臭氧最新研究成果

㈠ 臭氧层空洞的解决方法及目前进展 要简

1995年1月23日，联合国大会通过决议，确定从1995年开始，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。旨在纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，要求所有缔约国根据“议定书”及其修正案的目标，采取具体行动纪念这一特殊的日子。
确立“国际保护臭氧层日”的历史背景
臭氧层破坏是当前面临的全球性环境问题之一，自70年代以来就开始受到世界各国的关注。联合国环境规划署自1976年起陆续召开了各种国际会议，通过了一系列保护臭氧层的决议。尤其在1985年发现了在南极周围臭氧层明显变薄，即所谓的“南极臭氧洞”问题之后，国际上保护臭氧层的呼声更加高涨。
1976年4月，联合国环境署理事会决定召开一次“评价整个臭氧层”国际会议之后，于1977年3月在美国华盛顿召开了有32个国家参加的“专家会议”。会议通过了第一个“关于臭氧层行动的世界计划”。这个计划包括监测臭氧和太阳辐射、评价臭氧耗损对人类健康的影响、对生态系统和气候的影响，以及发展用于评价控制措施的费用及益处的方法等，并要求联合国环境署建立一个臭氧层问题协调委员会。这个计划提出了对受控物质生产和使用的控制。
1980年，协调委员会提出了臭氧耗损严重威胁着人类和地球生态系统这一评价结论。
1981年，联合国环境署理事会建立了一个工作小组，其任务是筹备保护臭氧层的全球性公约。
经过4年的艰苦工作，1985年3月在奥地利首都维也纳通过了有关保护臭氧层的国际公约----《保护臭氧层维也纳公约》，该公约从1988年9月起生效。这个公约只规定了交换有关臭氧层信息和数据的条款，但对控制消耗臭氧层物质的条款却没有约束力。《公约》的宗旨和原则是正确的，促进了各国就保护臭氧层这一问题的合作研究和情报交流。
在《保护臭氧层维也纳公约》的基础上，为了进一步对氯氟烃类物质进行控制，在审查世界各国氯氟烃类物质生产、使用、贸易的统计情况的基础上，通过多次国际会议协商和讨论，于1987年9月16日在加拿大的蒙特利尔会议上，通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，并于1989年1月1日起生效。
“蒙特利尔议定书”规定，参与条约的每个成员组织（国家或国家集团）将冻结并依照缩减时间表来减少5种氟利昂的生产和消耗；冻结并减少3种溴代物的生产的消耗。
5组氟利昂的大部分消耗量，将从1989年7月1日起，冻结在1986年使用量的水平上；从1993年7月1日起，其消耗量不得超过1986年使用量的80%；从1998年7月1日起，减少到1986年使用量的50%。
“蒙特利尔议定书”实施后的调查表明，根据议定书规定的控制进程并不理想。
1989年3-5月，联合国环境署连续召开了保护臭氧层伦敦会议与“公约”和“议定书”缔约国第一次会议——赫尔辛基会议，进一步强调保护臭氧层的紧迫性，并于1989年5月2日通过了《保护臭氧层赫尔辛基宣言》，鼓励所有尚未参加《保护臭氧层维也纳公约》及《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的国家尽早参加；同意在适当考虑发展中国家特别情况下，尽可能地但不迟于2000年取消受控氯氟烃类物质的生产和使用；尽可能早地控制和削减其它消耗臭氧的物质；加速替代产品和技术的研究与开发；促进发展中国家获得有关科学情报、研究成果和培训，并寻求发展适当资金机制促进以最低价格向发展中国家转让技术和替换设备。
1990年6月20-29日，联合国环境规则署在伦敦召开了关于控制消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书缔约国第二次会议。57个缔约国中的53个国家的环境部长或高级官员及欧共体代表参加了会议。此外，还有40个非缔约国的代表参加了会议。这次大会又通过了若干补充条款，修正和扩大了对有害臭氧层物质的控制范围，受控物质由原来的2类8种扩大到7类上百种。规定缔约国在2000年或更早的时间里淘汰氟利昂和哈龙。到1995年，四氯化碳将减少85%；到2000年将全部淘汰。到2000年，三氯乙烷将减少70%；2005年以前全部淘汰。
氮的氧化物同样也会破坏臭氧层例如NO2再大气中发生如下反应:
2NO2+O3=N2O5+O2 N2O5+H2O=2HNO3 4HNO3=4NO2+2H2O+O2
臭氧层与生命
1995年诺贝尔化学奖授于对臭氧层的浓度平衡机制研究卓有成效的3位大气化学家，克鲁岑、罗兰和莫里那。从1840年Soh” nbein发现臭氧气体至今已157年，在这漫长的岁月中，随着科学及测量技术的不断进步，人类对臭氧层的认识日益深入，其中有著名的Chapman臭氧层光化学理论（1930年）及罗兰-莫里那理论（1974年）。1985年，法曼发现南极臭氧层有严重损失，1995年初，美国太空总署发布了卫星遥感测量结果，证实了罗兰-莫里那理论，使人们认识到臭氧层对于生命、全球气候以及人类的未来至关重要。
在地球的大气层中，臭氧（O3）的含量极少，仅占空气的几百万分之一，主要集中在离地面10～50km的平流层，臭氧和氧气是氧元素的同素异构体，呈淡蓝色，因有一种鱼腥臭味，故名臭氧。1930年（Chapman首次提出了高空臭氧形成和破坏的理论，认为，臭氧的形成及破坏均与太阳中紫外辐射有关。
氧及臭氧层的出现是生物进化发展的一个非常重要的转折点。据考，约25亿年前，地球不存在气体氧或很少，因而太阳中的紫外辐射可直接到达地球表面，太阳辐射的总能量中，紫外区段占到近1.5％。高能量的紫外辐射对化学进化乃至生命诞生的化学反应起到很重要的作用，尤其是240～290纳米的紫外区段对今天的生命本质物质——核酸和蛋白质有严重的破坏作用，假如没有臭氧层挡住紫外辐射，地球陆地上将荒芜一片，现在任何形式的生命在陆地上断难存在，这或许是生命诞生于原始海洋中的原因之一，有些科学家就曾提出，在原始海洋中的一定深度——足以过滤大多数紫外辐射，留下充分的紫外辐射来促成生命前驱的化学反应。
另外，有资料表明，生命在34亿年前就已发生，那时的生命只能存在于海洋中，以防止紫外辐射的灼伤致死。其次，其进化速度与后来的生物相比甚为缓慢，因为海洋环境较之陆地环境稳定而均一得多。然而，海洋中的有机物毕竟是有限的，栖息于海洋中的原始生物生息发展最终会因食物匮乏而面临灭顶这灾，在这严重的选择压力下，能进行光合作用自己制造营养的自养生物诞生了，它们固定太阳能，用CO2合成营养，同时放出O2。由于自养生物不断发展，地球大气中O2的浓度不断升高，当时地球上的原始生物，绝大多数是厌氧的，然而为了生存，有许多形式的生命被迫接受了O2。这样，O2的大量出现，改变了生物进化的过程，第一，接受了O2的生物由原来的无氧呼吸变成了有氧呼吸，呼吸效率因此而提高了大约19倍，得到迅速而蓬勃的发展；第二，大量氧气吸收紫外辐射在地球中层大气形成了臭氧层，为海栖生物登陆发展提供了前所未有的“安全”环境，确实，当初简单的动物正是有氧后出现并得到进化发展的。在这漫长的二十几亿年的发展中，生命不知经历了多少次的兴衰。然而其间无论是旧种的灭绝，还是新种的诞生，除极少数生命早期遗留下来的厌氧种外，其余无一例外都是需氧的，尤其是产氧的绿色植物的繁荣发展，使臭氧层与生物相互依赖到了今天。然而，现在，臭氧层越来越受到人类活动的威胁。1985年，英国的约瑟夫·法曼在《自然》杂志上发表了他在南极做了近30年的臭氧观测结果，南极的臭氧浓度在几年间剧降了50％。高空臭氧本身存在自然的生成和破坏的动态平衡机制，然而随着人类工业文明的高度发展，这种平衡正在被人类所打破，尤其是本世纪以来，人造的氯氟碳化物，如CFC-11及CFC-12（俗称氟城昂）等，被广泛用作气雾剂、烟雾剂的压缩气体、泡沫充填材料及冰箱等的制冷介质。这些氯氟碳化物会在产品使用过程中或寿命结束后，被排放到大气中。由于此类物质性质极稳定，唯一的损失途径是紫外辐射照射下分解。当它们飘至臭氧层上空，高能的紫外辐射破坏其碳氯键，释放出氯原子。氯原子像催化剂一样，使臭氧破坏而消耗，即 Cl+O3→ClO+O2，ClO+O→Cl+O2。据计算，平均一个氟原子可以消耗10万个臭氧分子。对臭氧层有严重影响的还有氮氧化物，最明显的是NO。NO的来源主要是微生物的活动及飞机和汽车发动机产生的。此外，甲烷也被认为是对臭氧层破坏有重要影响的物质。据科学家估算，高空臭氧每减少1％，就会有额外2％的紫外辐射到达地球表面。这些紫外辐射会严重损伤动植物，并使人类皮肤癌的患病率大大提高。
臭氧层除了屏蔽大量太阳中的紫外辐射外，还参与了大气环流。臭氧的减少，不仅直接给地球上的生命带来惨重的损失，而且使地球大气低层变暖、高层变冷，加重温室效应，从而导致地球气候和大气形式的更大变化。
近年来，大气臭氧研究在国际组织的协调下显得十分活跃。相信在21世纪人类定会为保护臭氧层做出卓有成效的努力。
相当于催化臭氧分解成为氧气，又让人类提高了生活水平。
人类不断向地球排放二氧化碳等废气，把大气弄脏了，使地球像在大热天里穿了一件脏棉袄，体温不断地升高。过往我们在冬天穿大棉袄，戴棉手袜，现在只穿一件毛衣也不觉得冷，这就是臭氧层被破坏的表现。由于各种废气的排放，使臭氧层产生了“空洞。臭氧层的作用很大：臭氧层能够吸收太阳光中的波长300 μm以 下的紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物。

