免臭氧層問(wèn)題進(jìn)一步地惡化。

1、凍結(jié)和削減氟利昂與哈龍的生產(chǎn)及消耗量

破壞臭氧層的物質(zhì)幾乎全部由人工化合而成，所以，完全禁止這些物質(zhì)的生產(chǎn)和使用完全具有可行性。國(guó)際上已經(jīng)采取了措施、簽訂了協(xié)議逐漸地減少乃至禁止這些物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。從1994年開始，全世界范圍內(nèi)就禁止了Halon的生產(chǎn)和使用。

2、開發(fā)破壞臭氧層物質(zhì)的替代品

理想的破壞臭氧層物質(zhì)替代品除了不能破壞臭氧層、產(chǎn)生溫室效應(yīng)以外，還要具備這些物質(zhì)本身的優(yōu)良特性。在諸多破壞臭氧層物質(zhì)中使用最多的是氟里昂，所以，氟里昂替代物的研發(fā)是當(dāng)下工作的重點(diǎn)?，F(xiàn)在常用的氟里昂替代品中比較有代表性的是氫氟烴HFC。

氫氟烴不含氯元素，對(duì)臭氧層完全沒有影響，并且在大氣環(huán)境的降解產(chǎn)物毒性很低，是目前使用較多的替代物。但是，HFC帶來(lái)的溫室效應(yīng)非常嚴(yán)，而且它的生產(chǎn)成本比氟利昂高得多，熱交換性能也不如氟利昂。其它替代物，有氫氯氟烴HClF、氟碘烴FI等，都是非常具有發(fā)展前途的氟里昂替代物。

1985年，聯(lián)合國(guó)環(huán)境署發(fā)起并由21個(gè)國(guó)家政府簽署了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，首次建立了共同控制臭氧層破壞的對(duì)策。

1987年，蒙特利爾集會(huì)，36個(gè)國(guó)家通過(guò)關(guān)于臭氧層保護(hù)的文件《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》，我國(guó)并于1992年加入。

從1995年起，聯(lián)合國(guó)環(huán)境署將每年的9月16日定為“國(guó)際臭氧層保護(hù)日”，以此來(lái)提高人們對(duì)臭氧層的認(rèn)識(shí)，呼吁全人類共同保護(hù)。臭氧層的保護(hù)可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行：

1、企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所需的設(shè)備和大眾消費(fèi)者可選購(gòu)使用帶有“愛護(hù)臭氧層”或“無(wú)氯氟化碳”標(biāo)志的產(chǎn)品，例如滅火器、冰箱等，企業(yè)生產(chǎn)這些產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)中表明不含有氯氟化碳的破壞臭氧層物質(zhì)。

2、農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，不使用含有甲基溴的殺蟲劑，可選用合適的替代品。

3、對(duì)于家里的廢舊電器，在處理之前，要去除內(nèi)含的氯氟化碳和CFCs物質(zhì)，或者交由專業(yè)的廢舊物品處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行廢物再利用，確保處理后的電器化學(xué)物質(zhì)不會(huì)釋放到空氣中去。

4、分解到空氣中的有害化學(xué)物質(zhì)回收利用難度較大，可采用分解破壞的方法使其失去污染能力。

5、減少汽車的使用率，從而有效的降低降低尾氣的排放，全民攜手，在凈化空氣的同時(shí)還加強(qiáng)了身體的鍛煉。

6、培養(yǎng)集體保護(hù)臭氧層意識(shí)，了解周圍一些消耗臭氧層的物質(zhì)對(duì)環(huán)境空氣造成的影響并采取行動(dòng)進(jìn)行解決，向家人、朋友、同事宣講臭氧層對(duì)人類生態(tài)環(huán)境的影響，深知保護(hù)臭氧層的必要性，并號(hào)召大家一起加入到這個(gè)活動(dòng)中，淘汰過(guò)多消耗臭氧層物質(zhì)的物品。

2014年9月10日，世界氣象組織與聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布報(bào)告說(shuō)，地球臭氧側(cè)大洞大約會(huì)在50年后閉合，主要和各國(guó)采取的限制措施有一定的關(guān)系，全民努力的結(jié)果有了一定的成效，臭氧層對(duì)維護(hù)地球生態(tài)平衡的作用功不可沒，它需要我們?nèi)祟悢y起手來(lái)共同維護(hù)，愿大家共同攜手拯救藍(lán)天。