从本质上讲,臭氧(O3.)是一种不稳定的、高度活性的氧。臭氧分子是由三个结合在一起的氧原子组成的,而我们呼吸的氧气(O2)只含有两个氧原子。
从人类的角度来看,臭氧既有好处也有坏处。
良好臭氧的好处
臭氧的小浓度自然发生在平流层,这是地球上层大气的一部分。在这个水平上,臭氧通过吸收来自太阳的紫外线,特别是与皮肤癌和白内障有关的UVB辐射,有助于保护地球上的生命,这种辐射会损害作物,并破坏某些类型的海洋生物。
良好臭氧的起源
臭氧是在同温层产生的,当来自太阳的紫外线将一个氧分子分解成两个单独的氧原子。每个氧原子然后与一个氧分子结合形成一个臭氧分子。
平流层臭氧的耗竭对人类和大气造成严重危险环境危害许多国家已经禁止或限制了包括氯氟烃在内的化学物质的使用,这些化学物质会导致臭氧层损耗。
有害臭氧的来源
臭氧也存在于离地面更近的对流层中,即地球大气层的最低层。与平流层中自然产生的臭氧不同,对流层臭氧是人为的,是汽车尾气和工厂和发电厂排放的空气污染的间接结果。
当汽油和煤燃烧时,氧化氮气体(NOx)和挥发性有机化合物(VOC)被释放到空气中。在春、夏、初秋温暖、阳光明媚的日子里,氮氧化物和VOC更容易与氧气结合形成臭氧。在这些季节,高浓度的臭氧通常是在下午和傍晚较热时形成的(作为烟雾的组成部分),并可能在晚间空气冷却时消散。
臭氧对我们的气候构成重大威胁吗?并非如此——臭氧的确在全球气候变化中扮演着一个小角色,但大多数风险来自其他地方。
有害臭氧的危害
在对流层中形成的人造臭氧具有剧毒和腐蚀性。在反复接触臭氧的过程中吸入臭氧的人可能会对他们的肺部造成永久性损伤或遭受呼吸道感染。臭氧暴露可降低肺功能或加重现有的呼吸系统疾病,如哮喘、肺气肿或支气管炎。臭氧也可能引起胸痛、咳嗽、喉咙刺激或充血。
地面臭氧的不利影响对那些在温暖天气工作、锻炼或花大量时间在户外的人尤其危险。老年人和儿童也比其他人群面临更大的风险,因为这两个年龄组的人更有可能肺活量减少或未完全形成。
此外,地面臭氧对动植物也很不利,破坏生态系统,导致农作物和森林产量下降。例如,仅在美国,地面臭氧每年造成的农作物减产估计就高达90亿美元。地面臭氧也会杀死许多幼苗,损害树叶,使树木更容易受到疾病、害虫和恶劣天气的影响。
没有一个地方是完全安全的地面臭氧
地面臭氧污染通常被认为是城市问题,因为它主要是在城市和郊区形成的。尽管如此,地面臭氧也会进入农村地区,或被风带到几百英里外,或由汽车排放或其他空气污染源在这些地区。
编辑弗雷德里克·德里.