地球的保護傘也會“要人命”？臭氧污染治理迫在眉睫

2022-06-15 16:46:58來源：化工儀器網(wǎng) 閱讀量：125 評論

導讀：臭氧是氧氣的一種同素異形體，在常溫下是一種具有特殊氣味的淡藍色氣體，有著很強的氧化性和化學活性。

　　據(jù)生態(tài)環(huán)境部舉行的新聞發(fā)布會上獲悉，我國近5年夏季，臭氧平均濃度保持在150微克/立方米左右，臭氧超標天數(shù)比例平均為11.1%，以輕度污染為主，約占88%。2022年3月以來，我國部分重點區(qū)域氣溫同比偏高、相對濕度偏低、降水偏少，有利于臭氧生成。目前，臭氧已經(jīng)成為現(xiàn)階段夏季主要大氣污染物。

　　臭氧是氧氣的一種同素異形體，在常溫下是一種具有特殊氣味的淡藍色氣體，有著很強的氧化性和化學活性。臭氧是一種純天然的氧化性痕量氣體，在地球中自然存在，作為大氣中天然存在的重要組成部分，臭氧分布在從地球近地面大氣到平流層的各個高度之中。

　　臭氧除了自然來源，也有人為產(chǎn)生。臭氧主要是由低空的揮發(fā)性有機物、氮氧化物及其他一些物質在特定環(huán)境下發(fā)生光化學反應而生成的。例如機動車尾氣的排放、石油化工生產(chǎn)物質的氣體排放、燃煤發(fā)電以及其他生物質燃燒，都會產(chǎn)生這些物質，這些物質在經(jīng)過一定的光化反應后，便形成了臭氧。臭氧的穩(wěn)定情況關系到地球生物的生存和發(fā)展，大氣臭氧濃度的變化受到科學界乃至普通大眾的關切與廣泛重視。

　　臭氧運用深入生活

　　臭氧對于微生物殺滅作用的根本就是其所具有的強氧化性可以導致有機體細胞必要成分的逐步氧化，細菌的細胞表面將成為氧化的初步靶細胞。現(xiàn)在利用臭氧來處理飲用水已經(jīng)成為了趨勢，臭氧可以殺滅飲用水中超過99.99%的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等病原菌，同時還能夠除掉水中的異味，改善水濁度，提高出水水質。

　　近些年來，隨著人們對于快捷生活方式的要求的提高以及消費水平的增長，鮮切果蔬在大型商超中的占有率也逐年增長。臭氧能夠有效地殺滅或抑制鮮切果蔬中的細菌、霉菌、酵母菌、寄生蟲以及病毒之外，還能夠氧化乙烯，抑制蔬果呼吸作用及參與代謝的酶類反應，從而延長果蔬的貨架期，并且臭氧其強大的氧化作用還可以有效地降解蔬果上殘留的農(nóng)藥、化肥、洗滌劑等有機物。

　　在工業(yè)迅速發(fā)展的現(xiàn)代，工業(yè)廢水的種類逐漸繁多并且成分復雜，還時常含有有毒物質。臭氧氧化法是一種有效去除有機微污染物的方法，并且臭氧對污染物的平均去除率可大于80%。臭氧能夠將廢水中難以降解的有機物氧化為小分子有機物，從而提高廢水的可生化性。

　　臭氧在對病房、手術室空氣進行消毒時表現(xiàn)也是突出的，不僅在我國是推廣臭氧的主要方向，在國外也開展了很多治療的應用研究試驗。國外一些內科和牙科醫(yī)生，多年來都在運用臭氧進行治療，例如口腔手術中用利用臭氧水來保持口腔無菌，或是注射臭氧氣體來治療瘺痔、靜脈曲張等。

　　不可忽視的臭氧污染

　　盡管臭氧已經(jīng)成為人們生活中廣為適用的一種氣體，但臭氧污染問題也愈發(fā)嚴重。臭氧污染是一種典型的大氣二次污染，其危害性比PM2.5的危害性更強，并且已經(jīng)成為我國部分工業(yè)和城市化發(fā)展較快地區(qū)的首要污染物。臭氧污染在感官上很容易被人們所忽略，但卻對人體和環(huán)境有著十分嚴重的危害。

　　臭氧會使土壤營養(yǎng)物質降低，給農(nóng)作物帶來危害。當臭氧濃度處于較高的環(huán)境下時，農(nóng)作物中的小麥產(chǎn)量就會下降，而且對于很多綠色植物葉片合成葉綠素的作用也會降低，從而影響到葉片光合作用的效果，進而使環(huán)境的協(xié)調失去平衡。長時間下來，就會影響自然生態(tài)的平衡，危害生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，導致農(nóng)作物減產(chǎn)。

