大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中,存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。 1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs)分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%-15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。科学家警告说,地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。 氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 控制臭氧层破坏的途径和政策 在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用,也应努力回收,尽可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等)及其合成方法,有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等,但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同时,也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法,如水清洗技术、氨制冷技术等。 为了推动氟利昂替代物质和技术的开发和使用,逐步淘汰消耗臭氧层物质,许多国家采取了一系列政策措施,一类是传统的环境管制措施,如禁用、限制、配额和技术标准,井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。一类是经济手段,如征收税费,资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外,许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动,采用各种环境标志,鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品,其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。1985年,在联合国环境规划署的推动下,制定了保护臭氧层的《维也纳公约》。1987年,联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,对8种破坏臭氧层的物质(简称受控物质)提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。1990年、1992年和1995年,在伦敦、哥本哈根、维也纳召开的议定书缔约国会议上,对议定书又分别作了3次修改,扩大了受控物质的范围,现包括氟利昂(也称氟氯化碳CFC)、哈伦(CFCB)、四氯化碳(CCL4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、氟氯烃(HCFC)和甲基溴(CH3Br)等,并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定,发达国家到1994年1月停止使用哈伦,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了《蒙特利尔议定书》。为了实施议定书的规定,1990年6月在伦敦召开的议定书缔约国第二次会议上,决定设立多边基金,对发展中国家淘汰有关物质提供资金援助和技术支持。1991年建立了临时多边基金,1994州年转为正式多边基金。到1995年底,多边基金共集资亿美元,在发展中国家共安排了1100多个项目。 到1995年,经济发达国家已经停止使用大部分受控物质,但经济转轨国家没有按议定书要求削减受控物质的使用量。发展中国家按规定到2010年停止使用,受控物质使用量目前仍处于增长阶段。中国由于经济持续高速增长,家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等产品都大幅度增长,受控物质使用量比1986年增长了一倍以上,成为世界上使用受控物质最多的国家之一。 从各项国际环境条约执行情况而言,这项议定书执行的是最好的。目前,向大气层排放的消耗臭氧屋物质已经逐年减少,从1994年起,对流层中消耗臭氧层物质浓度开始下降。预计到2000年,平流层中消耗臭氧层物质的浓度将达到最大限度,然后开始下降。但是,由于氟利昂相当稳定,可以存在50至100年,即使议定书完全得到履行,臭氧层的耗损也只能在2050年以后才有可能完全复原。另据1998年6月世界气象组织发表的研究报告和联合国环境规划署作出的预测,大约再过20年,人类才能看到臭氧层恢复的最初迹象,只有到21世纪中期臭氧层浓度才能达到本世纪60年代的水平。
大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中,存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。 1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs)分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%-15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。科学家警告说,地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。 氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 控制臭氧层破坏的途径和政策 在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用,也应努力回收,尽可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等)及其合成方法,有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等,但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同时,也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法,如水清洗技术、氨制冷技术等。 为了推动氟利昂替代物质和技术的开发和使用,逐步淘汰消耗臭氧层物质,许多国家采取了一系列政策措施,一类是传统的环境管制措施,如禁用、限制、配额和技术标准,井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。一类是经济手段,如征收税费,资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外,许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动,采用各种环境标志,鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品,其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。 1985年,在联合国环境规划署的推动下,制定了保护臭氧层的《维也纳公约》。1987年,联合国环境规划署组织制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,对8种破坏臭氧层的物质(简称受控物质)提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。1990年、1992年和1995年,在伦敦、哥本哈根、维也纳召开的议定书缔约国会议上,对议定书又分别作了3次修改,扩大了受控物质的范围,现包括氟利昂(也称氟氯化碳CFC)、哈伦(CFCB)、四氯化碳(CCL4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、氟氯烃(HCFC)和甲基溴(CH3Br)等,并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定,发达国家到1994年1月停止使用哈伦,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了《蒙特利尔议定书》。 为了实施议定书的规定,1990年6月在伦敦召开的议定书缔约国第二次会议上,决定设立多边基金,对发展中国家淘汰有关物质提供资金援助和技术支持。1991年建立了临时多边基金,1994州年转为正式多边基金。到1995年底,多边基金共集资亿美元,在发展中国家共安排了1100多个项目。 到1995年,经济发达国家已经停止使用大部分受控物质,但经济转轨国家没有按议定书要求削减受控物质的使用量。发展中国家按规定到2010年停止使用,受控物质使用量目前仍处于增长阶段。中国由于经济持续高速增长,家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等产品都大幅度增长,受控物质使用量比1986年增长了一倍以上,成为世界上使用受控物质最多的国家之一。 从各项国际环境条约执行情况而言,这项议定书执行的是最好的。目前,向大气层排放的消耗臭氧屋物质已经逐年减少,从1994年起,对流层中消耗臭氧层物质浓度开始下降。预计到2000年,平流层中消耗臭氧层物质的浓度将达到最大限度,然后开始下降。但是,由于氟利昂相当稳定,可以存在50至100年,即使议定书完全得到履行,臭氧层的耗损也只能在2050年以后才有可能完全复原。另据1998年6月世界气象组织发表的研究报告和联合国环境规划署作出的预测,大约再过20年,人类才能看到臭氧层恢复的最初迹象,只有到21世纪中期臭氧层浓度才能达到本世纪60年代的水平。
臭氧层破坏环绕在地球表面至高空8~16公里范围内的一层大气称为对流层,对流层向上至大约50公里左右的范围,就是通常所称的平流层。平流层中最重要的化学组分就是臭氧(O3)。平流层中保存了大气中90%的臭氧,位於这一高度的臭氧能有效地吸收对人类健康有害的紫外线(UV-B),从而保护了地球上的生命。科学家大约在10年前,就已实际观测到臭气层的「破洞」。西元1985年,英国南极观测站(British Antarctic Survey)的科学法曼(Joseph C. Farman)等人发现,从1977~1984年,南极郝利湾(Halley Bay)上空,春季时的大气臭氧含量大约减少了40%以上。其他研究团体也迅速证实了这项发现,并指出臭氧量急遽减少的这块区域,其面积甚至大於南极大陆,高度则是介於12~24公里之间的平流层。这就是所谓的「臭氧洞」(ozone hole)。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,南极臭氧洞是由於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物(CFCs,俗称氟里昂)和含海龙(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。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的的危害,目前已受到人们普遍关注的主要有对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料、以及对流层大气组成和空气质量等方面的影响 。例如,紫外线UV-B的增加对人类健康有严重的危害作用,潜在的危险包括引发和加剧眼部疾病、皮肤癌和传染性疾病。紫外线之所以会损害皮肤、眼睛及免疫系统,是因为紫外线能破坏人体内的蛋白质和核酸(其为所有生物细胞组成不可或缺的要素)。此外,臭氧层破洞也会对生态造成冲击,研究人员已经测定了南极地区UV-B辐射及其穿透水体的量的增加,有足够证据证实天然浮游植物群落与臭氧的变化直接相关。另外,阳光紫外线的增加也会影响陆地和水体的生物地球化学循环,从而改变地球--大气这一巨系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环,如温室气体和对化学反应具有重要作用的其他微量气体的排放和去除过程,包括二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氧硫化碳(COS)及O3等。这些潜在的变化将对生物圈和大气圈之间的相互作用产生影响。紫外线增加也会加速建筑及材料的老化,特别是在高温和阳光充足的热带地区,这种破坏作用更为严重。由於这一破坏作用造成的损失估计全球每年达到数十亿美元。 当臭氧层破坏时,很容易造成全球性的气候变迁,不仅全球的气温会持续升高;海平面持续上升;动植物的繁殖、生长速度改变;而且具危险性的昆虫或动物迁移;扩展加速病媒蚊传染病的发生;还会频繁的造成洪水、旱灾或是热浪发生。
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%。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。