如何保护臭氧层:
爱护臭氧层的消费者购买带有"无氯氟化碳"标志的产品；
爱护臭氧层的一家之主合理处理废旧冰箱和电器，在废弃电器之前，除去其中的氟氯化碳和氟氯烃制冷剂；
爱护臭氧层的农民不用含甲基溴的杀虫剂，在有关部门的帮助下，选用适合的替代品，如果还没有使用甲基溴杀虫剂就不要开始使用它；
爱护臭氧层的制冷维修师确保维护期间从空调、冰箱或冷柜中回收的冷却剂不会释放到大气中，做好常规检查和修理泄漏；
爱护臭氧层的办公室员工鉴定公司现有设备如空调、清洗剂、灭火剂、涂改液、海绵垫中那些使用了消耗臭氧层的物质，并制定适当的计划，淘汰它们，用替换物品换掉它们；
爱护臭氧层的公司替换在办公室和生产过程中所用的消耗臭氧层物质，如果生产的产品含有消耗臭氧层物质，那么应该用替代物来改变产品的成分；
爱护臭氧层的教师，告诉你的学生，告诉你的家人、朋友、同事、邻居、保护环境、保护臭氧层的重要性，让大家了解哪些是消耗臭氧层物质。
有了科学的方法，再加上我们的实际行动，我相信，在不远的将来，我们将拥有一片美丽而完整的蓝天。

㈡ 臭氧空洞的现状

美国国家宇航局（NASA）的科学家前不久宣布，到2000年10月，南极上空臭氧洞的面积大约为2900万平方英里，这是迄今为止观测到臭氧空洞的最大面积。从NASA发布的图片上可以看到，臭氧洞像一个大的蓝水滴，完全罩在南极的上空，并延伸到南美的南端。臭氧空洞增大的速度是惊人的，特别是近南极上空的臭氧空洞有恶化的趋势。根据全球总臭氧观测的结果表明，在过去10-15年间，每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。1987年10月，南极上空的臭氧浓度下降到了1957-1978年间的一半，臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。
从那以后，臭氧浓度下降的速度还在加快，有时甚至减少到只剩30%，臭氧洞的面积也在不断扩大。1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到了南美洲最南端的上空。臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展，1995年观测到的臭氧洞的天数是77天，到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏，臭氧洞发生天数增加到80天。1997年至今，科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前，1998年臭氧洞的持续时间超过100天，是南极臭氧洞发现以来的最长记录，而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%，几乎可以相当三个澳大利亚的面积。这一迹象表明，南极臭氧洞的损耗状况正在恶化之中。臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布，其最大浓度在中纬度24千米的高空，向极地缓慢降低，最小浓度在极地17千米的高空。20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞，引起世界各国极大关注。臭氧层的臭氧浓度减少，使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加，对生态环境产生破坏作用，影响人类和其他生物有机体的正常生存。关于臭氧层空洞的形成，在世界上占主导地位的是人类活动化学假说：人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。为此，于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。另外还有太阳活动说等说法，认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因，尚有待进一步研究。
2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里，而2007年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里，相当于4个澳大利亚。科学家目尚不清楚2008年的臭氧空洞面积是否会打破这个记录。
科学家认为，臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候，而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说，南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此，臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。
大气圈的臭氧入不敷出，浓度降低。科学家在1985年首次发现： 1984年9、10月间，南极上空的臭氧层中，臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%，已不能充分阻挡过量的紫外线，造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”，威胁着南极海洋中浮游植物的生存。据世界气象组织的报告：1994年发现北极地区上空平流层中的臭氧含量，也有减少，在某些月份比20世纪60年代减少了25-30%。而南极上空臭氧层的空洞还在扩大，1998年9月创下了面积最大达到2500万Km2的历史记录。
臭氧层为什么会出现“空洞”？许多科学家认为，是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的臭氧分子，这才是主要原因。（杨学祥，1999）而无论如何，人为地将氯离子送进大气，终是一种有害行为。
本世纪70年代，当时英国的科学家通过观测首先发现，在地球南极上空的大气层中，臭氧的含量开始逐渐减少，尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明，臭氧减少的区域位于南极上空，呈椭圆形，1985年已和美国整个国土面积相似。这一切就好像天空塌陷了一块似的，科学家把这个现象称为南极臭氧洞。南极臭氧洞的发现使人们深感不安，它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。于是科学家在南极设立了研究中心，进一步研究臭氧层的破坏情况。1989年，科学家又赴北极进行考察研究，结果发现北极上空的臭氧层也已遭到严重破坏，但程度比南极要轻一些。
臭氧是大气中的微量气体之一，其主要浓集在平流层中20-25km的高空，即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。然而，近些年来，由于在平流层内运行的飞行器日益增多，人类活动产生的一些痕量气体如NO。和氯氟烃等进入平流层，使臭氧层遭到破坏，以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。
导致大气中臭氧减少和耗竭的物质，主要是平流层内超音速飞机排放的大量NO。以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物（氟利昂），如CFCl3（氟利昂-11）、CF2Cl2（氟利昂-12）等。1973年，全球这两种氟利昂的产量达480万、，其大部分进入低层大气，再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定，但进入臭氧层后，易与臭氧发生反应而消耗臭氧，以致降低臭氧层中O3浓度。
2011年，据国家卫星气象中心监测数据显示，风云三号卫星臭氧总量探测仪在北极上空监测到一个明显的臭氧低值区，在该低值区内臭氧总量是正常情况下平均值的一半左右，部分地区的臭氧总量达到了臭氧洞的标准(220DU)。虽然没有形成南极上空那样规模的臭氧洞，但由于北半球人口密度远高于南半球，臭氧低值区覆盖的范围内紫外线对人类健康的影响比南极臭氧洞更重要。导致北极臭氧洞形成的主要原因是春季极寒冷的极涡内生成了极地平流层云，在太阳紫外线的作用下释放出破坏臭氧的卤素原子
卫星同期监测到的北半球臭氧总量分布，可以看出：一般情况下在三月份北极地区的臭氧含量很高，大部分地区范围在400DU以上，其中接近或大于500DU的区域占很大比例。而2012年3月份北极圈内的大部分地区臭氧总量降到了200～300DU，部分地区达到了臭氧洞的标准。
此结论与国外科学家的最新地面观测结果基本一致。德国物理学家马库斯·雷克斯表示，北极30个臭氧监测站获得的初始数据显示，冬季臭氧浓度下降的情况比以往更严重。他说，在春天来临之前，“第一个北极臭氧洞也许已经形成，这种发展速度非常惊人，可能将被载入史册。目前下定论还为时尚早，不过请静候我们的进一步消息”。据专家说，臭氧浓度较低的地区可能向南最远已经延伸到纽约上空，他们发出警告说，皮肤癌风险或将提升。
北极上空2011年春天臭氧减少状况超出先前观测记录，首次像南极上空那样出现臭氧空洞，
这个臭氧空洞主要因北极地区罕见长时间寒冬而形成。

