热点:臭氧：“地球保护伞”还是“隐形反派”
本篇文章3210字，读完约8分钟
现在，臭氧的身份从“地球卫士”急速转变为“隐形反派”。 不仅登上了各地生态环境部门的联名“黑名单”，生态环境部还专门发布了“年挥发性有机物管理攻防方案”来应对。 臭氧不是屏蔽紫外线吗？ 为什么人类一边害怕臭氧层的空洞，一边打算应对它呢？ 看看臭氧的身份是如何逆转的。
1839年，臭氧在电解稀硫酸实验中首次被发现。 在发现地表臭氧“有毒”之前，人们首先观察到它对生活起着很大的作用。 因此，到20世纪很长一段时间以来，臭氧一直被自然学家视为空气中有益的部分。 户外员工一般认为高地对身心健康有好处。 因为那里臭氧含量足够高。
随着科学的迅速发展，人们逐渐认识到从天空到地下、从低浓度到高浓度，臭氧的身份发生了很大的变化。
有无污染的位置是基准
地球诞生40亿年后，随着大气中氧气含量的增加，臭氧层逐渐建立起来。 铺在地表的厚度不过是3毫米，吸收到达地球的紫外线的90%以上，转换成热能加热大气，形成了距离地表10公里到50公里的平流层。
在平流层臭氧层的保护下，地球生命的基础物质脱氧核糖核酸和核糖核酸逃脱了紫外线照射的“魔掌”，人类的出现和迅速发展。 可以说亿年前，臭氧层开始作为地球生物进化的“保护伞”“护卫者”工作。
臭氧含量90%存在于平流层，对流层只含有10%。 为什么高空中的平流层臭氧和低空中的对流层臭氧的身份差别很大？ 这必须从海拔不同的臭氧的形成开始。
在平流层，紫外线照射阻断了氧分子两个氧原子之间的化学键，氧原子的不稳定性极强，因此剩下的一个氧原子与另一个氧分子结合，形成臭氧-完全的“天然”产物。 到达对流层后，除了从平流层到对流层的“漫游”臭氧和森林植被生物贡献的臭氧外，大部分臭氧是“人工二次转化产物”，例如氮氧化物nox、vocs挥发性有机物等，它们是经过许多杂光化学反应产生的二次 当天的臭氧浓度最大8小时平均每立方米超过160微克，成为臭氧污染。
臭氧一直是人们的好助手，在以消毒杀菌、抗炎抗感染、止痛、提高机体免疫力、向缺血组织供氧等为代表的临床应用中发挥着很大的作用。 而且，雷雨过后，渗透人心的青草气息，在氧气雷击后变成了臭氧。 这种低浓度臭氧不仅无害，而且令人精神饱满。
但是，一旦污染，臭氧就变了脸。
黑化的“地球保护伞”
臭氧污染到底会对人体产生那些影响吗？ 可以说从中枢神经系统到呼吸系统，从血液到骨头，都受到了伤害。
由于臭氧具有很强的氧化性，如果浓度过高，万物就无法被夺走。 更可怕的是，透明的臭氧只能用仪器监视，很难知道臭氧是否超过标准，不能及时保护自己。 因此，“臭氧污染”名副其实的是“隐形杀手”。 值得注意的是，生活中经常使用的打印机、复印机等即使产生一点臭氧和有机废气，也无法防止。
研究表明，到2050年，光是气候变化之一，中国的臭氧污染就有可能增加11%。 如果能把相关排放量减少60%，就能拯救33万人的生命。 各国如果实施最严格的空气质量标准，每年就可以使6000人死亡。
臭氧污染可能比你想象的更“厉害”。 这是夏天污染的“最大元凶”。
在臭氧浓度的变化中，气象起主导作用。 控制着臭氧浓度的年季变化和昼夜变化。 夏天阳光灿烂，但城区隐藏着“杀机”。 如果在室外闻到特殊的鱼腥味，臭氧可能是超标的笔。 发生光化学反应需要强的紫外线放射、高温、低湿和平静的大气环境，照明条件最好的夏天臭氧污染的催化剂——日照越强，光化学反应越激烈，反应生成的臭氧越浓。 因此，夏天下午12点到15点是臭氧污染最严重的时间。
其实，臭氧污染并不是新现象，但直到2012年才真正被“降温”。 毕竟，pm2.5备受关注。 自1999年实施《大气污染防止行动计划》以来，随着全国空气质量监视网的建立，臭氧污染这个名字逐渐进入了大众的视野。 对人类来说，臭氧污染其实早就和另一个名字光化学烟雾密切相关了。
