F.Sherwood Rowland,1927年生于美國俄亥俄洲,1952年獲芝加哥大學化學博士學位,曾在普林斯頓大學和堪薩斯大學任職多年,現(xiàn)任加洲大學化學系教授,是美國國家科學院院士,兼任外事秘書,也是美國藝術和科學院院士。30多年前,Crutzen“第一次把臭氧問題擺在人們的面前”,他指出;人類活動釋放的少量物質能夠損害全球范圍的臭氧。Crutzen把平流層的研究引導上正確的道路,Rowland和Molina緊接著作出了卓越的預測??少量的氯氟烴類(CFCs)能夠在乎流層以催化的方式耗損大量的臭氧。
氯氟化碳類引起的臭氧層耗損:氯氟化碳類(CFCs),或稱氟利昂類化合物廣泛用作致冷劑、氣溶膠噴霧劑、溶劑、塑料發(fā)泡劑、滅火劑和電子工業(yè)清洗劑等等。CFCs在對流層中很穩(wěn)定,不發(fā)生光解反應,不為OH自由基氧化、不溶于水。在大氣與海洋的平衡中,進入海祥的通量也僅占世界年產(chǎn)量的1%。因此CFCs進入大氣以后的唯一出路是擴散到平流層。
1974年前后,有兩項重要的研究成果:其一是美國科學家Richard Stolarski和Ralph Clcerone發(fā)現(xiàn)平流層中氯原子能夠象NO和NOx一樣,以催化劑的方式破壞臭氧;其二是英國科學家James Lovelock發(fā)展了檢測極低濃度有機氣體的ECD(電子捕獲)檢測器。使用這種檢測器,他證實了人造、化學惰性的CFCs已經(jīng)被輸送到大氣層的各個角落。基于這兩項成果,1974年6月份Molina和Rowland在《自然》雜志上發(fā)表了一篇有關CFC與臭氧之間關系的文章”。同年9月份,他們又在美國化學學會大西洋城會議和一次記者招待會上作了詳細的發(fā)言。這兩篇發(fā)言立刻成為美國的頭條新聞,引起廣泛的關注。他們用計算說明化學惰性的CFCs能逐漸被輸送到平流層,在那里CFCs受到強烈的紫外光照射,分解為氯原子自由基。CFCs還能與O3的光解產(chǎn)物O(1D)反應,釋放氯自由基。氯自由基引起臭氧耗損的反應是以鏈反應方式進行的根據(jù)平流層中各有關物質的濃度,以及鏈反應中止的條件,可以估算出:在平流層中,一個氯原子可以與105個O3分子發(fā)生鏈反應。因此,即使進入平流層的CFCs量極微,也能導致臭氧層的破壞。
1987年Molina及其同事們著重闡述了CIO二聚物在氯原子催化循環(huán)反應中的作用。這一研究奠定了氯自由基鏈式反應的基礎。Rowland及其合作者還指出:除了南極,在其它所有緯度地區(qū)的上空都可能出現(xiàn)臭氧耗損。
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