3.臭氧到底有益还是有害

说到臭氧,它有“两个身份”,一个是保卫地球的安全卫士,另一个则是会对人体健康造成危害的污染源。

(1)臭氧的益处

1)保护地球的大气臭氧层:

地球被一层厚厚的大气层所包围,大气层主要分为五层,分别是对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。其中平流层位于距离地面20~30km的高度,汇集了大气中90%的臭氧,平均厚度约为3mm,通常称为臭氧层。臭氧层是由法国科学家法布里在20世纪初发现的。臭氧层主要有以下三个作用:①吸收太阳光中波长为210~290nm的紫外线,保护地球上的生物免受紫外线辐射的伤害,使生物得以生存繁衍,是地球生态系统的保护伞;②吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,维持大气循环;③温室气体的作用,维持对流层上部和平流层底部的气温,避免地面气温下降。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

2)广泛应用于各行业领域:

臭氧具有强氧化性,具备良好的杀菌、脱色、氧化、除臭功能,被应用在各行业领域中。臭氧在与氧气的转化过程中没有二次残留及二次污染物产生,因此臭氧已广泛应用于水处理、空气净化、食品加工、医疗、农业、纺织等领域,对这些行业的发展起到了极大的推动作用。

(2)臭氧的害处:

近地面臭氧是影响环境空气质量的重要污染物,环境空气臭氧浓度增加,将会对人体健康和生态环境产生有害影响。

1)对人体健康的危害:

臭氧具有刺激性、强氧化性和腐蚀性,吸入过量臭氧会对人体造成健康危害。臭氧通过呼吸进入人体,会损伤肺细支气管与肺泡,造成肺部组织发炎,引发呼吸道感染。臭氧可产生神经毒性,出现记忆力衰退、视力下降和头晕头痛等症状。臭氧会破坏人体免疫功能,诱发人体淋巴细胞染色体出现病变,导致胎儿畸形。臭氧会破坏人体皮肤的维生素E,使皮肤出现起皱和黑斑情况,加速人体的衰老。

2)对材料、制品的影响:

臭氧强氧化性的特点,使其能够较快地与室内的建筑材料(如乳胶涂料等表面涂层)、居家用品(如软木器具、地毯等)、丝、棉花、醋酸纤维素、尼龙和聚酯制成品中含有不饱和碳碳键的有机化合物发生反应,从而导致染料褪色、照片图像层脱色、轮胎老化等。

3)对植被的影响:

臭氧会造成植物叶绿素含量降低、叶片黄化、叶面积下降、叶面膜系统受到伤害、叶片提前衰老、叶片净光合速率下降、叶片数量减少、根茎生长受到抑制,植株矮化、株形缩小,从而造成农作物产量减少。大量的实验研究表明,当臭氧浓度升高时,会导致小麦、大豆等农作物产量降低,继而造成严重的经济损失。有研究人员按照农作物对臭氧的敏感程度由高到低进行了排位:①小麦、大豆、棉花;②西红柿、烟草、甜菜、油菜、苜蓿;③水稻、玉米、葡萄;④燕麦、大麦。

4)对土壤的影响:

臭氧还能通过对植物的伤害进而影响土壤的肥力。通常植物会同化二氧化碳(CO2)并部分传输给根部,再通过根部释放到土壤中,从而被土壤中的微生物所利用。而当植物暴露于臭氧污染的环境中时,会降低其同化的二氧化碳量,从而导致根际土壤中可供利用的碳量下降,进而抑制土壤微生物的生长与繁殖。土壤微生物活性的降低,必然导致土壤富集和碳加工能力下降,最终降低了土壤肥力。