从1856年巴黎第一次应用臭氧进行医院房间消毒,到1902年Hurion在巴黎医学院通过了吸入臭氧治疗百日咳的论文答辩,成为第一个应用臭氧得到博士学位的人。1936年,法国医生P·Aubourg最早提倡直肠内臭氧吹入治疗慢性结肠炎。过去60年来,已经发展十多种臭氧在医疗保健的应用案例。而臭氧在中国的发展始于2000年,在这以后臭氧医学在中华大地生根、开花、结果,取得了令人瞩目的成就,这样的成就离不开倪家骧、何晓峰等著名专家的推动。臭氧可用于医疗保健领域的外科、内科等。此外,臭氧还广泛应用于妇科治疗领域,利用臭氧的强氧化性可以杀灭多数妇科疾病的致病菌。加之臭氧由氧原子构成,不会对女性体内ph值有任何影响。 臭氧在农业的应用领域臭氧是一种无色略带臭味的气体,溶于水后就会成为一种强氧化剂,对活细胞有较强的杀灭作用。通过臭氧发生器可将空气中的氧气在高压、高频电的电离作用下转化为臭氧,进而在生产中加以利用。笔者利用臭氧发生器在西安周边温室大棚开展了施放臭氧防治温室大棚蔬菜病虫的试验示范,取得了较好的效果。一、臭氧防治病虫的优点1、安全高效成本低。臭氧可实现一施多用,同时防治多种病虫,而且防治费用低。与喷施农药相比,施放臭氧更为方便、高效、安全,可大大减少农药的使用量,避免菜农施用高毒、高残留农药,从而降低用药成本。 2、无公害。臭氧在干燥的空气中不稳定,可很快分解还原为氧气,因此在植株内及果实中无污染、无残留,是实现无公害蔬菜生产的一条重要途径。 3、提质增产。经试验,温室番茄使用臭氧后畸形果明显减少,产量增加20%左右,且果实个大、着色好、口感好。二、使用方法1、种子处理。将臭氧气体导入清水中并不断搅拌,10分钟后即制得臭氧溶液。将种子倒入其中浸泡15-20分钟,可杀灭种子表面的病毒、病菌及虫卵。 2、温室大棚病虫防治 ①熏棚消毒。定植前10天可结合高温闷棚利用臭氧发生器将臭氧集中施放于棚内,施放时间以不少于2小时为宜。②防治苗床病虫。先将苗床封严,每10平方米每次施放1分钟,并密闭熏蒸10分钟,然后再通风30分钟。③设施蔬菜定植后的病虫防治。定植缓苗后,每亩棚室持续施放臭氧7-10分钟,再密闭熏蒸15-20分钟,然后通风30分钟。无病虫的棚室每5-7天施放1次,连续施用5次,每经2-3次施放时间再增加5分钟,直到每亩每次增至25分钟。熏蒸时间也同样每经2-3次增加5-10分钟。经试验证明,臭氧对番茄灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病,黄瓜霜霉病、疫病等以及温室白粉虱、潜叶蝇、蚜虫等病虫防治效果较好。但对棚室土壤中的病虫,由于臭氧气体渗入土中的量太少,浓度也太低,故没有作用。三、注意事项1、合理确定施放量及熏蒸时间。臭氧施放量及闭棚熏蒸时间要根据不同作物及其生长时期进行适当的调整。一般成株期的作物与苗期作物相比,对臭氧的适应性更强。生产中如果臭氧施放量过大或棚室熏蒸时间过长,轻者会导致大棚蔬菜叶片及花中毒干枯,重者会引起植株死亡。随着植株生长,施放量与熏蒸时间可逐渐增加,以达到既可防治病虫又不伤害蔬菜作物的目的。释放时应尽量保证均匀,且喷气口不能直接对着蔬菜,应该距蔬菜植株米以上。熏蒸时间到达后应及时通风,一般通风时间不能少于30分钟。 2、温度和湿度调控。臭氧施放时棚室内温度应保持在10-30℃范围内,在空气湿度较大的情况下防治效果会更好。 3、棚室熏蒸时严防人畜进入,以免引起中毒或出现其他不良反应。?臭氧解除农药残留的基本原理臭氧是一种强氧化剂,农药是一种有机化合物,臭氧消毒水通过强氧化破坏有机农药的化学键,使其失去药性,同时杀灭表面的各种细菌和病毒,达到解毒目的。食堂果蔬餐具消毒机是利用臭氧的特性与性能而开发研制的一种食堂专用设备,此设备能快速杀菌、消毒除臭而且在短时间内产生高浓度臭氧水,保证食堂饭菜食用安全。此类设备一般采用臭氧杀菌灯或臭氧机实现。1.可有效降解大米、蔬菜、瓜果中的农药残留,延长保存期。2.用于餐具消毒、空气消毒、冰柜及贮藏室消毒,除异味、防霉,可有效地杀灭细菌、病毒,预防疾病的传播。臭氧是氧的同素异构体,为强氧化剂;其降低农药,去除细菌效果是氯气的倍,其杀菌速度比氯气快600—3000倍。臭氧在室温下自然衰变为氧气,衰变期为15分钟到25分钟。臭氧在水中则迅速转化为“生态氧”,而且没有残留问题。臭氧是高效、快速的除药杀菌剂。它可以迅速地在短时间内使农药残留物化解,使细菌、病毒迅速被消灭。臭氧不仅具有消毒、灭菌、除臭、脱色等作用,而且还有改变植物呼吸状态,激活植物细胞,解毒,分化有机不纯物质等等许多有益于人类和环保“正向化”作用。臭氧通过水介质能有效地降低和歼灭在膳食物中的农药、化肥和生物激素残毒及各种病菌、病源菌,降低污染对人类的危害。1)用臭氧机产生的臭气水浸泡蔬菜、水果,可由表及里的杀灭细菌、病毒,降解化肥、农药残留,激活植物细胞,使您吃到天然滋味、营养丰富的果蔬,吃起来更放心,其农药残留可去除95%以上,营养不流失,保鲜时间长。2)用臭氧机产生的臭氧水浸泡肉鸡、生肉、冻鱼、冻虾,可杀灭屠宰、运输过程中携带的有害病菌,降解饲养过程中吸收的生物激素、抗生素、荷尔蒙等对人体有害的物质,还可去除腥味,让您吃上放心的鸡、鱼、肉、蛋,味道更加鲜美。3)用臭氧机产生的臭氧水可漂白衣物表面的脏污及染剂的颜色,并可杀菌及分解杂质,减少水源污染,不会有化学洗涤剂残留而刺激皮肤,又有预防皮肤病和香港脚等效果。4)将米用水淘净,可降解农药化肥残留,再用净化水煮饭。煮出的米饭香醇可口,富有营养。(不要使用铝制品容器)由于臭氧最终将还原于氧气和水,不留任何残余物质,因而对环境无任何污染。5(臭氧以其强氧化性、杀菌性、易分解性和无残留的特性,使它在去除农药残留、杀菌消毒、防腐保鲜等方面有广阔的应用前景。无菌药品生产环境的空气洁净级别要求:为了达到上述要求,我们应选择什么样的净化灭菌工艺呢?当前有四种灭菌方法。其中臭氧灭菌是其中的一项重要方法。但无论用什么样的消毒方法,都要达到上述规定,臭氧灭菌也不例外。臭氧作为一种取代传统消毒方法的消毒手段,人们对它的要求更严而且更为省事易行,否则,就难以立足。 臭氧在餐饮业中应用的主要优点臭氧在餐饮业中消毒方式灵活、成本低廉、效果明显、无副作用。一、臭氧消毒方式 :1 、运用臭氧水清洗浸泡;2 、运用臭氧气消毒二、臭氧消毒的优势1 、 不仅可对餐具消毒,更具备其它消毒设备和方法不具备的(对餐饮场地及厨用设备消毒能力), 降解果蔬残留农药及肉制品中含有的有害激素,避免食物中毒现象的发生。(1)臭氧气可直接对厨房、饭厅、刀厨具、冰箱、菜架、养殖地、储物室消毒,也可用臭氧水清洗消毒;(2)臭氧气或臭氧水可用于那些不能耐高温的餐具消毒,例如 塑料、彩瓷制品等。(3)臭氧水洗菜,可降解果蔬中的残留农药及肉类制品的有害激素 。2 、臭氧 消毒所需时间短,操作简单,消毒后无需再清洗,若要对 100 件餐具消毒(供 8-10 人用餐):(1)常规程序需用约140分钟,流程如下:去污(15分钟)清毒浸泡(90分钟)清洗(15分钟)消毒柜消毒(20分钟)使用(2)若用臭氧气消毒,一般只需38分钟。流程如下:去污(15分钟)清洗(15分钟)消毒浸泡(8分钟) 使用(3)若用臭氧水消毒,仅需30分钟。流程如下:去污(15分钟) 清洗消毒浸泡(15分钟) 使用3 、臭氧消毒无有害残留物、无二次污染。臭氧消毒后自行分解为氧气,无异味、无污染,而且消毒全面、效果好。4 、臭氧消毒使用成本低。臭氧消毒主要以空气作原料,耗电比消毒柜低许多,臭氧消毒后餐具可直接使用,无须烘干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。 ① 点亮灯后,室内污浊空气由于臭氧和紫外线的作用而渐清洁,于是此灯不断供应新鲜空气之源泉,在臭氧分解时空气中的游离细菌亦被杀灭,可以防止伤风感冒及其它种种以空气为媒介的传染病,防止肝炎 、 结核病的传染。适用于公共场所、交通工具车厢内、中央空调内等消毒杀菌。② 防臭防霉。在公共场所 、卫生间内点上此灯,不但可以防臭,而且还可以杀灭苍蝇、蚊子等幼虫。在阴暗潮湿的房间内,可防止物品变霉。③ 在医院的手术室、无菌室内的应用。④食品卫生除杀菌消毒外,可延缓食物变质。⑤ 水消毒。可以杀灭水中的细菌,不产生永久性残余物质、不产生致癌物质,水无异味等优点。紫外线臭氧杀菌灯点燃后,要特别注意对人的眼睛保护,不宜照射人体。另外,有的物品不宜用紫外线臭氧杀菌灯进行消毒杀菌,因此,可以使用无臭氧紫外线杀菌灯,采用掺钛石英玻璃,在灯点亮时可以滤掉产生臭氧185nm波长的光,使该灯不产生或产生极少臭氧。 低浓度的臭氧可消毒。一般森林地区臭氧浓度即可达到, 但超标的臭氧则是个无形杀手!在夏季,由于工业和汽车废气的影响,尤其在大城市周围和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。▲臭氧能刺激粘液膜 ,它对人体有毒 ,长时间在含臭氧的空气中呼吸是不安全的。▲ 它强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿;▲ 臭氧会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退、呼吸短促、疲倦、鼻子出血;▲ 臭氧会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、 出现黑斑;▲ 臭氧还会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老, 致使孕妇生畸形儿;因此,臭氧和有机废气所造成的危害必须引起人们的高度重视。 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%。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这样速度减少并变薄,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。 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π键,4个电子被3个氧原子共用,另外两黑线边是正常共价键,臭氧分子是不对称的所以是极性的。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,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2800万平方公里,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2054万平方公里。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。 起着保护人类和其他生物的作用,臭氧是由氧分子在太阳紫外线辐射和闪电作用下,部分分解的氧原子与氧分子结合而成的。1913年法国物理学家法布里发现,在低层(20千米高度以下)大气由于缺少氧原子,生成臭氧的机会就少;在20到27千米的高度时,由于太阳辐射增强,氧分子在紫外线辐射作用下发生分解,使氧原子增加,导致氧原子和氧分子结合而成臭氧的机会增多,使这一层形成臭氧含量最大值,即臭氧层。臭氧层能吸收大部分波长短的射线(如吸收波长短于微米的紫外线),使大气温度升高,并使地球上的生物免受过多紫外线伤害,因此被称为“地球上生物的保护伞”。但氯气和氟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。
说起臭氧消毒机,可能大家不是很熟悉,看表面意思大家都能理解到就是款消毒杀毒的工具,其实不然,消毒杀毒只是臭氧消毒机一个小功能,其广泛应用用于食品药品化妆品等行业的加工车间和类似场所的空气灭菌和物体表面灭菌。下面我们来了解下臭氧消毒机在各行各业的广泛运用。
臭氧消毒机的介绍:
臭氧技术是既古老又崭新的技术,1840年德国化学家发明了这一技术,1856 年被用于水处理消毒行业。目前,臭氧已广泛用于水处理、空气净化、食品 加工、医疗、医药、水产养殖等领域,对这些行业的发展起到了极大的推动 作用。臭氧可使用臭氧发生器制取,其生成原理臭氧可通过高压放电、电晕放电、 电化学、光化学、 原子辐射等方法得到,原理是利用高压电力或化学反应,使空 气中的部分氧 气分解后聚合为臭氧,是氧的同素异形转变的一种过程。臭氧的分子式为O3。
灭菌原理
臭氧是一种强氧化剂,灭菌过程属生物化学氧化反应。O3灭菌有以下3种形式:
1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,使细菌灭活死亡。
2.直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞器和DNA、RNA,使细菌的新陈代谢受到破坏,导致细菌死亡。
3.透过细胞膜组织,侵入细胞内,作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。
臭氧消毒机的优点:
臭氧灭菌为溶菌级方法,杀菌彻底,无残留,杀菌广谱,可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等,并可破坏肉毒杆菌毒素。另外,O3对霉菌也有极强的杀灭作用。O3由于稳定性差,很快会自行分解为氧气或单个氧原子,而单个氧原子能自行结合成氧分子,不存在任何有毒残留物,所以,O3是一种无污染的消毒剂。O3为气体,能迅速弥漫到整个灭菌空间,灭菌无死角。而传统的灭菌消毒方法,无论是紫外线,还是化学熏蒸法,都有不彻底、有死角、工作量大、有残留污染或有异味等缺点,并有可能损害人体健康。如用紫外线消毒,在光线照射不到的地方没有效果,有衰退、穿透力弱、使用寿命不长等缺点。化学熏蒸法也存在不足之处,如对抗药性很强的细菌和病毒,则杀菌效果不明显。
活性氧(臭氧)灭菌消毒作用体现在它的强氧化性上,是全球公认的绿色广谱高效的消毒灭菌剂。广泛用于饮用水消毒,医疗卫生机构空气消毒,臭氧会在30-40分钟后自动还原成氧气,没有化学残留二次污染。所应用的领域有消毒柜、果蔬解毒机,妇科治疗仪、食品加工、饮用水灌装消毒设备等。详情可以查阅科普图书资料或网上查询以验证。
臭氧消毒机存在问题:
臭氧消毒作为氯消毒的替代方法,在饮用水处理中被越来越多地应用。试验表明,臭氧几乎对所有细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果。缺点是:投资大,费用较氯化消毒高;水中O3不稳定,控制和检测O3需一定的技术;消毒后对管道有腐蚀作用,故出厂水无剩余O3因此需要第二消毒剂;与铁、锰、有机物等反应,可产生微絮凝,使水的浊度提高;臭氧氧化含有溴离子的原水时会产生溴酸根。溴酸根已被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物,WHO建议饮用水的最大溴酸根含量为25μg/L,美国环保局(USEPA)饮水标准中规定溴酸根的最高允许浓度为10μg/L。臭氧氧化过程中溴酸盐的生成有臭氧氧化和臭氧/氢氧自由基氧化两种途径,控制溴酸盐可以从控制其形成和生成后去除两个方面进行。降低pH、添加氨气、氯-氨工艺和优化臭氧化条件是控制溴酸盐形成的方法,溴酸盐生成后则可以利用物理、化学和生物方法去除。因此要实现臭氧、致病菌与溴酸盐三者的平衡需进一步探讨臭氧灭菌机理及溴酸盐控制方法。
所以桶装水买回家后别急着饮用,保险的办法是先放上一两天,让水中的溴酸盐分解成无害的溴化物后再喝不迟。
臭氧空气消毒注意事项:
1、臭氧对人体呼吸道粘膜有刺激,空气中臭氧浓度达时,即可嗅出;按照国际标准,达时可引起口干等不适;达1-4ppm时可引起咳嗽;达4-10ppm时可引起强烈咳嗽。故消毒用臭氧消毒空气,必须是在人不在的条件下,消毒后至少过30分钟才能进入。
2、臭氧为强氧化剂,对多种物品有损坏,浓度越高对物品损坏越重,可使铜片出现绿色锈斑、橡胶老化,变色,弹性减低,以致变脆、断裂,使织物漂白褪色等。
效果
臭氧灭菌的速度和效果是无与伦比的,它的高氧化还原电位决定它对氧化、脱色、除味方面的广泛应用,有人研究指出,臭氧溶解于水中,几乎能够杀水中一切对人体有害的物质,比如铁、锰、铬、硫酸盐、酚、苯、氧化物等,还可分解有机物及灭藻等。
臭氧消毒灭菌方法与常规的灭菌方法相比具有以下特点:
(1)高效性。臭氧消毒灭菌是以空气为煤质,不需要其他任何辅助材料和添加剂。所体包容性好,灭菌彻底,同进还有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。
(2)高洁净性。臭氧快速分解为氧的特征,是臭氧作为消毒灭菌的独特优点。臭氧是利用空气中的氧气产生的,消毒过程中,多余的氧在30分钟后又结合成氧分子,不存在任何残留物,解决了消毒剂消毒方法产生的二次污染问题,同时省去了消毒结束后的再次清洁。
(3)方便性。臭氧灭菌器一般安装在洁净室或者空气净化系统中或灭菌室内(如臭氧灭菌柜,传递窗等)。根据调试验证的灭菌浓度及时间,设置灭菌器的按时间开启及运行时间,操作使用方便。
(4)经济性。通过臭氧消毒灭菌在诸多制药行业及医疗卫生单位的使用及运行比较,臭氧消毒方法与其他方法相比具有很大的经济效益及社会效益。在当今工业快速发展中,环保问题特别重要,而臭氧消毒却避免了其他消毒方法产生的二次污染。
臭氧发生器在各行业的作用
在消毒方面,臭氧的用途主要有以下几种:
1 液体消毒:饮用水、工业生活污水和饮料水的净化消毒.
