1995年諾貝爾化學獎得主克魯岑(德)和莫利納(美

 　　克魯岑

　　P.Crutzen(1933-)

　　德國大氣化學家

　　Paul Crutzen，1933年生于荷蘭阿退縮不前斯特凡，荷蘭國籍，1973年獲Stockholm大學氣象博士學位。現為德國Max-Planck-Institute for Chemistry教授，是瑞典后家科學院、瑞典皇家工程科學院院士。

　　Crutzen是大氣化學家，尤其在開拓與臭氧有關的大氣化學研究方面碩果累累。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，

　　含氮化合物引起的臭氧層耗損：1970年Paul Crutzen提出：NO和NO2可以起催化作用，造成O3損耗。Crutzen進一步指出：平流層中的NO和NO2是由化學性質穩定的N2O分解而成;而N2O來源于土壤施肥和微生物轉化。他論證了臭氧層的厚度與土壤微生物的關系。這一發現推動了全球生物化學循環的研究。次年，美國加州大學貝克萊分校的Harold Johnston教授也注意到了在20km高度的臭氧層中，超音速飛機排放的氮氧化物也可能引起臭氧層耗損。Crutzen和Johnston的工作曾引起科學家、技術人員和決策者的極大關注，這在相當程度上推動了環境化學和大氣化學的發展。

　　南極“臭氧洞”的成因：Crutzen及其同事們提出了平流層春季云內粒子表面化學反應的機理，解釋了這一現象.不溶于水的、化學惰性的CFCs經過一、二年的時間在對流層傳輸，混合均勻，然后，通過大氣環流主要在熱帶上空進入平流層。風又使CFCs從熱帶向南、北極移動，在平流層內混合均勻。因地理上的差異，兩極的氣象條件完全不同。南極大陸周圍被海洋包圍，這一條件促成極地春云和極低的平流層氣溫。那里的水和硝酸等物質形成了“極地平流層 "(Polar Strato—spheric Clouds)。云中顆粒物的表面多相反應使臭氧分解反應加劇。而在北極，沒有南極那樣的陸地/海洋特征，上空平流層的氣溫高于南極上空，很少出現“極地平流層云”，故臭氧耗損也小得多。Crutzen等人的工作推動了大氣化學研究的新分支：“粒子表面多相化學”的進展。

　　對流層中臭氧增加使空氣質量惡化：雖然Crutzen獲獎的直接原因是對平流層臭氧的卓越研究，然而他在對流層臭氧的形成機制研究中也是世界上的領先者。與平流層臭氧耗損相反，對流層中臭氧含量呈上升趨勢，局部地區有時達到相當高的濃度。由于臭氧有較高的化學反應活性，對人體和生物組織有直接損害。臭氧的光解產物O(1D)具有足夠的能量與H2O、CH4等物質反應產生自由基，從而引發一系列大氣化學反應，發生二次污染，例如：光化學煙霧和酸雨。

　　1995年諾貝爾化學獎

　　莫利納

　　M.Molina(1943-)

　　美國大氣化學家

　　Mario Molina，1943年生于墨西哥城，1972年獲美國加州大學(貝克萊)物理化學專業博士學位。他作為博士后研究人員加入了Rowland的研究小組，任助教、副教授。1989年就職于麻省理工學院，現任教授，是美國國家科學院院士，總統科技顧問委員會委員。三位獲獎者都是大氣化學家，尤其在開拓與臭氧有關的大氣化學研究方面碩果累累。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、塑料發泡劑、滅火劑和電子工業清洗劑等等。CFCs在對流層中很穩定，不發生光解反應，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發現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言。這兩篇發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的上空都可能出現臭氧耗損。

　　1995年諾貝爾化學獎

　　羅蘭

　　F.S.Roweland(1927-)

　　美國大氣化學家

　　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、塑料發泡劑、滅火劑和電子工業清洗劑等等。CFCs在對流層中很穩定，不發生光解反應，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發現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言。這兩篇發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的上空都可能出現臭氧耗損。