臭氧污染

臭氧污染

臭氧污染,也稱之光化學污染。汽車、工廠等污染源排入大氣的揮發性有機污染物(VOCs)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在強烈的陽光紫外線照射下,吸收太陽光的能量,使原有的化學鏈遭到破壞,發生光化學反應,生成臭氧、過氧乙醯硝酸酯(PAN)等二次污染物。參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物稱之為光化學煙霧。臭氧是光化學煙霧的主要成分。人們在監測這些污染物時,臭氧濃度也是最主要的指標。

基本信息

簡介

臭氧污染臭氧污染

臭氧(ozone)是地球大氣中一種微量氣體,大氣中90%以上的臭氧存在於大氣層的上部或平流層,離地面有10~50千米,可以吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線,使動植物免遭這種射線的危害。但是,近地面大氣中的臭氧,主要由人類活動產生的污染物經過一系列複雜的光化學反應而產生,一旦超標,對環境以及人體健康的危害都很大。

地面臭氧的形成主要有兩大要素,一是由發電廠、燃煤鍋爐、塗料油漆和機動車尾氣排放出的“氮氧化物”和“揮發性有機物”;二是高溫和光照。每當夏季來臨,氣溫升高,光照增強,加之污染物排放,臭氧極易發生超標現象。

污染標準

國際上對於臭氧的安全標準越來越嚴格。

歐盟規定的臭氧“日最大8小時平均值”,已於2010年下降到了60nmol/mol(約等於120微克/立方米),而且一年中平均值超過這個標準的天數不能多於25天。

中國2012年新修改的《環境空氣品質標準》也增加了關於臭氧的控制標準:日最大8小時平均值為一級100微克/立方米,二級160微克/立方米。按照空氣品質標準,當臭氧1小時平均濃度超過200微克/立方米時,意味著開始造成污染。

污染來源

近地面空氣中的臭氧,其中一部分來自於高空臭氧層的流入,還有一些來自於土壤、閃電、生物排放等等,這些可以歸為“天然源”,本來就在自然界存在。而造成臭氧污染的主力軍是“人為源”:燃煤、機動車尾氣、石油化工等排放出的一次污染物,比如NOx(氮氧化物),在紫外線的照射下,會生成臭氧和其它NOx,這就是“二次光化學反應”。

有研究表明,每年近地面層的臭氧污染中,只有23%來自於大自然本身的臭氧層輸送,而有高達48%是來自於NOx等污染物的光化學反應,剩下的則來自於區域外的遠距離傳輸。可以說,城區中臭氧濃度的高低,主要取決於機動車尾氣的排放量。

主要危害

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環境專家表示,臭氧能夠對人體產生較大危害:臭氧會損害肺功能、刺激呼吸道,引起氣道反應和氣道炎症增加、哮喘加重等。高濃度持續性的臭氧污染可能導致人流淚(wateringeyes)、眼睛疼、頭痛等症狀出現,更嚴重的會影響到呼吸道、心血管系統,尤其對心臟本身不好的人群,有比較嚴重的影響。除了對人類造成影響以外,臭氧的腐蝕性還會毀壞植株和樹木。高濃度的臭氧可能摧毀農作物和森林植被。氧污染對生態系統(ecosystem)也會起到破壞作用。臭氧是一種強氧化劑,其在植物表面,通過氣孔擴散入理,會導致植物葉片枯黃,影響光合作用(photosynthesis),不僅表觀上造成影響,如果是農作物還會影響產量和品質

如何防護

可以通過以下幾種方式來幫助減少臭氧污染:在春末、夏季和初秋季節的下午和傍晚減少汽車的使用。不要在這些時間使用以汽油為動力的草坪設備。不要在這些時間給汽車加油。不要在這些時間生火或進行戶外燒烤。保證您的汽車或船舶的發動機處於正常狀態。

確保您的輪胎適當充氣。

使用環保油漆、清潔劑和辦公用品(其中部分化學品是VOC的來源)。

節約能源。

個人防護

室外臭氧濃度高時,建議減少外出及室外活動。減少室內通風換氣次數,如果有條件,可開啟室內空氣淨化設備。

外出時,敏感人群需要做好防護,可佩戴帽子、眼鏡及口罩等防護產品。

平時應適量增加體育鍛鍊,提高身體素質,增強免疫力,可適當減輕臭氧對上呼吸道的損傷。

科學研究

歐洲科學家的一項聯合研究發現,臭氧層是使地表生物免遭太陽紫外線危害的天然屏障,但土壤中的臭氧卻是植物生長的大敵,它能抑制各種植物的生長,給農業生產帶來重大損失。臭氧是大氣中自然產生的一種具有特殊臭味的微量無色氣體,絕大部分臭氧存在於離地面25公里左右處的大氣平流層中,這就是人們通常所說的臭氧層。臭氧量往往隨緯度、季節和天氣等因素的變化而不同。法國研究人員介紹說,天空中的臭氧層能夠吸收99%以上的太陽紫外線,為地球上的生物提供了天然的保護屏障,而當臭氧存在於土壤中時卻是一種嚴重的污染。最新得出的研究結果表明,光照越強的地方,土壤中臭氧造成的損失,尤其是對於農作物造成的損失越大。法國研究人員認為,造成土壤中臭氧含量增高的主要原因是石油產品等礦物燃料在燃燒過程中產生氮氧化物,這些氮氧化物在空氣中四處漂浮,其中的部分氧原子慢慢地與空氣中的氧氣結合,構成由3個氧原子組成的臭氧。他們強調說,太陽光照能夠加速這種化學反應,因此在氣候不同的地區,土壤中臭氧對植物生長的影響程度也不一樣。在水處理系統中,水箱、交換柱以及各種過濾器、膜和管道,均會不斷的滋生和繁殖細菌。消毒殺菌的方法雖然都提供了除去細菌和微生物的能力,但這些方法中沒有哪一種能夠在多級水處理系統中除去全部細菌及水溶性的有機污染。目前在高純水系統中能連續去除細菌和病毒的最好方法是用臭氧。

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