2 物体表面消毒,饮食用具、理发工具、食品加工用具、衣物、钱币、票券等放密闭箱内消毒.
3、防腐保存:蔬菜 水果 蛋类 鱼肉类干鲜土特产,水产品加工,贮存和冷藏等.
一、臭氧在公共营业场所的作用
利用臭氧的强氧化特性可去除装潢、合成板、油漆所释放出来的有毒物质,可杀灭空气中细菌、病毒,杀灭地毯中滋生的微生物,消灭感冒病菌,预防流感的发生,增加室内含氧量。
臭氧去除异味性能极好。强氧化性能可快速分解臭味及其它有机或无机物质。臭味的主要成分是胺R3N、硫化氢H2S、甲硫醇CH2SH等。
二、臭氧在宾馆饭店的综合作用
由于我国正处于发展时期,环境污染严重,工业污水的大量排放,导致饮用水的质量很难达到世界卫生组织(WHO)直接饮用水的标准。来我国的外宾、外商、华侨和观光旅游者,他们既是现代文明的传播者,同时某些人又是地区性疾病病毒的携带者。
三、臭氧的果蔬冷藏应用:
臭氧在蔬菜水果贮藏中的应用中,除了具有杀灭或抑制霉菌生长、防止腐烂作用之外,还具有防止老化等保鲜作用。其机理是臭氧可以氧化分解果蔬呼吸出的催熟剂一乙烯气体C2H4。乙烯中间产物也具有对霉菌等微生物的抑制作用。臭氧可在杀菌防霉与快速分解乙烯以减缓新陈代谢两个方面发挥作用,推迟后熟、老化和腐烂,同包装、冷藏、气调等手段一起配合提高保鲜效果。
四、臭氧应用于车内空气净化
借用臭氧的杀菌方法,最大好处是不会残存任何有害物质,不会对汽车造成第二次污染。臭氧消毒法操作起来较简单,将一根连接着汽车专用消毒机的胶管伸入车厢内,打开汽车专用消毒机和车内空调,利用空调的空气循环,将专用消毒机产生的高浓度臭氧送到车内的每个角落,只需几分钟就可以了。消灭病菌比较彻底。美中不足的是,消毒后车厢里会留有一点臭氧味,但只要将车窗打开一会儿,臭氧会自动分解成无色无味气体挥发掉。采用此方法消毒一个月进行一次,不少汽车美容服务店都提供臭氧消毒服务,收费六十元左右。南宁冷库工程|南宁酒店冷库|酒店冷库安装|酒店冷库维修
五、臭氧--绿色食品防病新技术
臭氧又称富氧、超氧、三原子氧,是氧气(O2)的同素异构体,分子式为O3,因具类似雷电后的臭味而得名。臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的一种,其消毒杀菌能力是氯的2倍多,杀菌速度是氯的300-600倍、是紫外线的3000倍,且无死角,反应后还原为氧气,被鉴定为高效、无二次污染的洁净氧化剂。
臭氧消毒机的原理是利用臭氧的高穿透力,迅速进入细菌内部,杀死细菌。臭氧对于健康是没有害处的,所以大家不需要担心二次污染或者是危害的情况发生。
臭氧消毒柜是现在很多领域都在使用的消毒设备。臭氧是很多专业人士都公认的高效杀菌剂,在很早之前,科学家针对该气体作出了研究,从而进一步设计制造出了臭氧消毒柜。那么到底臭氧消毒柜原理是怎样的呢?为何它吸引了如此之多不同群体的商家、人群使用?
臭氧其实并不罕见,而是广泛存在于我们日常生活以及自然界内,可以说它是无处不在的。由于拥有很强的消毒杀菌、除臭保鲜等功效,从而让人们开始重视它的作用。臭氧消毒柜的诞生,也让许许多多人群利用臭氧消毒柜原理,进一步在生活当中得到了许多便利。
要知道臭氧是一种非常绿色环保的气体,它没有任何二次污染的现象。为此,在当下可以算是非常理想的杀菌消毒方式之一,这样的趋势之下,也获得了不少领域的运用。如今臭氧消毒柜已经在各个行业当中,发挥了自己至关重要的作用。尤其是针对化工、食品、纺织、石油等等领域内,它的使用更为频繁。
臭氧消毒柜原理简单来说,就是通过臭氧消毒柜当中的消毒成分,通过释放这些消毒成分,从而直接和室内当中所存在的病毒细菌等产生作用,可以有效破坏其细菌的整体组成结构,进一步让细菌等有害成分的生长和代谢,遭到破坏。除此之外,还可以进入到细菌的细胞当中,从而让细菌、病毒等溶解死亡。
臭氧消毒柜原理其实比较专业化,当中所释放的一些成分,大家也未必了解。但是事实证明,这样的消毒方法却是非常好的。不仅能够针对不同种类的细菌、病毒进行有效的消灭。除了杀菌消毒外,还可以用于其他方面。比如说降解蔬菜水果表面所带的农药、用于饮用水处理、家具除味等等。
现在环境污染非常严重,不少都市家庭都喜欢利用臭氧消毒柜,针对自己的居家室内环境进行消毒。要知道臭氧对空气消毒是现在许多专家认为最有效快捷的消毒方式之一。因为臭氧的消毒杀菌能力很强,在空间当中不仅可以起到杀菌灭毒的功效,还能帮助大家进一步优化空气的质量,让人们的生活环境得到保障。
现在我们工作、生活的环境当中,可能空气当中都会带有各类有害气体,比如二手烟味、各种臭味等。针对这样的情况,只要大家正确使用臭氧消毒柜,都可以通通有效清除。想要了解更多关于臭氧消毒柜方面的知识,可以多多关注土巴兔网站,让我们为你带来更多详细资讯。
臭氧层的作用对地球上的生命是至关重要的,这些作用又是不互相关连的,还有些作用对人类是不利的。 1.吸收紫外-B带紫外光 2.臭氧层引起逆温现象 3.臭氧是温室气体 4.光化学烟雾形成的臭氧 Very good.
保护个P啊,
21世纪可谓挑战与机遇并同在,希望与困难共存。它在给我们带来许多美好憧憬的同时,也给我们带来了许多难题,其中首要的就是环境问题。 环境与我们的生活极为密切,与我们的生存息息相关。很久以来,我们赖以生存的环境就引起了许多有识之士的极大关注。1972年6月5日,人类环境会议在斯德哥尔摩开幕,会上通过了著名的《人类环境宣言》。同年10月,第27届联合国大会通过决议,将以后每年的6月5日定为世界环境日。 今年的环境日已过去两天了,但人们对环境的思考和保护永远不会停止,在我们的生命历程里,应该天天都是环境日。 伟大的无产阶级革命导师恩格斯说过:"我们连同我们的血、肉、头脑一起都属于自然界,存在于自然界。"自然界作为一种客观存在,它为人类提供了各种物质和能量,是人类存在和延续的基础。 优美和谐的自然环境,必然为我们带来身心的愉悦和无限的乐趣。"明月松间照,清泉石上流",让我们感受清幽;"大漠孤烟直,长河落日圆",让我们触摸壮丽;"流连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼",让我们聆听喧闹;"春水碧如天,画船听雨眠",让我们亲近悠闲;"棠梨叶落胭脂色,荠麦花开白雪香",让我们体味斑澜。碧海蓝天,看海鸥飞翔;冰封雪飘,听松涛轰鸣;莺飞草长,闻鸟语、嗅花香。清晨,观赏大海分娩太阳;夜晚,清数广宇闪烁星辰;雨天,让雨点亲吻面颊;雪天,让雪花栖挂眉梢;喂蚂蚁美餐,浇花草甘露;问候晨曦"你好",道别月色"晚安"。 美丽的自然带来美丽的心境,美丽的心境带来了美丽的生活。千百年来,人类在不断地认识自然,利用自然,改造自然中造福着自己。 世界文学大师雨果说:"大自然既是善良的慈母,同时也是冷酷的屠夫。"近年来,人类由于对环境不够珍惜,随心所欲,滥伐林木,滥建厂房,生存环境遭到了严重破坏,各种环境问题接踵而至:森林退化,沙尘暴扬,水土流失,洪水肆虐,火灾频发,噪音刺耳,臭气熏天,酸雨赤潮,臭氧空洞……空中烟囱林立,浓烟滚滚,河中死鱼漂荡,污水滔滔;地上垃圾遍布,废渣成堆……人为地破坏环境,无异于自掘坟墓,早在1996年联合国环境署就曾发出警告:南极臭氧空洞正逐步增大,地面紫外线辐射增强,皮肤癌发病率上升;亿人口生活在混浊的空气里;12亿人口生活缺水;12%的哺乳动物和11%的鸟类濒临灭绝;每年地表土壤流失200亿吨;森林以每年450万公顷的速度消失。 惊人的数字,令人毛骨悚然,这其实已向我们发出了严正的警告:如果只顾盲目地吮吸自然的乳汁,而不立即行动起来,投入保护环境、拯救家园的战斗,最终毁灭的将是我们人类。 尊敬的领导,敬爱的老师,亲爱的同学们,环境保护是一项长期而又艰巨的任务,让我们珍爱生命,善待自己,保护好我们的环境家园吧!让我们生命的每一天,天天都是环境日! 谢谢大家! 给分啊, 学长。
臭氧的作用臭氧(化学分子式为O3)又名活氧、三子氧、超氧、富氧,广泛存在于地球表面20公里以外的臭氧层,因其能吸收太阳辐射中的绝大部分紫外线,保护地球生物免受伤害,而广为世人关注。 空气中也存在微量臭氧(含量为~),瀑布区、海边、森林区含量最多,一般森林地区臭氧浓度可达到,产生的方式是太阳光的紫外线被小水滴聚光后,将水滴内的氧气反应变为臭氧。尤其在下雨天打雷时,闪电会产生大量臭氧。空气中这些微量臭氧有效抑制了自然界中细菌、霉菌的异常繁殖而保持生态平衡。 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年德国科学家舒贝因(Schonbein)将此异味确定为O3,而命名为OZONE(臭氧)。自此以后,欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用,发现广谱的灭菌效果后,开始工业生产应用,其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的保鲜,自1870年开始,一直沿用至今。 在19世纪,人们就认识到了臭氧的强氧化作用,发现臭氧对木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油与酒精等物质都有氧化作用。1868年,德•格贝斯(de•Gebeth)获得了臭氧应用技术的第一项专利,用臭氧将煤焦油混合物氧化为适于涂料、油漆使用的产品。1873年,欧洲将臭氧在食糖精制和亚麻漂白方面投入使用。一百多年来臭氧应用已深入到多个领域,对人类的生产技术发展做出了重大贡献。臭氧应用按用途分为水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗四个领域,各个领域的应用研究与设备开发都已达到相当高的水平。世界已经形成了独立的臭氧技术产业和部门,1973年建立的国际臭氧协会(IOA)设在加拿大。该协会每两年一次举办国际会议交流各国发展臭氧技术的论文、报告,发达国家都普遍建立了IOA地区性组织,进行学术交流。 二战以后,国际上臭氧应用技术获到了长足发展。首先,1902年,德国帕德博恩建立了第一座用臭氧处理水质的大规模水厂,开创了臭氧水处理的先河,现在世界上已有数千座臭氧水厂。欧美、日本、加拿大等国家的自来水厂应用臭氧已达到普及程度,使用臭氧取代氯消毒净化的自来水,可供直接生饮。矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备。美国七十年代初开始利用臭氧处理生活污水,主要是为了灭菌消毒、去除污染物、脱色等达到排放标准。日本则在缺水地区将污水用臭氧处理后作为中水使用。美、日、德、法等国家近年来都建立了大规模的臭氧污水处理厂。其次,工业应用臭氧也已非常普遍,主要用于化工、石油、造纸、纺织和制药、香料工业。食品行业的应用更为普及,1904年欧洲就利用臭氧对保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品进行保鲜处理,三十年代末,美国80%的冷藏蛋库都安装了臭氧发生器。二战后,欧美、日在食品果品、蔬菜保鲜中将臭氧运用到储存、制造、运输等各个环节。在医疗方面,二战时日本就利用臭氧进行人体理疗,俄罗斯则用强气(臭氧化空气)强化体育运动员体质。目前,国际上在医疗方面已有多种用途:如病房、手术室的空气消毒,利用臭氧水进行医用器械消毒,采用臭氧进行牙科疾病治疗(口腔手术及保持口腔无菌),采用臭氧与放射理疗结合治疗癌症,喝臭氧水治疗妇女病,注射臭氧气体治疗瘘痔、静脉曲张等。在保健方面,日本、台湾流行吸强气(含低浓度臭氧的空气)以强身,用臭氧水淋浴身体杀体菌和美容。现在流行的高科技美容,事实上就是应用臭氧美容。而重大国际比赛游泳池、跳水池也都采用臭氧杀菌消毒以保障运动员的身体健康。 科学研究发现,臭氧分子极不稳定,能分解产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(OH),迅速破坏细菌、病毒等微生物的内部结构,对各种致病微生物有极强的杀灭作用!臭氧杀菌效果比氯好得多,杀菌速度比氯快200~3000倍以上,能自分解成氧气,不会残留有害物而造成二次污染。 臭氧技术产业化的代表领域是饮水处理工程。尤其在二十世纪七十年代以后,卤代有机物的致癌作用被确认后,各国均严格限制氯的使用和排放,臭氧技术处理饮水工程,已成为发达国家替代氯处理饮水工程的首选技术,至今世界上已有万余个臭氧水厂投入运行,在欧洲已达到普及程度,美国、加拿大、日本等国家都在大力发展应用臭氧处理饮水工程。如美国将臭氧技术用于净水工程,大规模的成千上万座水厂,用臭氧消毒,来普及国民无癌化饮水,美国还用臭氧净化周边海域,在90年代初世界性的虾疫中,美国一枝独秀,获得了丰收和回报。欧美国家瓶装饮用水,采用臭氧杀菌净化工艺已完全普及。我国北京,上海,抚顺等地在八、九十年代也建立了几个臭氧处理水厂,以北京田村水厂规模最大。我国一些大型企业自供水厂采用臭氧消毒工艺比较积极,如大庆、胜利油田、燕山石化等臭氧水厂都在运行。我国近年来兴起的瓶装饮用水业,采用臭氧杀菌净化工程最为普遍,并已得到技术监督,卫生防疫部门的认可,没有臭氧设备的瓶装水厂很难在市场上竞争。 二十世纪九十年代末期,联合国多次把保护臭氧层,改善人类生存环境列入联合国大会议程,并制定相应的国际公约,要求将臭氧作为保护环境的重要物质,宣传到家喻户晓、人人皆知。因此,臭氧作为环保产业的地位得到了空前的提高,其技术发展和产业进程具备了良好的社会基础。 臭氧消毒的机理及特点 一、臭氧消毒机理 臭氧是人类已知的仅次于氟的第二位强氧化剂,臭氧在一定浓度下能与细菌、病毒等微生物产生生物化学氧化反应。臭氧有很高的能量,所以不稳定,在常温、常压下分子结构易变,很快自行分解为氧(O2)和单个氧原子(O)。单个氧(O)具有很强的活性,对细菌、病毒及重金属等微生物有较强的氧化作用。 臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶,并直接与细菌、病毒发生作用,破坏其细胞器和核糖核酸,分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遇到破坏。还可以浸透细胞膜组织、侵入细胞膜内,作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖,使细胞发生通透性畸变,导致细胞的溶解死亡,并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原(内毒素)等溶解变性死亡。综观无菌技术对微生物作用的原理可分为抑菌、杀菌和溶菌三种。臭氧灭菌消毒属于溶菌剂,可以“彻底、永久地消灭物体内部所有的微生物”。 二、臭氧消毒特点 臭氧消毒灭菌方法与常规消毒灭菌方法相比具有如下特点。 (1)高效性 臭氧消毒是以空气为媒质,不需要其他任何辅助材料和添加剂。进行消毒时发生一定量臭氧,在相对密封的环境下,扩散均匀,包容性好,克服了紫外线杀菌存在的诸多死角的特点,可达到全方位快速高效的消毒灭菌目的。另外,它的灭菌谱广,即可杀灭细菌繁殖体、芽胞、甲乙型肝炎病毒、各类肺炎病毒、真菌和原虫胞体等多种病毒,还可以破坏肉毒杆菌和毒素及立克次氏体等,同时还具有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。 (2)高洁净性 臭氧快速自然分解为氧的特性,是臭氧作为消毒灭菌剂的独特优点。臭氧是利用空气中氧气产生的,消毒氧化过程中,多余氧(O)在30min后又结合成氧分子(O2),不存在任何残留物,解决了消毒剂容易产生二次污染的问题,同时省去了消毒结束后再次清洁的麻烦。 (3)方便性 臭氧灭菌器一般安装在洁净室内或空气的净化系统中或灭菌设备内(如臭氧灭菌柜、传递窗等)。根据调试验证的灭菌浓度及时间来设置灭菌器的开启及运行时间,操作使用方便。而臭氧消毒可以天天定时开启使用。 (4)经济性:通过臭氧消毒灭菌在诸多制药行业及医疗卫生单位的使用情况来看,臭氧消毒方法与其他方法相比具有很大的经济效益及社会效益。在当今工业快速发展中,环保问题特别重要,而臭氧消毒却避免了其他消毒方法产生的二次污染问题,一次投资,永久收益。 空气消毒灭菌方面的应用 一、家庭 居室中空气污浊程度比室外严重,而目前并没有有效的产品解决这个问题。由于家庭居室装修与空调安装已很普及,冬暖夏凉的环境和密封度的提高,都给细菌繁殖创造了条件,而且装修后的空气污染,热水器(燃气),燃气灶的污染,老年人或病人散发的异味,卫生间的异味、吸烟、家人的呼吸代谢、客人的来访等,都给家庭的空气带来污染,因此,家庭采用臭氧进行空气净化是十分必要的。 二、工业场所 食品果蔬业加工车间,药品加工车间等,这些与人类生活密切相关的制造场所,消毒灭菌手段是必须的,是一个极其广大的臭氧应用市场。另外,臭氧还可清除印刷、化工车间的空气污染,鱼类产品的腥味以及养殖厂的臭味。还可用于种禽(雏)的防瘟保健。用于蔬菜温室大棚的空气消毒并可取代农药。 三、食品保鲜 臭氧用于食品、果品、蔬菜等保鲜在欧美、日本等国非常普及,已经浸透到生产、储存、运输的各个环节,在我国尚属罕见。臭氧用于保鲜,其主要应用市场是冷库、恒温库、轮船、运输车辆,它可使肉类食品在很长时间内不致变质;也可使果品、蔬菜在保存期内完整如初,对草莓、樱桃、葡萄等浆果还可在保鲜的基础上增强芳香,其最大优越性是可使存货在高湿度条件下储存,重量损失少,储存质量高。 四、公共场所 股票交易厅、会议厅、候车(机)室、酒店、舞厅、夜总会、宾馆等,人员的流动性大,除空气污浊外,病毒细菌的交叉感染对人们的健康直接造成威胁,特别是乙肝病毒,感冒病毒以及令人谈及色变的各类肺炎等使人们防不胜防,而这些场所目前都没有有效的消毒灭菌手段,对臭氧产品的市场需求潜力很大。 五、医院 医院是病人聚集的场所,病毒、细菌的发生及传播都较为严重,医院为了保证病人的康复和避免交叉感染,都有很严格的消毒灭菌规程和制度。目前医院的消毒灭菌手段主要是: (1)房间空气消毒多用紫外线杀菌 紫外线杀菌缺点在于灭菌速度慢,成本高,有死角,紫外线对人体皮肤可构成伤害,使用时要求十分严格; (2)医疗器械消毒多用高锰酸钾,过氧乙酸药液及烧、蒸、煮等手段;器械用品的消毒存在保管过程中的二次污染,影响使用的寿命等问题。 (3)大面积的普杀手段多用来苏水泼洒,使医院具有特殊的令人不适的气味。 (4)使用臭氧产品具有快速、彻底、无味、无副作用、方便、低成本等优点。 水处理方面的应用 一、饮用水处理 臭氧应用技术最广泛,最成功的领域是饮用水的处理。 目前,我们国家的水污染主要来源于工业废水、农药化肥、生活废水、输水管网的锈蚀和高层二次供水中悬浮物、微生物、细菌病毒、藻类等。使我们最终饮用的水达不到国家标准(GB5749),经常超标的项目有:细菌总数、大肠杆菌、铁、锰、重金属、氯仿、藻类物质、色度、浑浊度等。即使合格了也还存在水管蚀锈,水箱生菌等二次污染问题。生水煮沸,只能部分灭菌。加氯和近几年推广的二氧化氯及次氯酸钠消毒,所供自来水不能直接饮用。因为氯消毒会产生氯的衍生物,造成二次污染,其中三卤甲烷是直接致癌物质,在欧美的饮用水处理上已逐步淘汰。因此,1996年国家卫生部下发文件,要求二次供水必须安装消毒设施,有些单位的自备井也必须在水质达标的情况下才容许使用,二次供水的消毒及处理产品,目前只有在二氧化氯,次氯酸钠和臭氧发生设备中选用,臭氧水处理具有明显的竞争优势。目前市场上比较流行的各种家用净水器和纯净水,只是过滤了水中颗粒物和杂质,而不能完全消毒,况且在过滤杂质的同时,也滤掉了人体所必需的有机物如钙、铁、锌等,长期饮用这种软水,于人体有百害而无一利。 二、游泳池水处理 臭氧技术用于游泳水处理技术已十分成熟,欧美等国家使用十分普遍,国际比赛游泳池几乎都是臭氧技术处理。我国的游泳用水标准要求细菌个数<1000个,大肠菌群<100个,浊度<5个,由于技术、经济等方面的原因,目前主要采用氯、漂白粉、硫酸铜等消杀手段,在水质达标的同时,又造成水质扎眼,刺激皮肤等不良反应,特别是液氯使用中潜在威胁很大,一旦泄露会造成大面积中毒污染,使用时令人提心吊胆。臭氧技术在水质达标的情况下完全没有以上的缺陷。 三、养殖水处理 养殖水因富含有机物,水质很容易出问题,细菌、病毒对鱼虾类的危害十分严重,近几年我国沿海许多养殖厂绝产、减产,大量荒废,致使人工养殖业发展举步维艰。臭氧在养殖水处理,除了灭菌和抑制病毒对鱼虾的感染、传播外,还可以降解有机物,降低化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD),又因其助凝作用,可以改善水质。国外报道,用臭氧处理养殖水,鱼类可增产30%以上,虾类可增产60%以上,对鱼、虾、蟹苗的对比实验,成活率均提高90%多。养殖水使用臭氧,一般对造成危害的病毒细菌,臭氧浓度达就可全部杀死水中细菌,就可作为预防性使用。因为其经济效益显著,在欧美已广泛采用臭氧化处理养殖水。我国近年来由于经济飞速发展,环境治理工作相对滞后造成环境污染加剧,水质污染日益严重,污染水造成鱼类大量死亡屡见不鲜。在环境治理投资大、见效慢的情况下,大范围、大面积地在养殖业推广臭氧水处理工程,可取得经济效益和社会效益双丰收。 另外,臭氧技术产品在循环水、工业废水、生活污水处理等方面的应用技术也比较成熟,效果显著,在当前水资源紧缺的情况下,对提高水的利用率,节约用水意义十分重大。 日常生活中的应用 一、 臭氧是已知可利用的最强的氧化剂之一,在实际使用中,臭氧具有突出的杀菌、消毒、降解农药的作用,是一种高效广谱杀菌剂。臭氧可使细菌、真菌等菌体的蛋白质外壳氧化变性,可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等。常见的大肠杆菌、粪链球菌、金黄色葡萄球菌等,杀灭率在99%以上。臭氧还可以杀灭杆菌病毒、感冒病毒等,臭氧在室内空气中弥漫快而均匀,消毒无死角。 二、 臭氧只杀死病毒细菌,对健康细胞无害,因为健康的细胞具有强大的平衡酶系统。 三、 臭氧可对空气进行杀菌、净化,预防疾病交叉感染,清除卧室、客厅、厨房、卫生间等处的异味。臭氧气体对室内的被褥、衣物、地毯、衣柜、鞋柜、钱币等具有杀菌、消毒、防霉、除尘螨的功效。 四、 我国有些地区日照时间短,湿度大,空气污染较严重,更能显示出臭氧的特殊作用。 五、 臭氧最适宜的方式是将臭氧溶解于水中,形成所谓“臭氧水”。欧美一些发达国家将“臭氧水”称为“万能水”。它的杀菌速度比氯高千倍以上。 六、 臭氧水可对妇女、儿童使用的内衣、内裤、尿布、包被等进行消毒、杀菌处理。 七、 臭氧水可对瓜果蔬菜、肉类进行杀菌消毒,防腐保鲜,清除异味。同时具有降解瓜果、蔬菜表面残留含磷农药的功能,并能延长食品的保鲜期。 八、 臭氧水可清洁皮肤、保养皮肤、减轻化妆品对皮肤的刺激。利用臭氧水冷敷、浸泡烫伤、割伤、撞伤、可加速伤口愈合,防止感染。 九、 臭氧产品可广泛用于:家庭、医院、宾馆、饭店、美容院美发、公共卫生间、食品加工业、学校、幼儿园、敬老院、金融、证券、办公室、娱乐场所、部队、工业、农业、渔业、养殖业环保等领域。 十、臭氧疗法在人体中的作用 (1)使细菌,病毒等失去活性 臭氧能够破坏细胞膜的完整性,从而进入细胞,使其失去活性,并且将他们清除出体外,用健康的细胞来代替它们。 (2)促进循环 对于循环系统疾病,臭氧可以减少或去除血液中血红细胞的结团,恢复其弹性,使其可以通过毛细血管,增强对氧的吸收。同时还可以提高动脉压,降低血液粘性,促进血液循环。而臭氧对血小板的氧化,也可以起到去除废物疏通血管的作用。 (3)促进氧的新陈代谢 臭氧可以促进血红细胞中糖酵解的速率,促进氧在人体组织中的释放。同时还可以刺激自由基清楚剂,酵素是由一些保护性酶产生。加速克雷伯氏循环,提高ATP的产量。还可以NaOH增加一种血管扩张剂的产生。 (4)过氧化酶的形成 臭氧与不饱和脂肪酸反应生成过氧化氢,脂质过氧化产物包括:烷氧基、过氧基、单态痒、臭氧化物、碳化物、烷烃和稀烃等。 (5)恶性毒瘤的分解 臭氧能够抑制毒瘤的生长。另外,臭氧还可以氧化恶性细胞类脂层,吞噬细胞产生H2O2和羧基来杀死细菌和病毒。其原理是臭氧将L-精氨酸转化为鸟氨酸。亚硝酸盐和硝酸盐。 (6)并行的治疗 臭氧并不是药,也不是什么魔法,它只是一种使人体恢复健康的有效的治疗手段。而真正发挥作用的还是人体的免疫系统。臭氧(化学分子式为O3)又名活氧、三子氧、超氧、富氧,广泛存在于地球表面20公里以外的臭氧层,因其能吸收太阳辐射中的绝大部分紫外线,保护地球生物免受伤害,而广为世人关注。 空气中也存在微量臭氧(含量为~),瀑布区、海边、森林区含量最多,一般森林地区臭氧浓度可达到,产生的方式是太阳光的紫外线被小水滴聚光后,将水滴内的氧气反应变为臭氧。尤其在下雨天打雷时,闪电会产生大量臭氧。空气中这些微量臭氧有效抑制了自然界中细菌、霉菌的异常繁殖而保持生态平衡。 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年德国科学家舒贝因(Schonbein)将此异味确定为O3,而命名为OZONE(臭氧)。自此以后,欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用,发现广谱的灭菌效果后,开始工业生产应用,其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的保鲜,自1870年开始,一直沿用至今。 在19世纪,人们就认识到了臭氧的强氧化作用,发现臭氧对木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油与酒精等物质都有氧化作用。1868年,德•格贝斯(de•Gebeth)获得了臭氧应用技术的第一项专利,用臭氧将煤焦油混合物氧化为适于涂料、油漆使用的产品。1873年,欧洲将臭氧在食糖精制和亚麻漂白方面投入使用。一百多年来臭氧应用已深入到多个领域,对人类的生产技术发展做出了重大贡献。臭氧应用按用途分为水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗四个领域,各个领域的应用研究与设备开发都已达到相当高的水平。世界已经形成了独立的臭氧技术产业和部门,1973年建立的国际臭氧协会(IOA)设在加拿大。该协会每两年一次举办国际会议交流各国发展臭氧技术的论文、报告,发达国家都普遍建立了IOA地区性组织,进行学术交流。 二战以后,国际上臭氧应用技术获到了长足发展。首先,1902年,德国帕德博恩建立了第一座用臭氧处理水质的大规模水厂,开创了臭氧水处理的先河,现在世界上已有数千座臭氧水厂。欧美、日本、加拿大等国家的自来水厂应用臭氧已达到普及程度,使用臭氧取代氯消毒净化的自来水,可供直接生饮。矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备。美国七十年代初开始利用臭氧处理生活污水,主要是为了灭菌消毒、去除污染物、脱色等达到排放标准。日本则在缺水地区将污水用臭氧处理后作为中水使用。美、日、德、法等国家近年来都建立了大规模的臭氧污水处理厂。其次,工业应用臭氧也已非常普遍,主要用于化工、石油、造纸、纺织和制药、香料工业。食品行业的应用更为普及,1904年欧洲就利用臭氧对保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品进行保鲜处理,三十年代末,美国80%的冷藏蛋库都安装了臭氧发生器。二战后,欧美、日在食品果品、蔬菜保鲜中将臭氧运用到储存、制造、运输等各个环节。在医疗方面,二战时日本就利用臭氧进行人体理疗,俄罗斯则用强气(臭氧化空气)强化体育运动员体质。目前,国际上在医疗方面已有多种用途:如病房、手术室的空气消毒,利用臭氧水进行医用器械消毒,采用臭氧进行牙科疾病治疗(口腔手术及保持口腔无菌),采用臭氧与放射理疗结合治疗癌症,喝臭氧水治疗妇女病,注射臭氧气体治疗瘘痔、静脉曲张等。在保健方面,日本、台湾流行吸强气(含低浓度臭氧的空气)以强身,用臭氧水淋浴身体杀体菌和美容。现在流行的高科技美容,事实上就是应用臭氧美容。而重大国际比赛游泳池、跳水池也都采用臭氧杀菌消毒以保障运动员的身体健康。 科学研究发现,臭氧分子极不稳定,能分解产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(OH),迅速破坏细菌、病毒等微生物的内部结构,对各种致病微生物有极强的杀灭作用!臭氧杀菌效果比氯好得多,杀菌速度比氯快200~3000倍以上,能自分解成氧气,不会残留有害物而造成二次污染。
