據(jù)生態(tài)環(huán)境部舉行的新聞發(fā)布會(huì)上獲悉，我國(guó)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(biāo)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(lái)，我國(guó)部分重點(diǎn)區(qū)域氣溫同比偏高、相對(duì)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(lán)色氣體，有著很強(qiáng)的氧化性和化學(xué)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(gè)高度之中。
臭氧除了自然來(lái)源，也有人為產(chǎn)生。臭氧主要是由低空的揮發(fā)性有機(jī)物、氮氧化物及其他一些物質(zhì)在特定環(huán)境下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而生成的。例如機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放、石油化工生產(chǎn)物質(zhì)的氣體排放、燃煤發(fā)電以及其他生物質(zhì)燃燒，都會(huì)產(chǎn)生這些物質(zhì)，這些物質(zhì)在經(jīng)過(guò)一定的光化反應(yīng)后，便形成了臭氧。臭氧的穩(wěn)定情況關(guān)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(xué)界乃至普通大眾的關(guān)切與廣泛重視。
臭氧運(yùn)用深入生活
臭氧對(duì)于微生物殺滅作用的根本就是其所具有的強(qiáng)氧化性可以導(dǎo)致有機(jī)體細(xì)胞必要成分的逐步氧化，細(xì)菌的細(xì)胞表面將成為氧化的初步靶細(xì)胞。現(xiàn)在利用臭氧來(lái)處理飲用水已經(jīng)成為了趨勢(shì)，臭氧可以殺滅飲用水中超過(guò)99.99%的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等病原菌，同時(shí)還能夠除掉水中的異味，改善水濁度，提高出水水質(zhì)。
近些年來(lái)，隨著人們對(duì)于快捷生活方式的要求的提高以及消費(fèi)水平的增長(zhǎng)，鮮切果蔬在大型商超中的占有率也逐年增長(zhǎng)。臭氧能夠有效地殺滅或抑制鮮切果蔬中的細(xì)菌、霉菌、酵母菌、寄生蟲(chóng)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(yīng)，從而延長(zhǎng)果蔬的貨架期，并且臭氧其強(qiáng)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(jī)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(fù)雜，還時(shí)常含有有毒物質(zhì)。臭氧氧化法是一種有效去除有機(jī)微污染物的方法，并且臭氧對(duì)污染物的平均去除率可大于80%。臭氧能夠?qū)U水中難以降解的有機(jī)物氧化為小分子有機(jī)物，從而提高廢水的可生化性。
臭氧在對(duì)病房、手術(shù)室空氣進(jìn)行消毒時(shí)表現(xiàn)也是突出的，不僅在我國(guó)是推廣臭氧的主要方向，在國(guó)外也開(kāi)展了很多治療的應(yīng)用研究試驗(yàn)。國(guó)外一些內(nèi)科和牙科醫(yī)生，多年來(lái)都在運(yùn)用臭氧進(jìn)行治療，例如口腔手術(shù)中用利用臭氧水來(lái)保持口腔無(wú)菌，或是注射臭氧氣體來(lái)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(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)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(qiáng)，并且已經(jīng)成為我國(guó)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(duì)人體和環(huán)境有著十分嚴(yán)重的危害。
臭氧會(huì)使土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降低，給農(nóng)作物帶來(lái)危害。當(dāng)臭氧濃度處于較高的環(huán)境下時(shí)，農(nóng)作物中的小麥產(chǎn)量就會(huì)下降，而且對(duì)于很多綠色植物葉片合成葉綠素的作用也會(huì)降低，從而影響到葉片光合作用的效果，進(jìn)而使環(huán)境的協(xié)調(diào)失去平衡。長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)，就會(huì)影響自然生態(tài)的平衡，危害生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。
高濃度的臭氧還能夠較快地與室內(nèi)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(jī)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(yīng)，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(qiáng)氧化劑，臭氧被大量吸入人體后會(huì)氧化細(xì)胞組成物質(zhì)及生命活性物質(zhì)，給人體帶來(lái)巨大的傷害。人們通過(guò)呼吸吸入臭氧后， 會(huì)出現(xiàn)咽喉腫痛、頭疼、胸悶氣短，并會(huì)刺激、損害眼睛導(dǎo)致視力下降，還可能會(huì)導(dǎo)致一些人患上支氣管炎等相關(guān)疾病。不僅如此，臭氧甚至?xí)谷梭w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(shí)刻警惕臭氧濃度
