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臭氧的危害及由来----关注身边的臭氧O3

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臭氧的危害及由来----关注身边的臭氧O3

发布日期:2019-06-14 作者: 点击:

在臭氧污染越来越严重的今天,我们来了解一下臭氧,普及一下臭氧的知识,也许我们能够更好的避免臭氧污染。

臭氧(O₃),分子量48,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。在大气层中,氧气通过高能量太阳光(紫外线)辐射而生成臭氧。臭氧主要存在于距地球表面20公里同温层下部的臭氧层中,含量约50 ppm (1ppm等于百万分之一)。这个大气区域的臭氧能够吸收对人体有害的紫外线,起到过滤紫外线的作用,以保护地球表面生物,因此这个区域的臭氧称为“好臭氧”(下图)。然而,地表层臭氧是对人体和植物有害的,称为“坏臭氧”。

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一、臭氧对人体的危害

由于人类活动都在地表,因此我们所说的臭氧污染是指地面和低空的臭氧,是“坏臭氧”。由于臭氧的强氧化性,几乎能与任何生物组织反应,对人体组织的破坏性很强,这是臭氧对人体有害的本质所在。臭氧对人体影响(见下图),包括呼吸道、肺(肺癌)、眼睛、皮肤、中枢神经系统、甲状腺、骨骼钙化、免疫机能、巴细胞染色体畸变、溶血反应等等。极低的臭氧浓度就能造成对人体的伤害。此外,臭氧造成植物坏死、生长受阻,作物减产;造成材料褪色、照片褪光、轮胎老化等等,如英国每年因为臭氧污染造成的材料损失就高达1.74-3.45亿英镑。

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二、臭氧污染的产生

日常所说的臭氧污染是由光化学烟雾产生的。光化学烟雾的实质是由汽车、工厂等污染源排入大气的氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(VOCs)在太阳光照射下通过一系列化学反应,生成臭氧等二次污染物。因为这是光化学反应引起的烟雾状污染,所以被称为光化学烟雾。

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三、环境中的臭氧

环境中的臭氧浓度与影响因素非常复杂,主要归纳如下:

时间性和季节性:一天中清晨臭氧浓度最低,白天日照时间越来越长,臭氧浓度越高,到晚上臭氧浓度逐步下降。一年之中,臭氧浓度的夏季最高。这就是看似风和日丽的时候,人们游玩时却会出现喉咙眼鼻不适的原因。区域性:臭氧的区域性分布非常明显(下图),总体来看京津冀及周边和长三角区经济发达地区臭氧浓度最高,低纬度地区(珠三角)臭氧相对较低。

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四.日常生活中如何避免臭氧

由于臭氧会自动分解为氧气,分解半衰期大约为0.5-1小时(半衰期为浓度下降一半所需要的时间),因此只要在没有臭氧产生的环境中,应该是安全的。一般来说室内的臭氧浓度一般都比室外低50%,如果房间密封良好,采用了空调系统的话,臭氧浓度就会更低,因此在臭氧污染比较严重的夏天,尽可能在室内。

室内的电机、复印机、计算机、激光打印机、及电视机等都会产生臭氧。因此,这些地方要尽可能通风,或安装臭氧净化装置。飞机座舱,由于高空飞行也是臭氧比较高的地方,不过对于偶然坐一次飞机的人来说,无需考虑这个问题。

然而在家里,我认为特别要注意臭氧消毒柜(机)和空气净化装置,这两个是产生臭氧污染非常严重。

比如家用的臭氧消毒机,在30平米大小的房间里,开机5分钟就可以杀死室内99%以上的细菌繁殖体。但是,千万不要忘记了它会产生浓度约1090-1950mg/m3(也就是0.5-1.0ppm)的臭氧。由于房间内臭氧浓度很高,如果进入房间去关机,也存在非常严重的安全隐患,建议最好采用自动关机。考虑到臭氧分解的半衰期,建议至少要2小时后进入房间,打开窗户通风。如果在没有把握的情况下,不建议用臭氧消毒机,用臭氧消毒机带来的风险可能比房间内的细菌还要严重。防止细菌繁殖,可以采用其他途径,如保持干燥,勤晒太阳等。

关于家用空气净化器,现在市场上五花八门、品种繁多,宣传的神乎其神。比如说有等离子技术,负离子技术,紫外光技术,静电除尘技术,这些技术不可避免会产生臭氧,消费者要特别小心。我认为在没有保证不产生臭氧的情况下,建议不要用这些设备,长期使用后患无穷。

网上有一种说法微量的臭氧对人体是有好处的,但是我没有找到具体有什么好处?微量到底是什么量级范围?原理是什么?难道微量的臭氧能选择性的对人体消毒?也有的说臭氧浓度小于0.05ppm(0.1mg/m3)时是安全的。从世界卫生组织和发达国家要求臭氧的浓度越来越低(下表)可以看出,国际上对于臭氧的安全标准越来越严格。欧盟保护人体健康的臭氧浓度2010年已经下降到120mg/m3(大约0.06ppm,即一亿分之六)这个浓度在化学上已经非常非常低了,每年365天,不能超过25天,非常非常之微量了。难道经常接触浓度小于0.05ppm臭氧是安全,反正我是不信。我认为由于臭氧的强氧化特性,对人体细胞的破坏不应该有选择性,所以要尽量避免臭氧,哪怕是所谓的微量。

嗅觉敏捷的人可觉察0.02ppm浓度的臭氧,称为感觉临界值。嗅觉临界值为0.15ppm浓度,一般人就能嗅出。那么,当普通人闻到臭氧味道时,其实对人体已经不安全了。

 

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