臭氧知识小科普

臭氧是什么？

臭氧是氧气的一种同素异形体，化学式是O₃，又称三原子氧、超氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名，在常温下可以自行还原为氧气。比重比氧大，易溶于水，易分解。

臭氧的来源

臭氧的来源分为自然源和人为源。

自然源的臭氧主要指平流层的下传。

人为源的臭氧主要是由人为排放的NO_x、VOC_s等污染物的光化学反应生成。在晴天、紫外线辐射强的条件下，NO₂等发生光解生成一氧化氮和氧原子，氧原子与氧反应生成臭氧。臭氧是强氧化剂，在洁净大气中，臭氧与一氧化氮反应生成为NO₂，而臭氧分解为氧气，上述反应的存在使臭氧在大气中达到一种平衡状态，不会造成臭氧累积。当空气中存在大量VOC_s等污染物时，VOC_s等产生的自由基与一氧化氮反应生成二氧化氮，此反应与臭氧和一氧化氮的反应形成竞争，不断取代消耗二氧化氮光解产生的NO、HO₂、RO₂、H、OH引起了NO向NO₂转化，使上述动态平衡遭到破坏，导致臭氧逐渐累积，达到污染难度级别。NO_x、VOC_s、CO等臭氧前体物都是一次污染物，主要来源于交通工具的尾气排放、石油化工和火力发电等工业污染源排放及饮食、印刷、房地产等行业的污染源排放等。秸秆等生物质的大量燃烧，也会产生大量的VOC_s和NO_x等臭氧前体物。

臭氧的危害

对人体危害

国际环境空气质量标准提出，人在一个小时内可接受臭氧的极限浓度是260μg/m³。在320μg/m³臭氧环境中活动1h就会引起咳嗽、呼吸困难及肺功能下降。臭氧还能参与生物体中的不饱和脂肪酸、氨基及其他蛋白质反应，使长时间直接接触高浓度臭氧的人出现疲乏、咳嗽、胸闷胸痛、皮肤起皱、恶心头痛、脉搏加速、记忆力衰退、视力下降等症状。

其他危害

臭氧也会对植物造成损害，甚至造成农林植物的减产、经济效益下降等。臭氧能够较快地与室内的建筑材料、居家用品、丝、棉花、醋酸纤维素、尼龙和聚酯的制成品中含不饱和碳碳键的有机化合物发生反应，从而造成染料褪色、照片图像层脱色、轮胎老化等。

大气颗粒物与臭氧的相互作用

大气颗粒物与臭氧的相互作用问题主要体现在3个方面：

• PM_2.5与臭氧的生成具有共同来源，NO_x和VOC_s是二者生成的共同前体物，通过气体-颗粒物转化过程形成的SIN(二次无机气溶胶)和SOA(二次有机气溶胶)等与臭氧的形成存在相互依存的关系；
• 气溶胶影响光化学辐射通量，从而影响光化学反应过程及臭氧的生成；
• 气溶胶参与非均相(异相)化学反应过程，大量的气溶胶粒子表面提供了丰富的化学反应床，导致化学反应过程更加复杂化。

常用的臭氧检测方法

• 碘量法（GB/T 37894-2019《水处理用臭氧发生器技术要求》）
• 靛蓝二磺酸钠分光光度法（IDS）（HJ 504-2009 《环境空气 臭氧的测定 靛蓝二磺酸钠分光光度法》）
• 紫外分光光度法（HJ 590-2010 《环境空气 臭氧的测定 紫外光度法》）
• 化学发光法（《环境空气 臭氧的测定 化学发光法（征求意见稿）》）

常用的臭氧分析设备

MH7230型臭氧分析仪采用紫外分光光度法测量，灵敏度高、分析速度快、测量范围广。

臭氧污染日常防护

臭氧污染时，戴口罩基本阻挡不了臭氧的吸入。因此，在臭氧污染严重时，应尽量避免在午后日照强烈时外出，远离马路边、装修污染严重的地方。