臭氧

分类: 大气
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图片来源:《科技生活》周刊

臭氧(分子式为O3)是氧气(O2)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧是发生在地球上层大气(平流层)和下层大气(对流层)的自然和人为产物。

平流层O3(距地面约20~30km)能够强烈地吸收太阳紫外辐射,像一道天然屏障保护着地球生物圈,使动植物免受危害,因此平流层O3被称为“地球的保护伞”,也被称为“好臭氧”,需要加以保护。

对流层中,O3是一种大气污染物,同时也是重要的温室气体。对流层O3不仅能吸收地气系统的长波辐射从而加热大气,还可以参与大气光化学反应,进而改变其他温室气体的含量和分布,影响地气系统的辐射平衡。特别是高浓度的近地面O3(地面至2 km左右)将引发城市光化学烟雾,影响人类健康,对植被和农作物也会造成严重影响。因此对流层O3被称为“坏臭氧”,臭氧污染主要发生在城市密集地区,京津冀及周边地区、汾渭平原、长三角、珠三角、成渝等地区是我国臭氧污染较为严重的区域。

来源 

NOx和VOCs是近地面臭氧污染的主要前体物,前体物的高排放是臭氧污染的主要原因。除自然源外,人为源是前体物生成的重要因素,包括工业源、移动源和生活源等。

我国人为源VOCs排放主要来自机动车、工业涂装、建筑涂料与胶粘剂、石化、通用型防腐涂料、油品储运销、居民生活能源使用、生物质露天燃烧、焦化、印刷等,排放量在2600–2900万吨/年的范围内波动,天然源VOCs排放量与人为源排放几乎相当。NOx排放主要来自移动源、电力供热、钢铁、工业锅炉等人为源。

危害

环境中高浓度的臭氧污染会刺激我们的呼吸道、眼睛和皮肤等,引发呼吸系统疾病,危害人体健康,增加死亡风险;

高浓度的臭氧暴露会抑制植物的光合作用,甚至导致植物叶片坏死、灼伤,最终导致农作物产量和质量下降;

陆地生态系统生产力下降等,甚至影响气候变化、损害文物等。

环境空气质量标准

《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定,一级标准O3日最大8小时平均浓度限值100μg/m3,1小时平均浓度限值160μg/m3;二级标准O3日最大8小时平均浓度限值160μg/m3,1小时平均浓度限值200μg/m3

WHO发布的《全球空气质量指导值(2021)》,基于长期臭氧浓度与总死亡率和呼吸道死亡率之间关联的健康影响证据,增设了臭氧浓度全年连续6个月日最大8小时平均浓度均值(简称臭氧浓度高峰季平均值,为60μg/m3)。

防护措施

在臭氧污染多发时段,如夏日晴朗的午后,减少外出、室内关闭门窗、减少通风换气次数,以避免臭氧污染对自身健康造成危害。

日常生活中,公众可以借助空气质量预报等,查看当日是否存在臭氧污染,尽量“躲”过臭氧污染的危害。当环境预报或实时空气质量数据显示臭氧浓度高于100μg/m3时,户外活动时间越长、活动越剧烈,受到影响越大;当臭氧浓度高于160μg/m3时,应减少户外活动时间,或采取不激烈的活动方式,如散步而不是慢跑。对于敏感人群(除患有哮喘和慢性阻塞性肺疾病等呼吸道疾病的人外)儿童、老年人和户外活动较多的人(特别是户外工作者)应采取相对于普通人群更为严格的保护措施。



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