臭氧层损耗是当前又一个人们普遍关注的全球性大气环境问题,因为它同样直接关系到生物圈的安危与人类的生存,需要全世界共同采取行动。1、臭氧层变化与臭氧洞臭氧(O3)是氧的同素异形体,在大气中含量很少,但其浓度变化都会对人类健康和气候带来很大的影响。臭氧存在于地面以上至少10km高度的地球大气层中,其浓度随海拔高度而异。平流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射(240-329纳米,称为UV-B波长),为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面,臭氧遍布整个对流层,却起着温室气体的不利作用。在平流层中臭氧耗损,主要是通过动态迁移到对流层,在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子,从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。1985年,英国科学家法尔曼(Farmen)等人首先提出,“南极臭氧洞”的问题。他们根据南极[[right]][[image1]][[/right]]哈雷湾观测站(Halley Bay)的观测结果,发现从1957年以来,每年早春(南极10月份)南极臭氧浓度都会发生大规模的耗损,极地上空臭氧层的中心地带,臭氧层浓度已极其稀薄,与周围相比像是形成了一个“洞”,直径达上千公里,“臭氧洞”就是因此而得名的。这一发现得到了许多其他国家的南极科学站观测结果的证实。卫星观测结果表明,臭氧洞在不断扩大,至1998年臭氧洞的覆盖面积已相当于三个澳大利亚。而且,南极臭氧洞持续的时间也在加长。这一切迹象表明,南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化之中。臭氧层的损耗不只发生在南极,在北极上空和其它中纬度地区也都出现了不同程度的臭氧层损耗现象。只是与南极的臭氧破坏相比,北极的臭氧损耗程度要轻得多,而且持续时间相对较短。我国的科学工作者(中国气象科学院的周秀骥)也报道了在我国的青藏高原存在一个臭氧低值中心。中心出现于每年6月,中心区臭氧总浓度年递减率达,这在北半球是非常异常的现象。2、臭氧层破坏的原因对于臭氧层破坏的原因,科学家们有多种见解。有的认为,这可能跟亚马逊河地区不断出现的森林火灾有关;有的认为,臭氧洞之所以出现在两极,是极地低温造成的,美国肯塔基大学的一个科学小组则认为,臭氧水平可能是随着太阳黑子活动的自然周期而变化的。但是,多数科学家则认为,人类过多使用氟氯烃(CFCS)类物质是臭氧层破坏的一个主要原因。CFCS的形式决定了它们对臭氧层的危害程度。含H的CFCS比不含H的降解得快,对平流层臭氧威胁较小,而像C2H4F2(CFC152a)类不含氯溴的CFCS则对平流层臭氧威胁更小,甚至不构成威胁。BrOX和ClOX破坏臭氧的机理:能产生这两种自由基的化合物,主要是氟利昂和哈龙。氟利昂是含氟、氯饱和烃的总称。氟利昂应用广泛,主要用于制冷剂、气雾剂、发泡剂和清洁剂等。破坏臭氧的机理主要是氟利昂进入平流层后,在紫外照射下分解出Cl原子基,Cl再与O3发生链反应。哈龙是一类含溴卤代甲、乙烷的商品名,主要用作灭火剂,破坏臭氧的机理与氟利昂相似,研究表明,进入平流层的哈龙比氟利昂更危险。3、臭氧层的变化对人类的影响由于臭氧层被破坏,照射到地面的紫外线B段辐射(UV-B)将增强,预计UV-B 辐照水平的增加不仅会影响人类,而且对植物、野生生物和水生生物也会有影响。1) 对人类健康的影响臭氧层破坏后,人们直接暴露于UV-B辐射中的机会增加了。UV-B辐射会损坏人的免疫系统,使患呼吸道系统的传染病人增多;受到过多的UV-B辐射,还会增加皮肤癌和白内障的发病率。全世界每年大约有10万死于皮肤癌,大多数病例与UV-B有关。据估计平流层臭氧每损耗1%,皮肤癌的发病率约增加2%。总的来说,在长期受太阳照射的地区的浅色皮肤人群中,50%以上的皮肤病是阳光诱发的,即肤色浅的人比其他种族的人更容易患各种由阳光诱发的皮肤癌。此外,紫外线照射还会使皮肤过早老化。2) 对植物的影响一般说来,UV辐射使植物叶片变小,因而减少俘获阳光进行光合作用的有效面积。有时植物的种子质量也受到影响。各种植物对UV辐射的反应不同。对大豆的初步研究表明,UV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%。3) 对水生系统的影响UV-B的增加,对水生系统也有潜在的危险。水生植物大多数贴近水面生长,这些处于水生食物链最底部的小型浮游植物最易受到平流层损耗的影响,而危及整个生态系统。研究表明,UV-B辐射的增加会直接导致浮游植物、浮游动物、幼体鱼类、幼体虾类、幼体螃蟹以及其它水生食物链中重要生物的破坏。研究人员已发现臭氧洞与浮游植物繁殖速度下降12%有直接关系,而美国能源与环境研究所的报告表明,臭氧层厚度减少25%导致水面附近的初级生物产量降低35%,光亮带(生产力最高的海洋带)减少10%。4) 对其它方面的影响有研究指出,UV-B增加会使一些市区的烟雾加剧。一个模拟实验发现,在同温层臭氧减少33%,温度升高4℃时,费城及纳什维尔的光化学烟雾将增加30%或更多。另一种经济上很重要的影响是,臭氧耗竭会使塑料恶化、油漆退色、玻璃变黄、车顶脆裂。4、保护臭氧层的对策我们已经知道,氟氯烃类物质造成臭氧层的破坏最大,因此,了解其使用与排放情况,找到解决问题的对策,达成国际协议的基础,尽快停止使用CFCS。CFCS主要用于气溶胶喷雾剂,如制冷剂、发泡剂和溶剂等。当今世界上,从冷冻机、冰箱、汽车到硬质薄膜、软垫家具,以及从计算机芯片到灭火器,都离不开CFCS。CFCS的产量在世界各地极不相同,主要使用量集中在美国及西方工业化国家。1) 逐步禁止生产和使用破坏臭氧层的物质,从而保护臭氧层免遭破坏。既然破坏臭氧层的物质均为人造化学品,那么完全禁止生产和应用这些物质是可能的,但是,由于氟里昂在工农业生产上的重要地位,立即禁止生产和使用是有难度的,因此,国际上采用的办法是逐步禁止生产和使用这些破坏臭氧层的物质。因此有了著名的《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及《蒙特利尔议定书(修正案)》。我国也在1989年9月加入《维也纳公约》。2) 全球合作为了使发展中国家的缔约国能够实施控制措施,缔约国应尽力向发展中国家提供情报及培训机会,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。3) 研究开发破坏臭氧层物质的替代物。由于破坏臭氧层的物质在工农业生产中占有相当重要的地位,限用和禁用上述物质就必须研究开发相应的替代物。因为破坏臭氧层的物质主要为氟里昂,所以,寻找氟里昂的替代物是研究的重点。现在比较常用的有:氢氟烃HFC,氢氟烃中不含氯,不破坏臭氧层,在大气中的降解产物毒性较低,是较理想的替代物。但温室效应较重,而且有些替代品有生产成本高,热交换性能差、易燃的缺点等。氢氯氟烃HClF,氢氯氟烃的臭氧层破坏系数低,亦可作为氟里昂的过渡替代物,可用作聚氨酯和绝缘材料的发泡剂。其它替代物,有氟碘烃FI,其中的C—I键很容易吸收紫外线发生断裂,不会滞留在大气层,是很有发展前途的氟里昂替代物。氟代乙醇、氟代醚、二甲醚、氨、饱和烃作为氟里昂的替代物均有研究和应用。氦、空气、水、二氧化碳及氮等许多天然物质在低温和制冷行业早有应用,应该也是比较理想的替代物。我国上海、青岛已开发出无氟冰箱。日本通产省技术研究院现已开发出新一代氟里昂,其分子式为C4H5F7O或C3H3F5O,它既不破坏臭氧层,也不产生温室效应。
走近绿色绿色是时尚的代名词,绿色是树之名,绿色是小溪的欢歌,绿色是花儿的枝叶,绿色象征着生机。树,人类的朋友,它奉献氧气吸入二氧化碳,为人类净化空气,抵御沙化、风尘、赤潮。但是,人们怎么报答它的?滥砍滥伐。知道吗?中国森林面积只有15.8亿公顷,森林覆盖率也只有16.5%。地球森林覆盖率已经下降了20%—30%,如果再不加以节制,人类将失去这个朋友,那时,人们醒悟会不会太迟了?人类,地球的“破坏者”,动物,人类的伙伴,为什么动物濒临灭绝?因为偷猎。树木,动物的家园,失去家园,动物何处容身?湿地,在中国已经遭到破坏,盲目地围垦、掠夺开发、污染加剧、过度利用等因素,全国三分之一的天然湿地面临被改变、丧失的危险。导致生态环境失去平衡。工厂大量地排出废气、废水、废物,使环境质量恶化。地球资源本来可以再生,可人类却滥用化学品,致使本来再生的资源不能再生。关心地球就是关心我们的家园,保护资源就是保护我们生存发展的基础。地球只有一个,她是人类赖以生存的美丽家园。我们再也不能迟疑了。全人类应该行动起来,保护我们的家园,再也不要出现在武威、民勤的这种危害人类的事发生。作为一名小学生,我们怎样才能保护我们的家园呢?我认为,要从小事做起,从我做起。首先,保护我们周围的环境,讲究卫生,不乱扔废弃物,不乱倒垃圾,爱护花草树木,保持校园环境干净整洁。其次,保护我们周围的环境,建立“绿色环保”少年岗,植树造林,控制土地沙漠化,扩大绿地面积。善待地球,保护地球,保护资源环境,就是保护我们自己,同时也为我们子孙后代留下美好的家园。只有每个人都齐心协力,齐抓共管,才能使明天的家园,变得更加美丽。保护环境“我想有个家,我想有个家,我想有个家……家!在哪儿呢???”这是增城电视台〈〈公益〉〉栏目中播出的动画片,一对无家可归的可怜小鸟所说的一句话。就这一句话使我陷入了深深的沉思:保护环境,人人有责!环境是大自然赐给我们的宝贵财富,我们应该珍惜它们。植物是大自然的天然屏障;动物是人类的朋友;臭氧层是大地的保护伞;淡水是我们的生命之泉。不过人们总是把环保挂在嘴边,而没有采取保护行动,人们要知道:环保重在实际啊!一棵树每天能吸收大量的二氧化碳和其它的有害气体,放出同样多的氧气,可供一个工厂的人一天的呼吸。而花草可吸取噪音,如果栽一片花草坪的话,那就可以大大降低噪音的污染了。由此可见,植物对人类是多么重要。可是有些人却还不知道这些,每当我看见草坪被那些人践踏,爱护花草的标语牌被踢倒,我的心就像刀割似的,难受极了。如果失去了花草树木,我真不敢想象世界将变成什么样子!我三年级时学过《一个小村庄》这篇课文,讲的是一个美丽的小村庄,因为人们过度砍伐树木,使得大地裸露,大水冲没了村庄。这是多么可怕的事情啊!难道还能让这种事情再发生在我们城市中吗?动物是人类的朋友,是社会的财富,我们应当珍惜它们。我从〈〈岭南少年报〉〉和〈〈现代小学生报〉〉中知道:美洲猎豹已长离世间;猛马象早已丧命冰河;剑齿虎早就灭绝;欧洲大雷鸟接近灭绝;鲸类正苟延残喘;非洲象被逼在绝种深渊边。从现在开始,从我做起,少吃野生动物,阻止捕猎者猎取动物。记得2003年SARS蔓延,都是因为人们吃果子狸,由冠状病毒变异而引起非典。我从网上获得臭氧层被称为大地的保护伞,因为它可以挡住大部分紫外线,如果没有臭氧层的话,一刹那,大地将尽被烤焦。因为人们大量使用化学药品,南极上空已露出了个大洞。淡水也非常宝贵,据电视新闻报道:全球百分之七十的水属于盐水,这种水不可饮用。据统计:三个人之中,就会有一人缺水,何况现在也没有发明出盐水转化机。水流声“哗哗”一定是有人没有拧紧水龙头,节约用水只是挂在嘴边,根本没有人记住,那些不自觉的人洗完手之后,不关紧水龙头,让那些淡水白白流走。总而言之,保护环境,再不能挂在嘴边,要重在实际行动。大家要用我们的双手保护我们这个美丽而又脆弱的地球。
全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。 什么是全球气候变暖 全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。 1981~1990年全球平均气温比100年前上升了℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。 全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。 出现全球变暖趋势的具体原因是,人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约摄氏度(华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。 为了阻止全球变暖趋势,1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》,该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约,发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外,这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。 全球变暖的历史与预测 根据仪器记录,相对于1860年至1900年期间,全球陆地与海洋温度上升了摄氏度。自1979年,陆地温度上升速度比海洋温度快一倍(陆地温度上升了摄氏度,而海洋温度上升了摄氏度)。根据卫星温度探测,对流层的温度每十年上升摄氏度至度。在1850年前的一两千年,虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期,但是大众相信全球温度是相对稳定的。 根据美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究报告估计,自1800年代有测量仪器广泛地应用开始,2005年是最温暖的年份,比1998年的记录高了摄氏百分之几度。 世界气象组织和英国气候研究单位也有类似的估计,曾经预计2005年是仅次于1998年第二温暖的年份。 在人类近代历史才有一些温度记录。这些记录都来自不同的地方,精确度和可靠性都不尽相同。在1860年才有类似全球温度仪器记录,相信当年的记录很少受到城市热岛效应的影响。从最近的千禧年内的多方记录所展示的长远展望,在过去1000年的温度记录中可以看到有关的讨论及其中的差异。最近50年的气候转变的过程是十分清晰,全赖详细的温度记录。到了1979年,人类更开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度。 在2000年后,各地的高温记录经常被打破。譬如:2003年8月11日,瑞士格罗诺镇录得摄氏度,破139年来的记录。同年,8月10日,英国伦敦的温度达到摄氏,破了1990年的记录。同期,巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏度,破了1873年以来的记录。8月7日夜间,德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天,台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录,而中国浙江省更快速地屡破高温记录,67个气象站中40个都刷新记录。2004年7月,广州的罕见高温打破了五十三年来的记录。2005年7月,美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日,重庆最高气温高达43度。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达度,破了1997年的记录。2006年11月11日是香港整个十一月最热的一日,最高气温高达度,比1961年至1990年的平均最高温度还要高。 美国科学家发现史前农业活动曾使世界避免进入新冰川期 据新华社电美国科学家研究发现,古代农业活动曾使世界避免进入新冰川期。这说明,人类活动引起全球气候变暖可能持续了数千年。 研究人员说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使大气中甲烷和CO 2等温室气 体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。 美国弗吉尼亚大学教授拉迪曼说:“要不是早期农业带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”拉迪曼承认,研究结果非常容易引起争议。 美国国家大气研究中心17日说,科学家通过两项最新研究预测,即使现在全世界温室气体的排放量稳定在2000年的水平,本世纪全球变暖和海平面上升的趋势已经不可逆转。 国家大气研究中心的科学家在18日出版的《科学》杂志上连续发表两篇论文,从不同角度预测了全球气候变化的趋势。他们的成果将由联合国下属的政府间气候变化专家委员会评估,收录到2007年公布的下一份全球气候变化报告中。 在第一篇论文中,国家大气研究中心的魏格雷提出了一个较简单的数学模型来理解全球气候变化。他认为,由于海洋存在“热惯性”,对温室气体等外界影响的反应有所滞后,本世纪全球变暖的趋势只不过是以前排放温室气体的后果。 据魏格雷预测,到2400年,已存在于大气中的温室气体成分,将至少使全球平均气温升高1摄氏度;不断新排放的温室气体,又将导致全球平均气温额外升高2至6摄氏度。这两个因素还会分别引起海平面每世纪上升10厘米和25厘米。 