　　高濃度的臭氧還能夠較快地與室內的建筑材料(如乳膠涂料等表面涂層)、居家用品(如軟木器具、地毯等)、絲、棉花、醋酸纖維素、尼龍和聚酯的制成品中含不飽和碳碳鍵的有機化合物(包括橡膠、苯乙烯、不飽和脂肪酸及其酯類)發(fā)生反應，從而造成染料褪色、照片圖像層脫色、輪胎老化等。

　　作為一種強氧化劑，臭氧被大量吸入人體后會氧化細胞組成物質及生命活性物質，給人體帶來巨大的傷害。人們通過呼吸吸入臭氧后，會出現(xiàn)咽喉腫痛、頭疼、胸悶氣短，并會刺激、損害眼睛導致視力下降，還可能會導致一些人患上支氣管炎等相關疾病。不僅如此，臭氧甚至會使人體免疫系統(tǒng)能力降低，誘發(fā)染色體病變，加速人體衰老或提升畸形兒產(chǎn)生概率。

　　時刻警惕臭氧濃度

　　“十四五”時期，是我國生態(tài)環(huán)境質量改善由量變到質變的關鍵時期。《“十四五”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃》明確，要拓展監(jiān)測工作深度和廣度，加強PM2.5與O3協(xié)同控制監(jiān)測，分類開展非甲烷總烴自動監(jiān)測、PM2.5與揮發(fā)性有機物(VOCs)組分監(jiān)測。據(jù)《2021中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》顯示，景觀臭氧仍然是較為突出的污染源，但與2020年相比，污染物濃度有所下降。

　　為支撐臭氧污染防治，相關政府部門將加快建立完善現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系，健全環(huán)境質量、生態(tài)質量、污染源全覆蓋的監(jiān)測網(wǎng)絡，重點補齊細顆粒物和臭氧協(xié)同控制、水生態(tài)、新污染物、溫室氣體排放等領域監(jiān)測短板，推進PM2.5和臭氧協(xié)同監(jiān)測能力建設，加強VOCs、氮氧化物等對臭氧生成影響較大前體物的監(jiān)測，掌握其濃度水平、主要來源、生成機理，支撐大氣污染協(xié)同治理。

　　近年來，新技術、新裝備與檢測業(yè)務都得到了有效融合。例如在自動在線監(jiān)測領域，空氣和水質主要指標自動在線監(jiān)測技術已經(jīng)較為成熟，并得到了規(guī)?；瘧?，顆粒物組分、揮發(fā)性有機物組分、溫室氣體、水質重金屬等在線監(jiān)測的應用場景也逐漸增多。在應急監(jiān)測方面，無人機/無人船、便攜式GC-MS、便攜式傅里葉紅外、飛行時間質譜走航等技術也得到充分運用。遙感遙測新技術也實現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境高精度、全方位、短周期的監(jiān)測，構建了天地一體、星地協(xié)同的現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系。

　　開發(fā)零能耗分解臭氧的催化劑的需求也變得緊迫起來。南開大學電子信息與光學工程學院王衛(wèi)超教授課題組首次在三元氧化物催化劑莫來石上實現(xiàn)無能耗超低溫臭氧分解。而目前，研究團隊已經(jīng)實現(xiàn)了該材料的宏量制備，可滿足各類工業(yè)應用需求。該成果的推廣應用將為新型大氣污染物臭氧在超低溫環(huán)境下的降解提供有力的技術支撐，并在商業(yè)航空等領域發(fā)揮積極作用。

　　接下來，有關部門還將繼續(xù)積極推進高新技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域中的運用，加大集成化、自動化、智能化、小型化監(jiān)測裝備研發(fā)與推廣力度，加強衛(wèi)星遙感遙測、便攜式現(xiàn)場快速監(jiān)測、全自動實驗室等設備技術驗證，促進監(jiān)測技術與業(yè)務的革命性創(chuàng)新，實現(xiàn)更科學、更精準、更全面、更快速。

　　大氣中的臭氧層是地球重要的保護傘，能夠有效防止紫外線的侵蝕，加強對臭氧層的保護是我們的任務目標。但同樣，生存環(huán)境中的臭氧一旦超過標準，不僅會對環(huán)境和農(nóng)作物產(chǎn)生危害，還會危及到我們的生命安全。因此，深化實時監(jiān)測臭氧濃度是大勢所趨，加強對臭氧污染的防治勢在必行。綠水青山就是金山銀山，為了我們每一個人的綠色健康生活，治理工作已經(jīng)刻不容緩。

　　(資料參考來源：中國新聞網(wǎng)、科技日報、新華社、生態(tài)環(huán)境部、百科等)

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