“臭氧：“地球保护伞”还是“隐形反派””

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面积约2500平方米的世界最大明信片在瑞士少女峰下亮相，目的是唤起人们对全球变暖的关注。 青岛新闻网社记者徐金泉摄

现在，臭氧的身份从地球卫士急转为隐形反派。 不仅各地生态环境部门被列入黑名单，生态环境部还发布了《年度挥发性有机物管理攻坚方案》以应对这一情况。 臭氧不是屏蔽了紫外线吗？ 为什么人类一边害怕臭氧层空洞，一边想办法应对？ 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，在20世纪之前很久，臭氧一直被自然学家视为空气体中的有益部分。 室外工作人员认为，由于臭氧含量足够高，高地对身心健康有益。

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，臭氧的身份将发生巨大的变化。

有无污染的位置是基准

地球诞生40亿年后，随着大气含氧量的增加，臭氧层将逐渐建立。 虽然平整地铺在距离地表只有3毫米的厚度上，但能够吸收90%以上到达地球的紫外线辐射，将其转换为热能，加热大气，形成距离地表10公里至50公里的平流层。

平流层臭氧层的保护，是地球生命的基础物质脱氧核糖核酸和核糖核酸躲过了紫外线照射的魔爪，带来了人类的出现和迅速发展。 可以说，从亿万年前开始，臭氧层就开始作为地球生物进化保护伞的护卫员。

臭氧的含量90%存在于平流层，对流层中只含有10%。 为什么高空的平流层臭氧和低空的对流层臭氧的身份完全不同？ 这必须从不同海拔臭氧的形成开始。

在平流层中，紫外线照射中断了氧分子两个氧原子之间的化学键，由于氧原子的不稳定性极强，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物。 到了对流层，除了从平流层流向对流层的臭氧和森林植被生物贡献的部分臭氧外，臭氧大部分是人工的二次转换产物，如氮氧化物nox和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污染物。 当天的臭氧浓度最大8小时平均超过每立方米160微克的话，就会造成臭氧污染。

而且臭氧一直是人们的好助手，在消毒杀菌、抗炎抗感染、止痛、提高机体免疫力、为缺血组织供氧等为代表的临床应用中起着很大的作用。 并且，从一点清新的意义上来说，雷雨过后，那清新的青草气息也是因为一部分氧气被雷击成了臭氧。 这个低浓度臭氧不仅无害，还能提神。

但是，一到污染，臭氧就变了脸。

黑化的地球保护伞

臭氧污染对人体有什么影响？ 可以说从中枢神经系统到呼吸系统，从血液到骨骼，一切都受到了损害。

由于臭氧具有很强的氧化性，如果浓度过高，万物就会被夺走，无法逃离。 更可怕的是，透明的臭氧只被仪器监测，很难知道臭氧是否超标，也无法及时保护自己。 因此，臭氧污染是名副其实的隐形杀手。 值得注意的是，生活常用的打印机、复印机等会产生臭氧和有机废气，无法防止。

研究表明，如果到2050年仅气候变化一项就能减少中国臭氧污染可能增加11%的相关排放60%，将拯救33万人的生命。 如果各国实施最严格的空气质标准，每年可以防止6000人死亡。

臭氧污染可能比你想象的要严重几分。 是夏天污染的最大元凶。

在臭氧浓度变化中，气象占主导地位。 控制着臭氧浓度的年季变化和日夜变化。 夏天阳光灿烂，城市却潜伏着杀机。 在室外闻到特殊的鱼味，臭氧可能是超标的手笔。 发生光化学反应需要强紫外辐射、高温、低湿和静定大气环境，在光照条件最好的夏天臭氧污染的催化太阳辐射越强，光化学反应越剧烈，反应生成的臭氧越浓。 因此，夏天晚上12点到15点是臭氧污染最严重的时间。

其实，臭氧污染不是新现象。 只是，年前，pm2.5真的很冷清。 年实施《大气污染防治行动计划》以来，随着全国空气质监测网的建立，臭氧污染这个名字逐渐进入了中青视野。 对人类来说，臭氧污染其实自古以来就与另一个名字密切相关的光化学烟雾。