他在论文中说,要遏制气候变暖的趋势,现在就必须将全球温室气体排放控制在极其低的水平,即使这样海平面上升的趋势恐怕也难以避免,每世纪10厘米的上升速度可能是最乐观的预测。 由杰拉尔德·梅尔等人发表的第二篇论文则预测,由于“热惯性”的存在,即使本世纪中人类不向大气排放任何温室气体,到2100年全球平均气温也将至少升高摄氏度,海平面将上升11厘米以上,其中海平面上升的速度比科学家早先的预测值高了一倍多。梅尔对此解释说,这是因为以前的预测没有考虑到冰川融化等的影响。 梅尔的研究小组用两套数学模型,借助超级计算机模拟了全球温室气体排放量分别为低、中、高时的气候和海平面变化情况。 全球变暖的条件 地球气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出,温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因,太阳活动变化在其中也起到了推动作用。 据《日本经济新闻》报道,日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看,过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断,太阳活动对气候变暖也有影响,仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。 太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说,太阳黑子多的时候,太阳活动剧烈。比如史料曾记载,公元17世纪时太阳黑子很少出现,当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示,太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为,如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。 然而,最近国际空间科学界出现了一种假说,认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量,“放大”太阳对地球的影响,从而左右气候变化。提出这种假说的丹麦科学家推测,射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化,使云容易生成,从而吸收太阳的大量辐射,降低地球温度。但是,太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流,能干扰宇宙射线射向地球,使云不易形成,进而导致地球温度升高。目前,丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素,以论证上述假说。 也有日本专家提出,虽然太阳辐射能量的变化幅度只有,但他们发现这种能量变化能使地球大气对于太阳紫外线的吸收量变化幅度达到百分之几,这种吸收量的增加会使大气臭氧层温度升高。日本气象研究所第二研究部负责人小寺邦彦表示,臭氧层温度的变化会波及对流层,从而对寒流和季风造成影响,但目前尚不清楚上述机制能对地球气候变暖产生多大影响。为了继续研究这个课题,小寺邦彦等人组成的国际研究小组已于去年开始工作。 全球持续变暖 中国气象局国家气候中心副主任罗勇表示,据世界上许多科学家预测,未来50—100年人类将完全进入一个变暖的世界。由于人类活动的影响,21世纪温室气体和硫化物气溶胶的浓度增加很快,使未来100年全球、东亚地区和我国的温度迅速上升,全球平均地表温度将上升℃℃。到2050年,我国平均气温将上升℃。 “入冬以来罕见大雾天气频发也是暖冬的一个征兆。”罗勇说,大雾天气系“暖冬”造成强冷空气非常弱所致。全球变暖的现实正不断地向世界各国敲响警钟,气候变暖已经严重影响到人类的生存和社会的可持续发展,它不仅是一个科学问题,而且是一个涵盖政治、经济、能源等方面的综合性问题,全球变暖的事实已经上升到国家安全的高度 全球变暖的温度预测 德国研究人员表示,未来全球气温可能会远远高于一些科学家此前所做的预测,如果新的计算机模型关于气候变化所做的预测是正确的话。 据路透社报道,政府间气候变化专门委员会(IPCC,由各国气象专家组成,研究全球气候趋势)此前预测,到本世纪末,随着二氧化碳的成倍增加,全球气温将升高至摄氏度。但德国美因兹马普化学研究所的迈因拉特·安德烈埃教授及其研究小组的最新测算方法却表明,全球气温上升的最高幅度可达到6摄氏度。 安德烈埃教授表示,这种新的方法是将悬浮微粒、温室气体和生物圈效应统一在一起,改变了以往关于气候变化的预测,即使之从人们可以容忍的程度发展到更迅速变化的危险境地。 安德烈埃教授将温室气体比作是导致全球变暖的加速器,悬浮微粒的存在则可以减缓气温的上升。悬浮微粒是空气中产生于燃烧、化学制品和烟尘之中的细小微粒。随着新的空气净化调节装置的使用,悬浮微粒的数量将会减少,因而其冷却功效也就随之变小。相反,全球气温却会随之上升。 悬浮微粒只能在大气中停留一周的时间,而温室气体则能停留大约50多年的时间。也就是说,悬浮微粒的冷却作用减少得快,而温室气体减少得慢。这样,在长期的竞赛中,温室气体最终必将战胜悬浮微粒,随之而来的就是灼热的高温天气。 然而,安德烈埃教授也同时承认,这种情况具有高度的科学不确定性,气候的变化也远远超出了经验和科学理解所能达到的范畴。如果他的计算是正确的,21世纪气候的变化就会超过政府间气候变化专门委员会的预测。 全球升温的后果 据新华社电美国世界观察研究所的研究人员近期警告说,全球气候升温将致全球农业减产,或许在下个世纪出现食品匮乏的局面。研究人员在分析联合国和美国国立科学院发布的信息以及世界稻米市场趋势后得出了这一看法。 世界观察研究认为,全球气候升温和地下水水位下降将成为全球粮食供应紧张的直接诱因,全球稻米价格上涨趋势体现了这一点。 美国政府发布的统计数字显示,即使是在去年全球粮食大丰收、小麦和玉米价格下降的情况下,稻米价格依然上涨了30%,达到每吨260美元。 美国国立科学院去年发表的一份研究报告显示,水稻生长季节气温异常上升将使收成减少。另外,全球许多地区出现地下水水位下降、水井枯竭问题,也将对粮食产量构成影响。 如何减缓全球变暖 科学家们提出了一个大胆的想法,要围绕地球建立一个由小微粒或太空飞船组成的人工太空环,遮蔽热带阳光,调节地球温度。 不过,一些反对者认为,这种想法肯定会有一些副作用,一个能够对太阳光进行有效散射的粒子带将会使我们的每个夜空都变成和满月时一样明亮;而且这一计划的预算将高得惊人,可能达到6万亿到200万亿美元,就连全球资金最为充足的科研机构美国航空航天局也无法承担,如果把散射粒子改为太空飞船的话,预算额可能会少一些,估计能降到5000亿美元左右。 地球诞生以来,大气温度曾经几度升降,太阳辐射、云层遮蔽和温室气体等各种因素都曾经或正在影响着我们的气候。如果给地球围上一个粒子或飞船组成的“腰带”的话,赤道上空就会出现一个阴影,要部署这些粒子,就必须使用一些专门的控制飞船,像牧羊犬一样照看粒子群。 过去的一个世纪,地球温度明显上升,未来一百年间这一趋势还会继续下去,很多研究都证实地球气温将在未来几个世纪里提高1到20华氏度,海平面明显上升,一些海滨城市将不复存在。有科学家指出,减少太阳光照射,地球温度就会降低,而一些地面或太空系统完全可以实现这一目的。不过,有科学家指出,人们目前还无法计算出地球到底能吸收多少阳光,又有多少阳光被反射回太空,而这正是实施上述计划的关键一步。 美国科学家的研究显示,古代农民的活动曾使世界避免进入新冰川期。这一结果说明,人类活动引起的全球气候变暖不是新现象,它可能持续了数千年。英国《观察家报》最近援引研究人员的话说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使地球大气中甲烷和二氧化碳等温室气体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。美国弗吉尼亚大学教授威谦·拉迪曼说:“要不是早期农业活动带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”研究表明,如果没有人类干预,地球会比现在低2摄氏度,蔓延的冰盖和冰川会影响世界很多地区。人类排放的一些气体如二氧化碳、甲烷、氯氟烃等具有吸收红外线辐射的功能,这些气体被称为“温室气体”。它们在大气中大量存在,如同一个罩子,把地面上散发的热量阻挡。就像“暖房”一样,造成地表温度的上升。科学家把这种现象称为“温室效应”。有一种说法:认为温室效应是造成全球气候变暖的主要原因。这是科学家考察了近一百年来二氧化碳排放量的增加与气温上升相关性而提出的。认为控制温室气体的排放,可能会控制全球气候变暖,防止生态平衡破坏,农业变异,冰川融化等灾害发生。当然,根据现代环境科学研究,对温室效应和全球候气变暖的相关程度,还在进一步探索。但人们确实已经感受到全球气候变暖和异常,在这方面,科学家提出控制温室气体排放量也许是防患于未然吧。 全球气候变暖的原因有两方面:大量燃烧煤炭、天然气等产生大量温室气体;肆意砍伐原始森林,使得吸收二氧化碳的能力下降。大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”,使地表始终维持着一定的温度,产生了适于人类和其他生物生存的环境。在这一系统中,大气既能让太阳辐射透过而达到地面,同时又能阻止地面辐射的散失,我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。造成温室效应的气体称为“温室气体”,它们可以让太阳短波辐射自由通过,同时又能吸收地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等,其中最主要的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖,与之同时,大气中的温室气体的含量也在急剧地增加。许多科学家都认为,温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧可能是全球变暖的基本原因。 排放温室气体的人类活动包括:所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳。在化石能源中,煤含碳量最高,石油次之,天然气较低;化石能源开采过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷;水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳;水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷;土地利用变化减少对二氧化碳的吸收;废弃物排放甲烷和氧化亚氮。人类燃烧煤、油、天然气和树木,产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温,使碳循环失衡,改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来,大气中二氧化碳含量增加了25%,远远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录,而且目前尚无减缓的迹象。 导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。 世界上的森林主要分为寒带(北方)森林、温带森林和热带森林三类。据专家介绍,今天的森林生态系统,是大自然经过8000年的进化才逐渐形成的。今天,所有的原始森林都沦为伐木业大规模开采利用的目标。在热带地区,许多现在已荡然无存的森林就是在过去的50年被砍伐一空的。仅1960年至1990年,就有超过亿公顷的热带森林被吞噬,占世界热带森林总面积的20%;还有数百万公顷的热带森林在砍伐、农田开垦和矿产开采中退化。 而且,全球的非法砍伐和非法木材产品交易还在继续加剧,尤其是在拥有热带森林的发展中国家和政府执法不力的俄罗斯等国。而国际市场对廉价木产品的需求,又进一步恶化了这一状况。 政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约摄氏度(华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。
引言:提起“纳米”这个词,可能很多人都听说过,但什么是纳米,什么是纳米材料,可能很多人并不一定清楚,本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介,相信随着科学技术的发展,会有越来越多的纳米材料走进人们的生活,为人类造福。纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一;相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如,存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘,成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器,价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件,用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世,充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度(1~100urn)与物质中的许多特征长度,如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当,从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子,也不同于宏观物体,从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象,认识新规律,提出新概念,建立新理论,为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础,也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题;纳米结构设计,异质、异相和不同性质的纳米基元(零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝)的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点,人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。 