这项研究由来自美国、加拿大、芬兰、丹麦、日本等9个国家的研究人员完成，研究报告发表于英国《自然》杂志网络版。
2014年，美国国家海洋和大气管理局与宇航局共同对南极洲上空的臭氧空洞进行了持续的观察，臭氧空洞在9月11日达到了年度峰值。2014年臭氧空洞最大时有2410万平方公里，几乎与2013年的峰值相当。它还远未达到曾经创下的单日最高纪录，卫星在2000年观测到的面积达到了2990万平方公里。这一状况在1998年到2006年间最糟糕，现在臭氧空洞似乎正在逐渐恢复。

㈢ 物理学界2019年最新研究成果

量子控制方面的最新发现，将可能会实现基于量子力学的超快量子计算：光诱导无能隙超导，超导电流的量子节拍。太赫兹和纳米尺度的物质和能量的量子世界（每秒几万亿次周期和十亿分之一米），对我们大多数人来说仍然是一个谜。爱荷华州立大学物理学和天文学教授王继刚（音译）说：我喜欢研究超导率超过千兆赫(每秒数十亿次)的量子控制，这是目前最先进的量子计算应用瓶颈。



使用太赫兹光作为控制旋钮来加速超电流，超导性是电在某些材料中无电阻的运动，通常发生在非常非常冷的温度下。太赫兹光是高频率光，每秒几万亿次的频率周期，它本质上是非常强和强大的微波爆发，在很短的时间内发射。王和一组研究人员证明，这种光可以用来控制超导态的一些基本量子特性。



包括宏观超电流流动、对称性破坏以及获得某些被认为是对称性所禁止的超高频量子振荡。这听起来既深奥又奇怪，但它可以有非常实际的应用。光诱导的超导电流为电磁设计量子工程应用的涌现，材料特性和集体相干振荡开辟了一条前进的道路，其研究于2019年7月1日发表在《自然光子学》(Nature Photonics)上。换句话说，这一发现可以帮助物理学家通过推动超电流，创造出速度极快的量子计算机。