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，这一次污染物和二次污染物的混合体就是光化学烟雾。 臭氧作为光化学烟雾的主要氧化剂，其浓度变化是光化学烟雾报警的依据。

1943年，美国第二大城市洛杉矶发生了世界上最古老的光化学烟雾事件。 当时，该市250万辆汽车每天燃烧约1100吨汽油，排放的污染气体等受到紫外线的光化学反应，最终剧毒、浅茶色、刺激性的烟雾笼罩了整个城市，许多市民患有眼红、头痛等疾病。 日本、英国、加拿大、澳大利亚、德国等国也发生过光化学烟雾。

那么，随着我国夏天臭氧浓度的增加，会发生光化学烟雾吗？ 总结一下，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，而且中国正在加强臭氧监测，采取对策。 这位生态环境部大气环境司司长刘炳江认为，目前中国没有发生光化学污染事件，未来发生的可能性也极低。

谁也独霸不了自己

要杜绝光污染事件的发生，从源头上抓住臭氧污染对策真的不容易。 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。 一些研究表明，pm2.5和臭氧是这样相互抵消的。 臭氧的形成过程依赖于大气自由基的浓度，而pm2.5可以通过吸收一部分大气自由基来抑制臭氧的生成。 这是因为实现pm2.5和臭氧的双向管理的要求很高。

另外，臭氧前体的来源多而杂，涉及汽车尾气、化工、油漆、饮食等多个方面。 其中，移动源的汽车管理一直是难点，化工、餐饮等多而分散，想要精确控制，难度可想而知。 因此，臭氧前体的协调控制构成了更大的挑战。

研究表明，在新冠肺炎疫情期间，由于我国采取了严格的管理措施，nox比vocs减少，城市成为vocs控制区，随着pm2.5的减少，反而容易超标臭氧。 全世界都是如此。 由于许多国家实施了不同程度的社会交流隔离措施，大气污染在各国封锁期间明显减少，但臭氧污染有所增加。 其中，巴塞罗那增长29%，欧洲平均增长17%。

其理由是，城市新排出的no是近地面臭氧消耗的重要途径。 在滴定效果的影响下，发生了no+o3 no2+o2反应。 道路交通排出的no是消耗当地臭氧的种子选手。 但是，由于交通限制废气排放量减少，再加上pm2.5等其他地面消耗臭氧物质减少，疫情期间城市臭氧自然会大幅增加。

其实，在某个地方发生臭氧污染，并不都是当地污染造成的灾害。 例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。 这不仅受当地的影响，也受平流层对流层的运输和远程运输控制。

飞机的排气将污染从对流层带到平流层，气象现象引起一个地方周期性的短暂温度连续性破坏，拉开对流层和平流层之间的间隔，通过垂直沉降运动将物质从平流层输送到对流层(俗称stt )。 此时，平流层的臭氧与空气体一起被带到地表，成为串刺。 由于stt经常发生在中纬度，因此贡献了北半球中纬度对流层的20%到30%的臭氧资源。 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，全球平流层的作用很小，通过改变大气环流等方法，可以影响区域对流层臭氧及其前体的时空分布形态。 其中，跨越欧洲的污染物经由地中海、中东，可以影响东亚地区空的气体质量。 来自北美的污染气团仅6日至15日就到达大西洋中部，欧洲臭氧增加。 因此，全球范围内大气环流带来的区域间运输，注定了各国无法在臭氧防控中独善其身。

幸运的是，赢了臭氧攻防战，我们从未放弃。 今年6月，《全年挥发性有机物防治攻防战方案》出台，表明了中国应对臭氧的决心。 7月1日，《挥发性有机物无组织排放控制标准》实施，战胜蓝天保卫战，我们正在行动。 希望大家早日认识到，在携手构筑美好环境倡议的情况下，减少臭氧污染不仅需要上天的帮助，也需要人们的努力。