臭氧通常存在于距離地面30公里左右的高層大氣中,它能有效阻擋紫外線,保護人類健康。
什么是人們常說的臭氧污染呢?
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。
什么是光化學煙霧呢?
光化學煙霧的宏觀表現(xiàn)就是大氣中煙霧彌漫,能見度顯著降低。光化學煙霧的實質(zhì)是由汽車、工廠等污染源排入大氣的氮氧化物和碳氫化合物等一次污染物,在太陽紫外線的照射下發(fā)生光化學反應,生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,參與光化學反應過程的一次污染物和新形成的二次污染物的混合物共同導致大氣出現(xiàn)一種具有刺激性的藍色或棕色煙霧。二次污染物的起始反應是氮氧化物經(jīng)光照產(chǎn)生原子氧,原子氧又與空氣中的氧氣生成臭氧,進而引發(fā)一系列復雜的氧化反應與自由基鏈式反應,從而導致生成臭氧、甲醛、丙烯醛、過氧乙酰硝酸酯等多種二次污染物。因為這是光化學反應引起的煙霧狀污染,所以被稱為光化學煙霧。
主要危害
這里值得注意的是,臭氧的產(chǎn)生只是其中的一部分而已,而臭氧真的會引發(fā)人體不適的濃度是多少呢?6.25×10 -6 mol/L 這個濃度是會刺激人體呼吸系統(tǒng)的濃度,但是,這個濃度的臭氧味道是人們一定會感覺到的,因為臭氧的味道太濃了在4.46×10 -9 mol/L這個濃度就會問出來了,如果所謂光化學煙霧中對人體傷害最大的是臭氧,那么不應該是不被察覺的,當今依然在用臭氧污染這個詞的媒體也好,新聞編輯也好,是欠妥的,好了到現(xiàn)在讀者可以回憶一下,您是否在任何外界環(huán)境中真正聞到或者感覺到過臭氧的味道呢?
事實上臭氧只是光化學煙霧中的一個中間產(chǎn)物,臭氧的活躍性決定他不會單獨的存在,而是會與其他的氮氫碳元素結(jié)合成新的物質(zhì)。
而這些物質(zhì)中會有甲醛,一氧化碳,一氧化氮,過氧乙酰,各種醛類污染物等等,這些物質(zhì)才是光化學煙霧中的元兇,真正的元兇,如果想避免光化學煙霧節(jié)能減排,新能源開發(fā)才是真正的道路和出路。
臭氧的危害主要是指不正當?shù)闹苽浜褪褂玫那闆r下比如其毒性還和接觸時間有關(guān),例如長期接觸 1.748×10 -7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧會引起永久性心臟障礙,但接觸 20ppm 以下的臭氧不超過 2h ,對人體無永久性危害.這個濃度的臭氧,應該已經(jīng)刺鼻到嘔吐的程度了。
因此,臭氧濃度的允許值定為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm)8h.由于臭氧的臭味很濃,濃度為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm) 時,人們就感覺到,因此,世界上使用臭氧已有一百多年的歷史,至今也沒有發(fā)現(xiàn)一例因臭氧中毒而導致死亡的報道。因為有正常嗅覺的人和動物都會避開那樣的環(huán)境。
臭氧是個雙刃劍,其有利的一面其實更多,我們不能因噎廢食,甚至惶惶不可終日。
防治方法
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(jié)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(fā)動機處于正常狀態(tài)。
確保您的輪胎適當充氣。
使用環(huán)保油漆、清潔劑和辦公用品(其中部分化學品是VOC的來源)。
節(jié)約能源。
科學研究
近年來不僅是大城市及其周圍地區(qū),一些鄉(xiāng)村地區(qū)也出現(xiàn)了光化學煙霧現(xiàn)象。
光化學煙霧中的二次污染物主要是臭氧、甲醛、丙烯醛、過氧乙酰硝酸酯等,這些都是對健康十分有害的物質(zhì)。這些污染物可從城市污染區(qū)擴散到百千米以外,甚至可以擴散到幾百千米以外,對人類和生物造成大范圍的污染和危害。
光化學煙霧使人和動物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。長期吸入污染物會引起咳嗽和氣喘,污染物濃度達50 x 10-6時,人甚至有死亡危險。
光化學煙霧也將影響植物生長,這與臭氧對植物的傷害類似,只是更為嚴重。
光化學煙霧還會促成酸雨(pH<5.6的雨雪被稱為酸雨雪,正常雨雪的pH一般為6~7.6)的形成。酸雨會污染土壤、損傷農(nóng)作物、造成橡膠制品老化、脆裂,使染料褪色,建筑物和機械受腐蝕,并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。
光化學煙霧還會降低大氣的能見度,這主要是由于污染物質(zhì)在大氣中形成的光化學煙霧氣溶膠所引起的。這種氣溶膠顆粒大小一般多在0.3~1.0μm范圍內(nèi)。這樣大小的顆粒不易因重力作用而沉降,能較長時間懸浮于空氣中,長距離遷移。它們又能散射太陽光,從而明顯地降低了大氣的能見度。這將妨害汽車與飛機等交通工具的安全運行,導致交通事故增多。
現(xiàn)已確知,汽車尾氣以及石油和煤燃燒的廢氣是形成光化學煙霧的主要污染源。工廠、汽車等污染源不斷地向大氣中排放氮氧化物和碳氫化物等一次污染物。一次污染物氮氧化物和碳氫化物的排放和強陽光照射是形成光化學煙霧的前提條件。因此,在污染源存在的前提條件下,光化學煙霧一般發(fā)生在大氣相對濕度較低、少風、氣溫24~320C的晴朗天氣的污染地區(qū)。污染高峰出現(xiàn)在下午2時前后,且會經(jīng)歷白天生成、傍晚消失的循環(huán)往復過程,直至污染源消失。
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