臭氧：到底是“地球保護傘”還是“隱形反派”
今天，臭氧的地位已經從 "地球衛士" 急劇轉變為 "隱形惡棍"。不僅在當地的生態環境部門聯合命名為 "黑名單"，"生態環境部還發布了"2020 揮發性有機化合物控制計劃 " 來應對它。臭氧不是被紫外線隔離的嗎？為什么人類在害怕臭氧層的空洞時試圖處理它？讓我們看看臭氧狀態是如何逆轉的。
臭氧最早是在 1839 年的電解稀硫酸實驗中發現的。在表面臭氧被發現為 "有毒" 之前，人們首先注意到它在生命中的巨大作用。因此，直到 20 世紀，臭氧一直被自然主義者視為空氣中有益的一部分。戶外工作者通常認為，海拔高對身心健康有好處 -- 因為它對臭氧來說已經足夠高了。
隨著科學的發展，人們逐漸認識到臭氧的地位將從天空到地面，從低濃度向高濃度轉變。
污染或不污染地點
地球誕生 40 億年后，隨著大氣中含氧量的增加，臭氧層逐漸建立起來。它的表面只有 3 毫米厚，但吸收了 90% 以上到達地球的紫外線輻射，并將其轉化為熱量來加熱大氣，形成距離地表 10 至 50 公里的平流層。
在平流層臭氧層的保護下，地球生命的基本物質 -- 脫氧核糖核酸（DNA) 和核糖核酸（RNA) 逃脫了紫外線輻射的 "魔爪"，人類出現并發展起來。可以說，幾億年前，臭氧層開始充當地球生命進化的 "保護傘"。
90% 的臭氧存在于平流層，只有 10% 存在于對流層。為什么高空的平流層臭氧與低海拔的對流層臭氧如此不同？這始于不同海拔地區臭氧的形成。
在平流層中，紫外線輻射中斷了一個氧分子的兩個氧原子之間的化學鍵，由于氧原子非常不穩定，剩余的氧原子與另一個氧分子結合形成臭氧，這是一種完全 "自然" 的產物。在對流層中，除平流層到對流層的臭氧 "漫游" 外，以及森林植被有機體對臭氧的貢獻外，大部分臭氧是 "人工二次轉化產物"，如氮氧化物氮氧化物、揮發性有機化合物等，是復雜光化學過程中產生的二次污染物。當天，最高 8 小時平均臭氧濃度超過每立方米 160 微克，成為臭氧污染。
同時，臭氧一直是人們的好幫手，在消毒殺菌、抗炎、抗感染、止痛止痛、免疫力提高、缺血組織供氧等方面發揮著重要作用。甚至，它還有一個新的含義 -- 雷雨女王，那種清新的草味，還有部分原因是被閃電擊中后的少量氧氣進入臭氧。這種低濃度的臭氧不僅無害，而且令人興奮。"-
但是一旦它變成污染，臭氧就會改變它的面貌。
變黑 " 土傘
臭氧污染對人體有什么影響？可以說，從中樞神經系統到呼吸系統，從血液到骨骼，都會受到臭氧的損害。
由于臭氧的強烈氧化，當臭氧濃度過高時，一切都注定了。更可怕的是，透明臭氧只能由儀器監測，人們無法檢測臭氧是否超標，更不用說及時保護自己了。因此，"臭氧污染" 是一個名副其實的 "無形殺手"。值得注意的是，打印機、復印機等在生活中經常使用的打印機、復印機等，會產生臭氧和一些無法克服的有機廢氣。
該研究稱：" 單是氣候變化，到 2050 年，中國的臭氧污染就可能增加 11%；減排 60% 將挽救 330000 人的生命。如果各國實施最嚴格的空氣質量標準，它們每年就能避免 6000 人死亡。
臭氧污染可能比你想象的更 "嚴重"-- 它是 "夏季污染的頭號罪魁禍首"。
氣象學在臭氧濃度的變化中起著主導作用。它控制臭氧濃度的季節變化和晝夜變化。夏天陽光燦爛，但在城市地區卻隱藏著 "殺人機會"。當你聞到一種特殊的魚的氣味時，可能是臭氧過量。光化學反應需要強的紫外線輻射、高溫、低濕度和大氣環境的靜態穩定性。光照條件最好的夏季成為臭氧污染的催化劑 -- 陽光越強，光化學反應越強烈，反應產生的臭氧越厚。因此，夏季下午 12：00-15：00 是臭氧污染最嚴重的時間。
事實上，臭氧污染并不是一種新現象，但直到 2012 年，它才真正被 "排除在外"-- 畢竟，PM2.5 引起了更多的關注。自從 2013 年實施 "防止和控制空氣污染行動計劃" 以來，隨著國家空氣質量監測網絡的建立，臭氧污染這個名字逐漸進入公眾視野。對人類來說，臭氧污染長期以來一直與另一個名稱光化學煙霧密切相關。