1研究形状和趋势 纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术,带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究,在千年交替的关键时刻,迎接新的挑战,抓紧纳米材料和柏米结构的立项,迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代,纳米材料研究的内涵不断扩大,领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密,实验室成果的转化速度之快出乎人们预料,基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒为7urn的pd,屈服应力比粗晶pd高5倍;具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注,晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望, 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位,世界发达国家的政府都在部署本来10~15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会(nsf)1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标;美国darpa(国家先进技术研究部)的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象;日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究,例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划,1997年,纳米科技投资亿美元;德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划;英国政府出巨资资助纳米科技的研究;1997年西欧投资亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道,纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意;美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究,决定加大投资,今后3年经费资助从亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》(400卷)发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里,报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍,从亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究,白宫采取了临时紧急措施,把原亿美元的资助强度提高到亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道,美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一,《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域(其它两个为生命科学和生物技术,从外星球获得能源)。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视,其原因有两个方面:一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测,估计能达到14400亿美元,美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说:纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流,在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一,纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月,美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系,10bit/s尺寸的密度已达109bit/s,美国商家已组织有关人员迅速转化,预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世,在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体,预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量,在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目,正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉,新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇,美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展 我国纳米材料研究始于80年代末,“八五”期间,“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目,组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作,国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题,国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后,纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头,地方政府和部分企业家的介入,使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前,我国有60多个研究小组,有600多人从事纳米材料的基础和应用研究,其中,承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有:中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学,还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学,华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金(晶态、非晶态及纳米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体,建立了相应的设备,做到纳米微粒的尺寸可控,并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新,取得了重大的进展,成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷;在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变;在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果;在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd;设计和制备了纳米复合氧化物新体系,它们的中红外波段吸收率可达 92%,在红外保暖纤维得到了应用;发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法;发现全致密纳米合金中的反常hall-petch效应。 近年来,我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果,引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成:利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术,用这种技术合成的纳米管,孔径基本一致,约20urn,长度约100pm,纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列,在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备:首次大批量地制备出长度为2~3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1~2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备:首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3~40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒,并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功,推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆,该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后,许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶;发现了非水溶剂热合成技术,首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬(crn)、磷化钴(cop)和硫化锑(sbs)纳米微晶,论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石;在高压釜中用中温(70℃)催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉,论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳(cc14)制成金刚石”一文,予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累,在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地,中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性,还是成果的学术水平和适用性来分析,都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地,促进我国纳米材料研究的发展,培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接,加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年,我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料,研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置,发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法,研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来,根据国际纳米材料研究的发展趋势,建立和发展了制备纳米结构(如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm-41等)组装体系的多种方法,特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验,已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性,推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全,达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述,“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果,形成了一支高水平的科研队伍,基础研究在国际上占有一席之地,应用开发研究也出现了新局面,为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来,我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇,在国际上排名第五位,其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国,在国际排名第三位,在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上,我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止,纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项,国家发明奖2项;院部级自然科学一、二等奖3项,发明一等奖3项,科技进步特等奖1项;申请专利 79项,其中发明专利占50%,已正式授权的发明专利6项,已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年,我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文,引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇,影响因子在6以上的学术论文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影响因子在3以上的31篇,被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上,对中国纳米材料研究给予了很高评价,指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果,在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍,中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。