有這樣一種氣體,有人說它帶有魚腥味,有人說在醫院的注射室彌漫著它的味兒,也有人說水澆到火上會散發出它的氣味。
我們可以非常確定地說,生命離不開它。它不是氧氣,氧氣不是我們這節課的主題。它是臭氧,氧氣的哥哥,因為在結構上它比弟弟多一個氧原子。臭氧有“亦正亦邪的雙重身份”,一個是始終保護著地球的衛士,另一個則是污染物。這是怎么回事呢?我們常說的臭氧污染是怎么來的呢?
首先,我們來了解一下****臭氧是什么?
O3 是地球大氣中一種微量氣體,它是由于大氣中氧分子受太陽輻射分解成氧原子后,氧原子又與周圍的氧分子結合而形成的,含有 3 個氧原子。常溫下,有特殊臭味的淡藍色氣體,不穩定,可自行分解。具有強氧化性和殺菌能力,所以,臭氧一直是人們的好幫手,在消毒殺菌、抗炎抗感染、提高機體疫力、向缺血組織供氧等為代表的臨床應用中均有大作用。
甚至,它還有些清新氣味——雷雨天后,那沁人心脾的青草氣息,也是部分因為少許氧氣在遭雷擊后轉變為了臭氧。這種低濃度臭氧不僅無害,還令人精神振奮。所以,可別因為它名為“臭氧”就覺得氣味不好聞。
大氣層中超過 90%的臭氧處于距離地面 20~30 km 的平流層內,可吸收太陽紫外輻射,保護地球上的生命免受強紫外輻射的影響。剩余不到 10%的臭氧處于對流層內。當其存在于平流層時是地球的保護傘,而當其在地球表面附近時, 是城市光化學煙霧的一種組分,對植被和人類有傷害作用,又是健康殺手。因此,臭氧有著在“天為佛,在地為魔”的稱號。
在臭氧層里,臭氧的生成和消亡處于動態平衡,維持著一定的濃度。在標準狀態下,若沿垂直方向將大氣中的臭氧壓縮,其厚度約有3毫米,相當于兩個5分錢硬幣疊在一起那么厚。在平流層的臭氧,大部分是在陽光最強的赤道上空形成,然后隨著大氣環流向南北兩極傳送,故臭氧分布在南北極較多,赤道較少。
那么,臭氧層破壞有什么后果呢?
平流層臭氧減少的直接后果就是過量過強的紫外線輻射會到達地面,危害人類健康。統計數據顯示,大氣臭氧量減少10%,皮膚癌患病率會增加26%。過量紫外線還會破壞人體免疫系統,類似的傷害也波及動植物,嚴重危及地球生態平衡,人類生存發展的自然環境將面臨災難性變化。上世紀80年代,南極上空發現的臭氧空洞就是因為大范圍的高密度臭氧分子遭到破壞而出現的衰竭現象。
臭氧層對地球生態環境具有極其重要的作用,保護臭氧層成為全球共識,多數國家在1987年簽訂了限量生產和使用氯烷烴等臭氧層消耗物質的蒙特利爾協議(1996年起全面禁用),以此來彌補臭氧層的損失,并將每年的9月16日定為國際保護臭氧層日。經過數十年努力,臭氧「洞」得到「修補」,臭氧層的「傷痕」在不斷愈合,從而得以繼續保護地球生靈。
了解完了臭氧的好處,我們再來看看****臭氧污染是什么?從何而來呢?
所謂的臭氧污染永遠和光化學煙霧分不開,日常所說的臭氧污染其實就是指的光化學煙霧。但光化學煙霧污染物并不局限于臭氧,它是一種氣態和顆粒態污染物、一次和二次污染物的混合物,而臭氧只是光化學反應二次轉化產物的一種。
近地層的臭氧主要由 NOx 和 VOCs 經過一系列光化學反應生成,城市或地區的臭氧來源大致包括全球背景、區域輸送和本地生成三個方面。
氮氧化物主要來自機動車、發電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等高位燃燒或工藝過程排放;揮發性有機物主要來自機動車、石化工業排放和有機溶劑揮發等。
由此可見,如果要問誰是臭氧污染的罪魁禍首,那必定是由人為排放的氮氧化物和揮發性有機物。
最后,面對臭氧污染,我們應該如何有效防護呢?
監測數據顯示,臭氧污染一般在凌晨較低,上午開始攀升,到中午達到較高水平,并持續至傍晚,夜間濃度逐漸降低。由于公眾對臭氧的了解不夠,同時臭氧污染往往在風和日麗的時候發生,更容易被人們忽視。但臭氧要達到傷害人體很高濃度的話,是非常困難的。因為人要持續十小時處在很高濃度的臭氧環境下,對人體才是有危害的。
在臭氧污染預警期間,公眾尤其是兒童、老人等體弱和敏感人群,在午后兩三點臭氧污染最嚴重的時候盡量避免戶外活動,室外臭氧濃度高時,應減少室內通風換氣次數,廣大市民也要主動參與節能減排,綠色出行,少開私家車,多乘坐公共交通工具,減少出行中的能耗和污染。
臭氧是一把雙刃劍,我們要正確地認識它,了解它的「脾氣」就能更好地服務于人類,而不是放任自己的行為,過度污染環境。
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