从污染源释放到大气中的氮氧化物和烃等一次污染物在太阳紫外线照射下发生光化学反应，生成臭氧等二次污染物，该一次污染物和二次污染物的混合体是光化学烟雾。 臭氧作为光化学烟雾的主要氧化剂，其浓度变化成为光化学烟雾警报的依据。
1943年，美国第二大城市洛杉矶发生了世界上最早的光化学烟雾。 当时，该市的250万辆汽车每天燃烧约1100吨汽油，排放的污染气体等在紫外线的照射下发生光化学反应，最终剧毒、淡茶色、刺激性的烟雾笼罩了整个城市，很多市民患有眼红、头痛等疾病。 日本、英国、加拿大、澳大利亚、德国等国也有光化学烟雾。
那么，随着我国夏天臭氧浓度的增加会引起光化学烟雾吗？ 总结来说，中国的臭氧污染水平远远低于发达国家光化学烟雾事件频发时期的历史水平，中国加强了臭氧监视，采取了对策，该生态环境部大气环境司长刘炳章表示:“现在中国没有发生光化学污染事件。
没有人能自以为是
要杜绝“光污染”，必须从源头抓起。 臭氧污染对策真的不简单。 前体nox和vocs在臭氧生成的连锁反应中关系多而复杂，因此其管理机制多而复杂。 有些研究表明，pm2.5和臭氧是“这个折衷”。 臭氧的形成过程依赖于大气自由基浓度，但pm2.5可以通过吸收一部分大气自由基来抑制臭氧的生成。 这是因为pm2.5和臭氧的双向管理要求很高。
另外，臭氧前体来源多而杂，涉及汽车尾气、化工、油漆、饮食等多方面。 其中，移动源汽车的管理一直是难点，分散着化工、饮食等，有想要精确控制的难度。 因此，臭氧前体的协调控制成为更大的挑战。
研究表明，在新冠肺炎疫情期间，我国采取了严格的管理措施，因此nox比vocs减少越来越多，城市成为vocs控制区，随着pm2.5的减少，反而更容易“超过”臭氧。 全世界也是如此。 由于许多国家实施了不同程度的社会交流隔离措施，研究表明大气污染在各国封锁期间明显减少，但臭氧污染在增加。 其中，巴塞罗那增加了29%，欧洲平均增加了17%。
其原因是城市新排放的no是地面附近臭氧消耗的重要途径。 受“滴定效果”的影响，发生了no+o3→no2+o2反应。 道路交通排出的no是当地消耗臭氧的种子选手。 但是，除了交通管制废气的排放量减少以外，其他地面附近消耗臭氧的物质，例如pm2.5减少，疫情期间城市臭氧大幅增加也是很自然的。
其实，一个地方出现了臭氧污染，都不是当地污染引起的灾害。 比如珠江三角洲地区夏天臭氧污染最少，秋天最多。 长三角一带夏天最多，秋天次之，冬天最少。 这不仅受到当地的影响，还受到平流层对流层输送和远程输送的操作。
飞机的废气会从对流层给平流层带来污染，气象现象会引起某一地点的周期性温度连续性“破坏”，对流层和平流层之间的间隔被打开，通过垂直下沉运动，物质有可能从对流层传递到对流层(俗称stt )。 这时，平流层的臭氧与空气一起被带到地表“勾结”。 stt经常发生在中纬度，因此为北半球中纬度对流层的20%到30%的臭氧资源做出了贡献。 青藏高原地区是对流层和平流层的物质输送通道之一。
但是，世界上平流层的作用很小，首先通过改变大气环流等方法，影响区域对流层臭氧及其前体的时空分布形态。 其中，横贯欧洲的污染物可以经由地中海、中东，影响东亚地区的空气质量。 来自北美的污染气体团从6日到15日到达大西洋中部，欧洲的臭氧增加了。 因此，全世界大气环流的区域间运输注定各国在臭氧控制中谁也不能“自以为是”。
幸运的是，我们赢了臭氧攻防战，我们从未放弃。 今年6月发布了《年挥发性有机物管理攻防方案》，表明了中国对臭氧管理的决心。 7月1日，《挥发性有机物无组织排放控制标准》实施，在蓝天防卫战中获胜，我们正在行动。 我希望通过携手建设美丽的环境倡议，能早日认识到臭氧污染的减少不仅是“上天的帮助”，更是“人的努力”。
(作者单位:中国科学院大气物理研究所，本文授权科学研究生微信公众平台: kexuedayuan，有删改。 )中被调用，将出现故障
标题：热点:臭氧：“地球保护伞”还是“隐形反派” 地址：http://www.leixj.com/gy/2021/0313/40173.html