如何控制、访问和操纵量子世界的特殊特性，并将它们与现实世界的问题联系起来，是当今科学界的一大推动。美国国家科学基金会(National Science Foundation)将这一“量子飞跃”纳入了未来研发的“十大理念”。科学基金会对量子研究的支持总结说：通过利用这些量子系统的相互作用，下一代用于传感、计算、建模和通信的技术将更加精确和高效。

㈣ “最新研究成果”真的新吗

不知道 求悬赏

㈤ 为什么臭氧近期变得很多

污染气压低

㈥ 臭氧的所有资料

臭氧 【中文名称】臭氧
【英文名称】ozone
【结构或分子式】
O原子以sp2杂化轨道形成σ键。分子形状为V形。
【相对分子量或原子量】48.00
【密度】气体密度（ 0℃，g/L）2.144；液体密度（-150℃，g/cm3 ）1.473
【熔点（℃）】（固）-251
【沸点（℃）】（液）-112
【性状】
气态臭氧厚层带蓝色，有特殊臭味，浓度高时与氯气气味相像；液态臭氧深蓝色，固态臭氧紫黑色。
【用途】
用于水的消毒和空气的臭氧化，在化学工业中用作强氧化剂。
【制备或来源】
主要的制臭氧技术有：电解法、核辐射法、紫外线、等离子体及电晕放电法等几种。应用比较广泛的是臭氧发生器放电氧化空气或纯氧气成臭氧。即应用高能量交互式电流作用空气中的氧气使氧气分子电离而成臭氧。

