关于死海地区臭氧耗损现象(ODEs)的研究综述

作者：谷怿宸; 曹乐^*

来源：环境化学, 2022, 41(01): 144-159.

• 臭氧
• ODEs
• 死海地区
• 溴
• 卤素
• 氮氧化物

自1997年在死海地区的大气边界层中观测到午间臭氧浓度迅速下降的现象后,研究学者们即对该地区的臭氧耗损现象(ozone depletion events,简称ODEs)展开了研究.而在此之前,大气边界层内的ODEs现象普遍被认为只会发生在极地地区的特殊大气现象.本文综述了关于死海地区ODEs研究的发展历史,主要展示了促使死海ODEs形成的物理化学机理、关于死海地区ODEs的观测和模拟研究,以及死海地区臭氧耗损现象的特点.与极地ODEs类似,造成死海地区的ODEs过程中臭氧耗损的主要化学物质是活性溴化物如氧化溴(BrO)等.但由于死海地区特殊的环境条件,该地区的ODEs在时间尺度上和空间尺度上与极地ODEs存在明显的差异.目前关于死海ODEs的观测研究主要以地面观测为主,并显示相较冬季,死海夏季ODEs的发生频率更高,臭氧耗损也更为明显.而目前关于死海ODEs的模拟研究则以零维和一维模拟为主,模拟中证实了臭氧和BrO之间的负相关关系,并揭示出非均相反应(溴爆炸机制和BrONO2的水解)对于ODEs的重要影响.另外,模拟中还指出了氮氧化物对于ODEs的两面性作用,以及气象条件(如逆温层)对于ODEs产生的影响.现有研究还发现,死海地区特殊的地形、环境条件及其海水中的高溴含量都是促使当地产生ODEs的关键因素.死海ODEs的发生不仅会改变该地区大气边界层中成分(例如汞)的浓度和寿命,也会影响大气的氧化能力,而这些都会对该地区人类的生活和健康产生潜在的作用,因此有必要加深对于该现象的总体认识.

• 单位
  南京信息工程大学