當主要污染物如氮氧化物和碳氫化合物排放到大氣中時，在太陽的紫外線照射下發生光化學反應，產生臭氧等二次污染物。這種主要污染物和二次污染物的混合物是光化學煙霧。臭氧作為光化學煙霧的主要氧化劑，其濃度變化成為光化學煙霧警報的基礎。
1943 年，美國第二大城市洛杉磯發生了世界上最早的光化學煙霧。當時，該市有 250 萬輛汽車每天燃燒約 1100 噸汽油，污染氣體在紫外線下產生光化學反應，導致劇毒、淺棕色、刺激性煙霧籠罩在城市上空，導致許多市民患上紅眼和頭痛等疾病。日本、英國、加拿大、澳大利亞、德國等國也發生了光化學煙霧。
那么，隨著中國夏季臭氧濃度的增加，會不會發生光化學煙霧？一般來說，中國的臭氧污染水平遠低于發達國家光化學煙霧頻繁發生時期的歷史水平，中國正在加強臭氧監測和控制措施。"生態環境部大氣環境司司長劉炳江認為：" 目前，中國沒有發生光化學污染事件，未來發生的可能性很低。
沒有人能獨處。
制止光污染事件的發生，從源頭開始 -- 但臭氧污染的控制真的很困難，臭氧形成的鏈式反應中前驅物 Nox 與 VOCs 的關系復雜，導致其處理機制的復雜性，其他研究表明 PM2.5 和臭氧是 "升降" 的，臭氧的形成過程依賴于大氣自由基的濃度，PM2.5 可以通過吸收大氣中的一些自由基來抑制臭氧的形成，因此實現 PM2.5 和臭氧的雙向處理是非常必要的。
此外，臭氧前驅物來源復雜，涉及機動車尾氣、化工、油漆、餐飲等方面，其中機動源機動車的管理一直是一個難點，化工、餐飲等行業眾多零散，需要準確控制，難度可想而知。因此，對臭氧前體的協調控制已成為一個更大的挑戰。
研究發現，在新冠肺炎流行期間，由于我國采取嚴格的管理措施，Nox 下降幅度大于 VOCs，城市成為 VOCs 控制區，PM2.5 下降，反而更容易使臭氧 "超標"。在全球范圍內也是如此。由于許多國家采取了不同程度的社會隔離措施，研究表明，在國家封鎖期間，空氣污染顯著減少，但臭氧污染卻有所增加。其中，巴塞羅那增長了 29%，而歐洲平均增長了 17%。
原因是新的城市 NO 排放是近地表臭氧消耗的一種重要方式。在 "滴定效應" 的影響下，發生了 NO+O3/NO2+O2 反應。道路交通排放的 NO 是消耗當地臭氧的種子。然而，交通限制的減少，再加上 PM2.5 等其他近地表臭氧消耗物質的減少，自然導致了這一流行病期間城市臭氧的大幅增加。
事實上，一個地方的臭氧污染并不全是由局部污染造成的。例如，珠江三角洲地區夏季臭氧污染最少，秋季臭氧污染最多，夏季長江三角洲地區臭氧污染最多，秋季次之，冬季污染最少，除局部影響外，還受到平流層對流層運輸和長途運輸的控制。
飛機排氣會給平流層帶來對流層的污染，氣象現象也可能在某一地點造成周期性的瞬態溫度連續性 "破壞"，打開對流磷層與平流層之間的間隔，通過垂直沉降將物質從平流層輸送到對流層（俗稱 STT)，此時平流層中的臭氧將隨空氣帶到地面。由于 STT 經常發生在中緯度地區，它占北半球中對流層臭氧資源的 20% 至 30%。青海 - 西藏高原是對流層與層間的物質輸送通道之一。
然而，就世界而言，平流層所起的作用很小，主要是通過改變大氣環流和其他方式來影響對流層臭氧及其前兆的時空分布，其中，通過地中海和中東的跨太平洋污染物可以影響東亞的空氣質量；北美受污染的氣團僅能在 6 至 15 天內到達大西洋中部，從而導致歐洲臭氧的增加。因此，全球大氣環流引起的跨區域運輸注定沒有人能夠 "單獨" 防止和控制臭氧。
幸運的是，我們從未放棄過臭氧之戰。今年 6 月，"2020 年揮發性有機化合物控制計劃"(VOCs) 發布，表明了中國控制臭氧的決心。7 月 1 日，"無組織的揮發性有機化合物排放控制標準"(United 組織排放控制標準）被實施，以贏得藍天防御戰爭的勝利，我們正在采取行動。希望在共同努力營造一個更好環境的倡議下，我們能夠盡早認識到，減少臭氧污染不僅應該 "來自天堂"，而且還要 "人們努力工作"。