“十四五”時(shí)期，是我國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時(shí)期?！?ldquo;十四五”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃》明確，要拓展監(jiān)測(cè)工作深度和廣度，加強(qiáng)PM2.5與O3協(xié)同控制監(jiān)測(cè)，分類開(kāi)展非甲烷總烴自動(dòng)監(jiān)測(cè)、PM2.5與揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)組分監(jiān)測(cè)。據(jù)《2021中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》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(guān)政府部門(mén)將加快建立完善現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，健全環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)質(zhì)量、污染源全覆蓋的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，重點(diǎn)補(bǔ)齊細(xì)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(lǐng)域監(jiān)測(cè)短板，推進(jìn)PM2.5和臭氧協(xié)同監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，加強(qiáng)VOCs、氮氧化物等對(duì)臭氧生成影響較大前體物的監(jiān)測(cè)，掌握其濃度水平、主要來(lái)源、生成機(jī)理，支撐大氣污染協(xié)同治理。
近年來(lái)，新技術(shù)、新裝備與檢測(cè)業(yè)務(wù)都得到了有效融合。例如在自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，空氣和水質(zhì)主要指標(biāo)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)較為成熟，并得到了規(guī)?；瘧?yīng)用，顆粒物組分、揮發(fā)性有機(jī)物組分、溫室氣體、水質(zhì)重金屬等在線監(jiān)測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景也逐漸增多。在應(yīng)急監(jiān)測(cè)方面，無(wú)人機(jī)/無(wú)人船、便攜式GC-MS、便攜式傅里葉紅外、飛行時(shí)間質(zhì)譜走航等技術(shù)也得到充分運(yùn)用。遙感遙測(cè)新技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)生態(tài)環(huán)境高精度、全方位、短周期的監(jiān)測(cè)，構(gòu)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(cè)體系。
開(kāi)發(fā)零能耗分解臭氧的催化劑的需求也變得緊迫起來(lái)。南開(kāi)大學(xué)電子信息與光學(xué)工程學(xué)院王衛(wèi)超教授課題組首次在三元氧化物催化劑莫來(lái)石上實(shí)現(xiàn)無(wú)能耗超低溫臭氧分解。而目前，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該材料的宏量制備，可滿足各類工業(yè)應(yīng)用需求。該成果的推廣應(yīng)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(shù)支撐，并在商業(yè)航空等領(lǐng)域發(fā)揮積極作用。
接下來(lái)，有關(guān)部門(mén)還將繼續(xù)積極推進(jìn)高新技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的運(yùn)用，加大集成化、自動(dòng)化、智能化、小型化監(jiān)測(cè)裝備研發(fā)與推廣力度，加強(qiáng)衛(wèi)星遙感遙測(cè)、便攜式現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)、全自動(dòng)實(shí)驗(yàn)室等設(shè)備技術(shù)驗(yàn)證，促進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)與業(yè)務(wù)的革命性創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)更科學(xué)、更精準(zhǔn)、更全面、更快速。
大氣中的臭氧層是地球重要的保護(hù)傘，能夠有效防止紫外線的侵蝕，加強(qiáng)對(duì)臭氧層的保護(hù)是我們的任務(wù)目標(biāo)。但同樣，生存環(huán)境中的臭氧一旦超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境和農(nóng)作物產(chǎn)生危害，還會(huì)危及到我們的生命安全。因此，深化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)臭氧濃度是大勢(shì)所趨，加強(qiáng)對(duì)臭氧污染的防治勢(shì)在必行。綠水青山就是金山銀山，為了我們每一個(gè)人的綠色健康生活，治理工作已經(jīng)刻不容緩。
(資料參考來(lái)源：中國(guó)新聞網(wǎng)、科技日?qǐng)?bào)、新華社、生態(tài)環(huán)境部、百科等)
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