臭氧是氧的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的蓝色气体。
分子式：O3
英文臭氧（Ozone）一词源自希腊语ozon，意为“嗅”。
西班牙文名称为Ozono
臭氧具有等腰三角形结构，三个氧原子分别位于三角形的三个顶点，顶角为116.79度。
1840年德国C.F.舍拜恩在电解稀硫酸时 ，发现有一种特殊臭味的气体释出 ，因此将它命名为臭氧 。当大气层中的氧气发生光化学作用时，便产生了臭氧，因此，在离地面垂直高度15～25千米处形成臭氧层，它的浓度为0.2ppm。臭氧的气体明显地呈蓝色，液态呈暗蓝色，固态呈蓝黑色。它的分子结构呈三角形 。臭氧不稳定，在常温下慢慢分解 ，200℃时迅速分解 ，它比氧的氧化性更强，能将金属银氧化为过氧化银 ，将硫化铅氧化为硫酸铅，它还能氧化有机化合物，如靛蓝遇臭氧会脱色 。臭氧在水中的溶解度较氧大，0℃和1×10帕时，一体积水可溶解0.494体积臭氧。臭氧能刺激粘液膜 ，它对人体有毒 ，长时间在含0.1ppm臭氧的空气中呼吸是不安全的。臭氧层能吸收大部分波长短的射线（如紫外线 ），起着保护人类和其他生物的作用，但氯气和氮氧化物促使臭氧分解为氧 ，破坏了臭氧保护层，成为人类关注的重要环境问题之一。通常都借助无声放电作用从氧气或空气制备臭氧，臭氧发生器即根据这一原理制造。利用臭氧和氧气沸点的差别，通过分级液化可得浓集的臭氧。臭氧是强力漂白剂，用于漂白面粉和纸浆，用臭氧消毒饮用水，水中只含氧，无特殊气味。它还用于污水处理。
臭氧极易分解，很不稳定。它不溶于液态氧，四氯化碳等。有很强的氧化性，在常温下可将银氧化成氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅。臭氧可是许多有机色素脱色，侵蚀橡胶，很容易氧化有机不饱和化合物。臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。
臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线，防止其到达地球。
1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。1840年法国科学家克里斯蒂安·弗雷德日将它确定为臭氧。
在紫外线辐射下，通过电子放射或暴晒从双原子氧气可自然形成臭氧。工业上，用干燥的空气或氧气，采用5~25kv的交流电压进行无声放电制取。另外，在低温下电解稀硫酸，或将液体氧气加热都可制得臭氧。
臭氧可用于净化空气，漂白饮用水，杀菌，处理工业废物和作为漂白剂。
在夏季，由于工业和汽车废气的影响，尤其在大城市周围农林地区在地表臭氧会形成和聚集。地表臭氧对人体，尤其是对眼睛，呼吸道等有侵蚀和损害作用。地表臭氧也对农作物或森林有害。
臭氧的物理性质
性质 数据
分子量 47.99828
沸点ºC -111.9
熔点℃ -193
临界温度ºC -5
临界压力atm 92.3
等张比容（90.2K） 75.7
生成热，KJ/mol -144
在水中的溶解度ml/100ml 49.4
爱恨交加说臭氧
大气中臭氧层对地球生物的保护作用现已广为人知——它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线，使动植物免遭这种射线的危害。为了弥补日渐稀薄的臭氧层乃至臭氧层空洞，人们想尽一切办法，比如推广使用无氟制冷剂，以减少氟利昂等物质对臭氧的破坏。世界上还为此专门设立国际保护臭氧层日。由此给人的印象似乎是受到保护的臭氧应该越多越好，其实不是这样，如果大气中的臭氧，尤其是地面附近的大气中的臭氧聚集过多，对人类来说臭氧浓度过高反而是个祸害。
臭氧是地球大气中一种微量气体，它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子。大气中90％以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10～50千米，这才是需要人类保护的大气臭氧层。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能对阻挡紫外线有一定作用。但是，近年发现地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势，就令人感到不妙了。
这些臭氧是从哪里来冒出来的呢？同铅污染、硫化物等一样，它也是源于人类活动，汽车、燃料、石化等是臭氧的重要污染源。在车水马龙的街上行走，常常看到空气略带浅棕色，又有一股辛辣刺激的气味，这就是通常所称的光化学烟雾。臭氧就是光化学烟雾的主要成分，它不是直接被排放的，而是转化而成的，比如汽车排放的氮氧化物，只要在阳光辐射及适合的气象条件下就可以生成臭氧。随着汽车和工业排放的增加，地面臭氧污染在欧洲、北美、日本以及我国的许多城市中成为普遍现象。根据专家目前所掌握的资料估计，到2005年，近地面大气臭氧层将成为影响我国华北地区空气质量的主要污染物。
