立即下载 知乎日报 每日提供高质量新闻资讯

臭氧污染要来了,常规手段防不住,但也不用太担心

图片:Yestone.com 版权图片库

臭氧污染有哪些危害?有哪些有效的防护手段?

好大的风,凭虚御风,不知所止。

太长不看系列:

高浓度臭氧会损伤呼吸道和粘膜;常规防护对臭氧无效;避免在阳光强烈的夏季长时间在室外活动;无需过于担心。

谢邀,借这个机会顺便做个科普好了。下图为臭氧分子的共振式,来源维基百科(讲道理应该写大π键,但是懒得找图了)。

1. 污染成因

「注 1:这里本来自己摘了两步反应,被评论区指正不够严谨,因此直接将维基百科搬上来以供参考」

对流层臭氧的形成需经历一系列复杂的化学反应,分别把一氧化碳和 VOC 氧化成二氧化碳和水蒸气。下面我们仅列出涉及一氧化碳的反应,涉及 VOC 的反应与这类似。氧化反应首先发生在一氧化碳和有机物的羟基之间。此过程中形成的游离氢原子迅速被氧化成过氧基 HO2 OH + CO → H + CO2 H + O2 → HO2 紧接着,过氧基将 NO 氧化成 NO2,NO2 在阳光照射下会发生光解反应,释放出游离氧原子。最后,极不稳定的氧原子 O 和空气中的氧气分子 O2 化合,就生成了终产物臭氧。上述反应可表示为: HO2 + NO → OH + NO2 NO2 + hν → NO + O O + O2 → O3 上面一系列反应的实际效果是: CO + 2O2 → CO2 + O3 此一化学方程式似乎表明 HOx 和 NOx 总量在反应前后未发生变化,而事实上上述过程还伴随着 OH 和 NO2 反应生成硝酸(HNO3),以及过氧基之间相互反应生成过氧化氢(即双氧水),这些反应都会逐步减少生成臭氧过程中催化剂的数量。有挥发性有机物参与的反应比上面的过程复杂得多,但对生成臭氧而言最关键的一步——过氧基将 NO 氧化成 NO2——与上面的过程是相同的。

也是为什么,臭氧污染在天气晴朗的夏季比较容易出现在城市当中。因为臭氧的生成和光照有直接联系,因此被归为光化学污染的一种。

防治臭氧污染的方法和防治氮氧化物污染的方法是类似,减少汽车尾气和工厂污染物的排放,从源头遏制臭氧的生成。

顺便说一句,PM2.5,沙尘等污染因为能降低空气的透明度,其实客观上有防治臭氧污染的作用。

2. 人体危害

低浓度的臭氧其实对健康是有一定好处的——雷阵雨之后空气里能闻到一股清新的气味,便是臭氧。当然这里不谈这个了。

臭氧对健康的危害主要在呼吸道和心血管的刺激方面:

臭氧具有强烈的刺激性,吸入过量对人体健康有一定危害。它主要是刺激和损害深部呼吸道,并可损害中枢神经系统,对眼睛有轻度的刺激作用。 当大气中臭氧浓度为 0.1mg/m3 时,可引起鼻和喉头粘膜的刺激;臭氧浓度在 0.1-0.2mg/m3 时,引起哮喘发作,导致上呼吸道疾病恶化,同时刺激眼睛,使视觉敏感度和视力降低。臭氧浓度在 2mg/m3 以上可引起头痛、胸痛、思维能力下降,严重时可导致肺气肿和肺水肿。 此外,臭氧还能阻碍血液输氧功能,造成组织缺氧;使甲状腺功能受损、骨骼钙化,还可引起潜在性的全身影响,如诱发淋巴细胞染色体畸变,损害某些酶的活性和产生溶血反应。臭氧超过一定浓度,除对人体有一定毒害外,对某些植物生长也有一定危害。臭氧还可以使橡胶制品变脆和产生裂纹。臭氧对人体也有致畸性,母亲孕期接触臭氧可导致新生儿睑裂狭小发生率增多。

3. 个人防护

简单来说……嗯,这东西几乎防不住。

跟 PM 2.5 这种大颗粒不一样,臭氧这种小分子,民用级的口罩也好,防毒面具也好,活性炭也好,通通都没用。

所以在臭氧污染超标的情况下,最好的做法,就是不要长时间外出,更不要在浑浊的户外运动。

当然了,其实也没必要多担心臭氧本身。一方面,臭氧本身很不稳定,很快就会分解。基本上过了大下午阳光强烈的那段时间,慢慢的就消散了。一般人尽量避开那段时间,吸入的污染物相对而言就会少很多。

另一方面,根据我国的空气质量监测标准,臭氧 1 小时平均浓度超过200 微克 / 立方米,即为超标;当某日臭氧浓度的最大 8 小时滑动平均值超过160 微克 / 立方米时,则确定当日出现臭氧污染。

而人能够闻到臭氧的浓度大概是 0.1 个 ppm,也就是200 微克 / 立方米。

「注 2:这里是我算错了,把毫克和微克弄混了,谢谢指出!」

从目前的研究来看,在这个浓度下,短时间的接触都是不会对人体造成永久损伤的,因此在没有明显闻到异味的前提下,也不至于过度担心。当然了,老人小孩和哮喘病患者需要更加注意,多关注发布的空气污染指数,数值较高的日子尽量呆在室内。

扫描二维码下载知乎日报

支持 iOS 和 Android
二维码下载知乎日报
阅读更多 爱吃肉又不大会下厨?正好,教你几道百吃不厌的快手肉菜 下载 「知乎日报」 客户端查看更多