4 纳米产业发展趋势(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。(2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。(3)能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减少排放,不再需要辅助装置。另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。(4)纳米生物医药:这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前,国际医药行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。(5)纳米新材料:虽然纳米新材料不是最终产品,但是很重要。据美国测算,到21世纪30年代,汽车上40%钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替,这样可以节省汽油40%,减少co2,排放40%,就这一项,每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外,还有各种功能材料,玻璃透明度好但份量重,用纳米改进它,使它变轻,使这种材料不仅有力学性能,而且还具有其他功能,还有光的变色、贮光,反射各种紫外线、红外线,光的吸收、贮藏等功能。(6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱,可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉,用的是抗菌涂料,里面的果盘都采用纳米材料,发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展;其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势,中国纺织要在进入wto后能占据有利地位,现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传,提到应用了纳米技术,特殊功能的有防静电的、阻燃的等等,把纳米的导电材料组装到里面,可以在11万伏的高压下,把人体屏蔽,在这一方面,纺织行业应用纳米技术形势看好;第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶,可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能,而且釉不结霜,其它综合性能都很好;第四是建材工业中的油漆和涂料,包括各种陶瓷的釉料、油墨,纳米技术的介入,可以使产品性能升级。1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时,对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价,并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻,机遇难得,我们必须加倍重视纳米科技的研究,注意纳米技术与其它领域的交叉,加速知识创新和技术创新,为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。编者按:激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,白春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”对于纳米科技,科学的态度是积极参与,脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展,既不需要商业炒作,也不需要科学炒作。
2007 纳米技术给我们带来了哲学摘要:纳米技术是指在纳米尺度的物质正在准备,研究和工业陶瓷材料的产业化和利用纳米材料的研究和产业化跨越综合技术体系。纳米技术的发展扩大人类认识微观世界的能力,你可以探索微观尺度上的神秘男子和世界。另一方面,我们也应该看到纳米技术应用不当带来的灾难,本文总结了纳米技术成果的基础上的哲学辩证思维运用纳米技术危害。 关键词:纳米技术的哲学思考解决方案1文本纳米技术及其成就1 .1什么是纳米技术纳米namometer是英文的音译,是一个物理的计量单位,一纳米是一米的十亿分之一,相当于45个原子排列起来的长度。通俗点说,相当于万分之一的人的头发丝的厚度。就像毫米,微米,纳米尺度的概念,并没有物理意义。当物质到纳米尺度后,这个范围是1-100纳米的空间,材料性能就会发生突变,也有特殊的性质。这是两个不同的原子,分子,也不同于宏观性质的材料组合物的特定的材料,即纳米材料从原来的组合物。如果只有在纳米尺度,并没有特殊性能的材料,不能被称为纳米材料。在过去,人们只注意原子,分子或空间,而往往忽略了中间的领域,这一领域实际上是丰富的性质,但以前不知道这个尺度范围的性能。纳米尺度性能的小尺寸效应,表面积效应,量子尺寸效应。的第一个实现,它的性能并引用纳米概念的是,日本科学家,他们是在20世纪70年代与超微离子蒸发的方法,和其性能通过研究发现,:一个导电,导热的铜,银导体做后纳米尺度,也就失去了其原有的性质,显示出既不导电,也不导热系数。磁性材料,也类似的铁 - 钴合金中,使约20-30纳米的大小,磁畴变成单磁畴,它是比原来的磁高1000倍。 20世纪80年代中期,人们这种材料正式命名为纳米材料。 &NBS工艺陶瓷模具P; 纳米技术纳米技术是指以至100纳米纳米材料研究领域是最有活力未来的经济和社会发展具有非常重要的影响的研究对象,但也是最积极在纳米技术,最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了令人瞩目的成就。例如,存储密度每平方厘米的磁量子磁盘纳米棒阵列,低成本,高效率的发光纳米波段可调谐激光器阵列,价格低廉的高能量转换纳米结构太阳能电池和热电转换元件,400克一个轨道炮道轨烧蚀的高强度和高韧性纳米复合材料的出现,它表明它是一个新的支柱产业,在国民经济和高科技领域的应用潜力。正如美国科学家估计,“这个微小的隐形人可能给物质在各个领域带来了一场革命。”纳米材料和纳米结构的应用将如何调整国民经济的支柱产业的布局,设计新产品,形成新的产业和高新技术改造传统产业进入了新的机遇。纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了一个新的水平的性质的认识,是知识创新的源泉。由于纳米尺度的结构单元(1100urn)和许多材料的特征长度,如电子的De布鲁奥预定的波长,超导相干长度,隧穿势垒的厚度,强磁性的相当关键的尺寸,从而导致纳米材料和纳米结构的物理和化学性能是不同的,从微观的原子,分子,也不同于宏观物体,从而把人们探索自然,创造知识的能力延伸到宏观和微观之间的物体之间的中间领域。纳米材料的诞生状态多年来在各个领域所取得的成就的影响和渗透一直引人注目。在20世纪90年代,纳米材料的内涵扩大的领域逐步拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接非常紧密,实验室成果转化速度之快出乎人们期望,基础研究和应用研究已取得重要进展。 4纳米技术产业的发展趋势(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在中国也占有举足轻重的地位。 2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿元。纳米技术在信息产业的应用主要表现在三个在我的眼里纳米方面:①网络通信,宽带网络通信,纳米结构器件,芯片技术和高清晰度数字显示技术的论文。因为不管通讯,集成或显示,原器件,美国已经工作,现在是一个单一的电子设备,隧道电子器件,自旋电子器件,该设备已在实验室研制成功,并可能在2001年年进入市场。 ②光电子器件,分子电子器件,巨磁电子器件,我国仍落后在这方面,但这些原始设备进入商品市场,甚至10年,所以中国到15年至20年这方面的研究提前。 ③关键纳米网络通信设备,如网络通信激光器,滤波器,谐振器,微电容,微电极等,我们的研究水平并不落后,仅安徽省。 ④压敏电阻,非线性电阻等,可以进行,添加氧化锌纳米材料。 (2)环保产业在纳米技术:纳米技术在空气中20纳米和200纳米的水污染物是不可替代的技术。要清理环境,我们必须使用纳米技术。现在,我们已经成功地制备甲醛,氮氧化物,一氧化碳可降解的移动设备,使超过10ppm的有害气体降低到的空气,该装置已进入实用化阶段的生产;使用多孔小球的组合光催化纳米材料已成功地用于有机废水降解苯酚和其他传统技术难以降解有机污染物,具有良好的降解效果。近年来,许多公司都致力于光催化纳米技术处理等行业,并改善水质,已初见成效,稀土氧化铈纳米组合技术和贵金属加工设备,汽车尾气的效果很明显的转变,治理在淡水藻类污染所造成的近期初步研究已成功地在实验室里。 (3)能源与环保纳米技术:合理利用传统能源和新能源的发展是我们当前和今后的一项重要任务。在传统能源的合理利用,现在主要是清除剂,促进剂,使煤燃烧,燃烧他们从流通,减少硫的排放量,不再需要辅助装置。此外,纳米技术的使用,以提高汽油,柴油燃料添加剂已经,事实上,它是一种可燃液体簇的小分子物质,燃烧,净化。在开发新能源的国内外进展迅速,成为非可燃气体,可燃气体。研发现在是一个主要的国际能源转换材料,也做了,它包括太阳能转化成电能,热能转化为电能,化学能转化为电能。 (4)纳米生物医药:这是国家加入WTO后最有前途的领域之一。目前,国际医药产业正面临着新的决定,那就是用纳米尺度发展制药产业。纳米生物医学必要的物质从植物和动物中提取,然后在纳米尺度组合,以最大限度地提高疗效,这正是的想法?中国中医药。提取后,在本质上,有几的骨架,如人体可吸收糖,淀粉,使其效率和有针对性的药物释放。传统药物的改进,利用纳米技术可以提高一个档次。 (5)纳米技术和新材料:纳米技术和新材料虽然不是最终产品,但是是非常重要的。据美国估计,到21世纪30年代,汽车40%的钢材和金属材料是轻质,高强材料来取代,这样可以节省燃气40%以上,减少二氧化碳排放量40%,在这一个,你可以每年100美元亿美元,并创造社会效益。另外,各种功能性材料,玻璃的透明性,但重量重,具有纳米改进它,这样它变得更轻,所以,这种材料不仅是力学性能,而且还具有其他功能,以及光的颜色,光存储,反映各种紫外线,红外线,光的吸收,存储等功能。 (6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,目前被切成纳米技术,纳米技术和传统产业结合最好的机会在所有技术领域。首先,家电,轻工,电子等行业。合肥美菱集团从1996年开始研制纳米冰箱,可折叠PVC磁性冰箱门封不发霉,使用抗菌涂料里面的水果是使用纳米材料,轻工业的发展,电子产品和家用电器可以带动涂料,材料,电子原器件等行业,其次是纺织业。人造的纤维和纺织行业的发展趋势,中国进入WTO纺织品能够占据一个有利的位置,现在必须充分应用纳米技术,纳米材料。去年在绝缘,保温衣的电视宣传,纳米技术的应用,有一些特殊的功能,防静电,阻燃等,纳米导电材料组装到里面,可以是11万伏的压力,人体盾牌,在这方面的应用纳米技术的纺织行业形势看好;三,电力行业。使用纳米技术的20万伏和11万伏变压器传输瓷轮可以增加11万伏电击性能瓷器釉,无霜,别人是整体性能非常不错;第四是建材行业的油漆和涂料,包括各种陶瓷釉料,油墨,纳米技术干预,可以使产品的性能升级。 发展纳米技术和材料的不断发展给我们的生活发生了翻天覆地的变化,极大地改变我们的生活,但纳米材料的安全问题引起人们的关注。 反射纳米技术从“纳米牙膏的”纳米护肤霜“,”,已知全球使用纳米技术产品市场上已经有超过300种。纳米技术开始走入人们的生活区。与此同时,人们可能纳米材料,潜在的安全问题一直是心有余悸。 早在三年前,有几个人的报告“纳米”这个极具潜力的新兴技术的困惑。在2003年的美国化学学会年会上,有三个研究小组发表纳米材料的毒性特别报告。美国航空航天局的研究小组发现,碳纳米管会进入肺泡形成肉芽肿,这是典型的结核病。杜邦公司的一个研究小组也发现了类似的结果。罗切斯特,纽约大学的研究人员使老鼠含有PTFE粒子直径为20nm,在空气中15分钟,并在接下来的4个小时内亡的老鼠,被暴露,而另一组用直径为120nm的颗粒在空气中,则安然无恙。该研究小组还发现另一项实验中纳米粒子能够进入大鼠的嗅球,并迁移到大脑。 目前,纳米技术的注意力集中在安全问题:纳米粒子对人类健康和对环境造成的负面影响的潜在风险。虽然纳米材料的毒性问题,现在说还不清楚,但专家们一致认为需要进行专门研究纳米技术的潜在风险及其不利影响。 纳米技术术语---麻省理工学院的埃里克·德雷斯勒,早在1986年发表的“创建由发动机的发明者,”一书上的各种物质的原子大小的纳米技术的操作的详细说明现状,未来发展潜力和危险。使他不仅引发了对纳米技术的兴趣,也让许多人担心未来的纳米技术。 “纳米技术是远远高于它的好处的风险。”在整个20世纪90年代,这种说法一直在科学界普遍。 2000年底,“发现”杂志评选其顶部的20个危险的21世纪,纳米技术和行星撞击地球,一个全球性的流行病,被列为其中之一。因此,在科学家眼中,纳米技术是危险的,它在哪里?它开始谈论斯勒。在他的书中,德雷斯勒想象的东西称为“钳工”通过原子的纳米机械取放,分子大小的人造纳米机器可以像人体一样,蛋白质和酶,制造出的东西,如电视和电脑---当然,也包括自己。因此,科学家们开始担心:如果你可以听这些人钳工商誉命令的,肯定是一件好事,但如果控制程序错误或恶意使用,想一台电脑蠕虫无限自我复制无限期的,从而覆盖和破坏整个地球? 相关阅读:新型建材+碳纳米管纪事ChroniclesofCarbonNa的... 发表于2007-12-1800:41 |碳纳米管世界现代设计史论文佛山陶瓷模具纪事八发件人:... 什么新型建材科学家看未来的世界关键字:创新和技术的发展,世界各国,人是未来人类服装的未来世界粮食低热量低胆固醇随着现代科技的飞速发展...... 新大楼!技术融入人文科学知识,科学新闻科学论文陶瓷材料科学家都有这样的感觉:其实他们是 - 探索宇宙秘密的,它不是最终体积小的纳米技术研究课题... 科技新闻::纳米孩子的父亲在眼里新型建材今年刚40岁的王中林博士是一位美国教授在佐治亚理工学院,乔治亚理工大学纳米氧化物陶瓷学校和材料科学... ,新型建材科学家希望未来的世界关键词:发展中世界的国家,人是未来人类的创新和技术的服装未来世界粮食低热量低胆固醇随着现代科技的飞速发展...... 新型建材,科学家希望未来的世界关键词:发展世界各国的未来人类的创新和技术的人们的穿着未来世界食品低热量低胆固醇随着现代科学技术的飞速发展......
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