研究表明，空气中臭氧浓度在0.012ppm水平时——这也是许多城市中典型的水平，能导致人皮肤刺痒，眼睛、鼻咽、呼吸道受刺激，肺功能受影响，引起咳嗽、气短和胸痛等症状；空气中臭氧水平提高到0.05ppm，入院就医人数平均上升7％～10％。原因就在于，作为强氧化剂，臭氧几乎能与任何生物组织反应。当臭氧被吸入呼吸道时，就会与呼吸道中的细胞、流体和组织很快反应，导致肺功能减弱和组织损伤。对那些患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说，臭氧的危害更为明显。
从臭氧的性质来看，它既可助人又会害人，它既是上天赐与人类的一把保护伞，有时又像是一剂猛烈的毒药。目前，对于臭氧的正面作用以及人类应该采取哪些措施保护臭氧层，人们已达成共识并做了许多工作。但是，对于臭氧层的负面作用，人们虽然已有认识，但目前除了进行大气监测和空气污染预报外，还没有真正切实可行的方法加以解决。
臭氧消毒原理可以认为是一种氧化反应。
（1）臭氧对细菌灭活的机理：
臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应, 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。
（2）臭氧对病毒的灭活机理：
臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。
臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。
破坏臭氧层，危害我们每一个人。
紫外线从多方面影响着人类健康。人体会发生如晒斑、眼病、免疫系统变化、光变反应和皮肤病(包括皮肤癌)等。皮肤癌是一种顽固的疾病，紫外线的增长会使患这种病的危险性增大。紫外线光子有足够的能量去破裂双键。中短波紫外线会透人皮肤深处，使人的皮肤产生炎症，人体的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)受到损害，使正常生长的细胞蜕变成癌细胞并继续生长成整块的皮肤癌。也有说太阳光渗透进皮肤的表层。紫外线辐射轰击着皮肤细胞核内的DNA基本单位，使许多单位溶化成失去作用的碎片。这些毛病的修复过程可能会出现不正常，从而导致癌变。流行病学已证实厂非黑瘤皮肤癌的发病率与日晒紧密相关。各种类型皮肤的人都有患非黑瘤皮肤癌的可能，但在浅色皮肤人群中发病率较高。动物实验发现，紫外线中，紫外线B波长区是致癌作用最强的波长区域。
据估计，总臭氧量减少1％(即紫外线B增强2％)，基础细胞癌变率将增加约4％。近来的研究发现，紫外线B可使免疫系统功能发生变化。有的实验结果表明，传染性皮肤病可能也与由臭氧减少而导致的紫外线B增强有关。据估计总臭氧量减少1％，皮肤癌的发病率将增加5％-7％，白内障患者将增加0．2％—0．6％。自1983年以来，加拿大皮肤癌的发病率己增加235％，1991年皮肤病患者已多达4．7万人。美国环保局局长说，美国在今后50年内死于皮肤癌者，将比过去预计的增加20万人。澳大利亚人喜欢晒日光浴，把皮肤晒得黑黑的。尽管科学家反复告诫多晒太阳会导致皮肤癌、他们对黑肤色还是乐此不疲。结果，直到澳大利亚人皮肤癌的发病率比世界上其他地方高出1倍时，才醒悟过来。全世界患皮肤癌的人已占癌症患者总人数的1／3。
联合国环境规划署曾警告说，如果地球的臭氧层会继续按照目前的速度减少并变薄，那么到2000年时全世界患皮肤癌的比例将增加26％，达到30万人。如果下个世纪初臭氧层再减少10％，那么全世界每年患白内障的人有可能达到160万-175万人。
受紫外线侵害还可能会诱发麻疹、水痘、疟病、疤疹、真菌病、结核病、麻风病、淋巴癌。
紫外线的增加还会引起海洋浮游生物及虾、蟹幼体、贝类的大量死亡，造成某些生物灭绝。紫外线照射结果还会使成群的兔子患上近视眼，成千上万只羊双目失明。
紫外线B削弱光台作用 根据非洲海岸地区的实验推测，在增强的紫外线B照射下，浮游生物的光合作用被削弱约5％。增强的紫外线B还可通过消灭水中微生物而导致淡水生态系统发生变化，并因而减弱了水体的自净化作用。增强的紫外线B还可杀死幼鱼、小虾和蟹。如果南极海洋中原有的浮游生物极度下降，则海洋生物从整体上会发生很大变化。但是，有的浮游生物对紫外线很敏感，有的则不敏感。紫外线对不同生物的DNA的破坏程度有100倍的差别。
严重阻碍各种农作物和树木的正常生长 有些植物如花生和小麦，对紫外线B有较好的抵御能力，而另一些植物如莴苣、西红柿、大豆和棉花，则是很敏感的。美国马里兰大学农业生物技术中心的特伦莫拉用太阳灯对6个大豆品种进行了观察实验，结果显示其中3个大豆品种对紫外线辐射极为敏感。具体表现为，大豆叶片光合作用强度下降，造成减产，同时也使大豆种于蛋白质和油脂含量下降。大气臭氧层损失1％，大豆也将减产1％。
特伦莫拉还用了4年时间，对高剂量紫外辐射给树木生长造成的影响进行了观察。结果表明，木材积累量明显下降，它们的根部生长也因而受阻。
对全球气候的不良扰乱作用 平流层上层臭氧的大量减少以及与此有关的平流层下层和对流层上层臭氧量的增长，可能会对全球气候起不良的扰乱作用。臭氧的纵向重分布可能使低空大气变暖，并加剧由二氧化碳量增加导致的温室效应。
光化学大气污染 过量的紫外线使塑料等高分子材料容易老化和分解，结果又带来新的污染——光化学大气污染。

臭氧分子结构：中心有个3中心4电子的派键，4个电子被3个氧原子共用，另外两黑线边式正常共价键，臭氧是对称的所以是非极性的。
但要注意：臭氧和二氧化碳虽然电子式类似，但分子结构不同。臭氧是折线形，二氧化碳是直线形。对此的解释要用到大学的无机化学知识。
美国航空航天局的科学家们最近发现，在地球南极洲上空的巨大臭氧空洞在9月份发生了明显变化，从原先的旋涡状变成了两头大、中间小的“变形虫”形状。
虽然这两年，臭氧空洞面积看上去在缩小，但科学家警告说，目前就断言臭氧层在“修复还原”还为时尚早。航空航天局的臭氧专家包罗-纽曼介绍，大气层的温度不断上升造成了空洞的缩小。在2000年，南极洲的臭氧空洞面积曾经一度达到280万平方公里，相当于3个美国大陆的面积；在2002年9月初，航空航天局的科学家们估算，空洞缩小到150万平方公里。
澳大利亚一个臭氧层研究小组曾向全世界报告了一条好消息：由于环保措施这些年来得到有效地执行，南极洲上空的臭氧空洞正在不断缩小，预计到2050年之前，这个“臭名昭著”的巨大空洞就可以完全被“填补”上了。
据报道，南极洲上空的臭氧空洞一直是困扰全世界环保人士的难题之一。最严重的时候，臭氧空洞的面积曾一度有3个澳大利亚那么大。科学家们研究发现，“吞噬”臭氧的罪魁祸首原来是大气层中的氯氟烃——一种含有氯、氟、碳三种元素的有机化合物(俗称“氟里昂”)。
为了防止臭氧空洞进一步加剧，保护生态环境和人类健康，1990年各国制定了《蒙特利尔议定书》，对氯氟烃的排放量规定了严格的限制。如今，这些年来环保组织的不懈努力终于获得了回报：臭氧又回来了!澳大利亚英联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的大气研究专家保罗·弗雷舍激动地说：“这是一条重大新闻。我们期待这一天已经很久了!”他说，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”。
据悉，从50年代起，随着电冰箱和空调(氯氟烃的主要生产源)的大量普及，大气层中的氯氟烃含量逐年递增，到2000年达到峰值。后来，由于新型无氟冰箱的诞生，氯氟烃含量才开始明显下降。
科学家发现土壤中的臭氧抑制植物生长
欧洲科学家的一项联合研究发现，臭氧层是使地表生物免遭太阳紫外线危害的天然屏障，但土壤中的臭氧却是植物生长的大敌，它能抑制各种植物的生长，给农业生产带来重大损失。
臭氧是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量无色气体，绝大部分臭氧存在于离地面25公里左右处的大气平流层中，这就是人们通常所说的臭氧层。臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。
法国研究人员介绍说，天空中的臭氧层能够吸收99％以上的太阳紫外线，为地球上的生物提供了天然的保护屏障，而当臭氧存在于土壤中时却是一种严重的污染。最新得出的研究结果表明，光照越强的地方，土壤中臭氧造成的损失，尤其是对于农作物造成的损失越大。
法国研究人员认为，造成土壤中臭氧含量增高的主要原因是石油产品等矿物燃料在燃烧过程中产生氮氧化物，这些氮氧化物在空气中四处漂浮，其中的部分氧原子慢慢地与空气中的氧气结合，构成由3个氧原子组成的臭氧。他们强调说，太阳光照能够加速这种化学反应，因此在气候不同的地区，土壤中臭氧对植物生长的影响程度也不一样。 在水处理系统中，水箱、交换柱以及各种过滤器、膜和管道，均会不断的滋生和繁殖细菌。消毒杀菌的方法虽然都提供了除去细菌和微生物的能力，但这些方法中没有哪一种能够在多级水处理系统中除去全部细菌及水溶性的有机污染。目前在高纯水系统中能连续去除细菌和病毒的最好方法是用臭氧。
1905年起，臭氧就开始用于水处理。它较用氯处理水优越，能除去水中的卤化物。此方法在国内水系统中的应用仅处于起步阶段。在国外，这种消毒方式已非常普遍，这是由于臭氧不会产生有害的残留物。
使用臭氧消毒并在用水点前安装紫外灯减少臭氧残留，是制药用水系统、尤其是纯化水系统消毒的常用方法之一。
（1）化学性质及功效

㈦ 臭氧层的最新成果

研究臭氧层的300多位科学家，在布伊诺斯艾利斯举行的国际会议上预测，臭氧专层大洞大属概会在50年内闭合。研究人员说，臭氧层大洞的缩小主要是由于1987年各国开始采取措施限制向大气中排放氟利昂等化学物质收到了预期效果。
研究人员同时指出，欧洲科学家在北极释放高空探测气球对不同高度的云层进行取样分析，并发表报告指出，云层会加速臭氧层中臭氧的消耗、加剧臭氧层的破坏，这是因为云层中的微粒会激活大气中的含氟化合物。
科学家发现，云层中的微粒对氯化物的激活作用要比太阳更为厉害，这些微粒冬天被云层中的冰晶包裹，但到了春天，冰晶中的水分会被阳光蒸发，从而导致大量微粒出现于云层中，这是为什么春天大气臭氧层的破坏程度最为严重的一个原因。

㈧ 臭氧空洞的现状和发展趋势是什么

虽然人类已采取多种措施保护臭氧层，但南极上空的臭氧空洞依然很大，臭氧层修复的速度远非预期的那样快。美国宇航局、美国国家海洋与大气管理局和美国国家大气研究中心共同进行的一项研究认为，南极地区的臭氧空洞将一直持续到2068年，而原先科学家曾预估该臭氧空洞将在2050年后完全消失。

根据美国宇航局公布的消息，新的研究综合了分别来自该局的卫星观测结果、美国国家海洋与大气管理局的地面测量数据和美国国家大气研究中心利用飞机获得的空中信息，结合目前南极上空对臭氧层有破坏作用的氯和溴的含量，分析计算出了未来南极地区臭氧层的变化情况。美国宇航局说，用计算机模拟的方法预测南极臭氧变化时，未来南极的气候模式以及氯和溴等有害物质由地面扩散至南极同温层的速度均为重点关注的因素。

臭氧层是法国科学家法布里于20世纪初发现的，它位于距离地面25—30千米处的大气平流层，能吸收99%%以上对人类有害的太阳紫外线，是地球上所有生物的天然保护屏障。上世纪70年代以来，臭氧层发生严重耗损，80年代中期科学家在南极上空首先发现了臭氧空洞。随后，各国政府迅速制定了《蒙特利尔协定》，限制氟氯化碳等破坏臭氧层的气体的排放。20多年后的今天，虽然情况有所好转，全球臭氧含量大致保持恒定状态，但南极上空仍然有很大的空洞，2005年臭氧空洞面积达到24万平方千米，相当于北美洲的面积。

项目研究负责人、美国戈达德太空飞行中心的科学家保罗•纽曼表示，南极上空的臭氧含量呈季节性变化，每年春季会下降70%%左右，用新的方法将会更精确地估算出南极上空含氯或溴等人造化学物质随时间的变化情况和对臭氧的耗损情况，从而计算出臭氧空洞的大小。利用计算机进行模拟，科学家们已精确地再现了过去27年间南极臭氧空洞的范围。科学家认为，南极臭氧空洞并未如预期的那样很快缩小，只有到了2018年前后臭氧空洞的尺寸才会有显著的变化。