北京同林小編：此篇文章為臭氧的科普文章，論述了臭氧的產生、臭氧層、臭氧作用和毒性等，側重于大氣環(huán)境臭氧的危害，供讀者參考。從現(xiàn)代工業(yè)文明進程來看，臭氧對人類的貢獻遠遠大于它的弊端，它的發(fā)現(xiàn)和應用好比是美索不達米亞的文明之史，聰明的人們已經知道如何揚長避短，讓臭氧發(fā)揮它的積極作用。
本文作者：中科院理化研究所--張建成
    說到臭氧，可能不少人不熟悉也不關心這種物質。聽到臭氧這個名稱，不少人還會很自然地討厭它，希望離它越遠越好。不過如果你真的這樣想，那就大錯特錯了。就像我們不能以貌取人一樣，我們也不能因為臭氧有個不雅的名稱就討厭它。
　　臭氧因其難聞的味道等，固然有可恨的一面，但其實它更可愛。豈止是可愛，可以毫不夸張地說，它是人類和萬物的摯友，是人類和陸地生物生存繁衍的保障。如果真的沒有了臭氧，人類將不復存在。我相信讀完本文的內容，你一定會確信，這一結論一點也不過分。你也一定會由衷地關心與臭氧有關的各種問題，并以自己的實際行動保護我們賴以生存的與臭氧密切相關的地球家園。 　 
　　一、“同胞兄弟”，命運迥異
　　臭氧與氧氣都是僅由氧原子構成的單質，可謂同根同源，真可稱為“同胞兄弟”。
　　氧氣實際上是在1771～1775年間由瑞典人舍勒、英國人普里斯特里和法國人拉瓦錫共同發(fā)現(xiàn)的。但是，1775年拉瓦錫很早向法國科學院提出了發(fā)現(xiàn)報告，并在1777年將這一新物質定名為氧氣。氧氣的發(fā)現(xiàn)被認為是現(xiàn)代化學研究的開始。人們常把氧氣的發(fā)現(xiàn)歸功于拉瓦錫一人，故有人稱拉瓦錫為現(xiàn)代“化學之父”。可見氧氣從發(fā)現(xiàn)的開始，就是何等為人們所重視。
　　差不多與發(fā)現(xiàn)氧氣的同時，1785年德國人在使用電機時聞到了一股難聞的臭味，但是當時并不知道這種異味的來源與原因，也未引起人們的重視。1840年，德國科學家先貝因在進行硫酸電解實驗時又聞到了類似的臭味，這與火花放電及大氣中發(fā)生閃電時出現(xiàn)的氣味類似，這時先貝因將產生此種異味的物質命名為臭氧。臭氧的名稱來源于希臘文，意為氣味難聞?？梢姵粞鯊谋蝗祟愓J知的開始，就不受重視，并因其特有的臭味還惹人憎惡。
　　與“胞弟”氧氣不同，臭氧在濃度較大時是淡藍色的氣體，密度是氧氣的1.5倍，在水中的溶解度是是氧氣的10倍。顧名思義，它一定很難聞，實際上它還真有難聞的魚腥臭味，人們難免一提起它的名字就會感到討厭與惡心。因此，長期以來臭氧是一種不為人們喜歡與重視的物質。只是在臭氧被發(fā)現(xiàn)幾十年以后的近代，人們才逐漸認識到臭氧原來也像它的“胞弟”氧氣一樣，也是人類不可沒有的好朋友。我們可以毫不夸張地說，沒有臭氧，人類與萬物同樣無法生存與繁衍；沒有臭氧，就不會有今日如此美好的地球家園。
　　不少人可能會認為這是危言聳聽。很多人會說，我們一年到頭誰也沒吃喝或接觸臭氧，不是都活得好好的嗎？從表面上看，確實是這樣，不接觸難聞的臭氧，我們的日常生活可能會更愉快、更健康?？墒牵斈阏嬲昧顺粞跖c人類及萬物的密切關系，你就一定不會這樣說與這樣想了，就一定會十分關心臭氧及與臭氧有關的各種問題了。  
　　二、人類與萬物伴隨臭氧生存發(fā)展
　　在46億年前地球剛剛誕生的早期，地球的大氣中既沒有氧氣，更沒有臭氧，那時地球上也沒有任何生命。在地球誕生5億年后，地球上開始出現(xiàn)了很簡單的生物——細菌。此后，生物不斷繁衍發(fā)展，但長期只能存活于深海與湖泊中，不能走上陸地。這是為什么呢？
　　我們知道萬物生長都離不開陽光照射提供的能量。太陽以其巨大無比的能量，每日每時不停地照射到地球的大氣和地球的表面，為生物的生存發(fā)展提供必不可少的能量。陽光到達地球大氣的能量平均為1.39kW/m2,這包括長波的可見光與短波的紫外光。在沒有今日大氣層更沒有臭氧存在的地球誕生的早期，這些可見光、特別是紫外光都直達地球表面。
　　強烈高能的陽光具有傷害生物機體的副作用，可見光一般不會對機體組織造成明顯的傷害，對機體產生嚴重影響的主要是紫外光。波長越短的紫外光對生物組織的損傷越大，波長在180～280nm的短波紫外光UV-C對生物組織的損傷很大。                   
　　人體組織中很容易受到紫外光傷害的是人類生存與發(fā)展的基礎物質——脫氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)。DNA和RNA是UV-C的主要吸收劑，它們的很大吸收波段在波長260～265nm。DNA和RNA吸收了高能量的紫外光就會受到傷害而變性。DNA是生物基因信息表達、存貯和傳遞的載體，對它的任何傷害都將對生物造成嚴重的后果。因此如果長年累月地經受短波紫外光的照射，生物就無法存活與繁衍了。
　　早期的地球沒有含氧的大氣層，更沒有臭氧，含有高能紫外線的陽光直達地球表面。所有生物都經受不住紫外線的殺傷，只能依靠水層的保護，深藏于海湖水面之下。在地球大氣沒有臭氧的恐怖時期，低等植物都很難走向陸地，何談人類的出現(xiàn)與發(fā)展呢？
　　幸運的是，在地球誕生40億年以后，由于大氣中氧含量的逐漸增加及復雜的光化學反應的不斷發(fā)生，使得大氣中臭氧濃度達到了現(xiàn)今的10%左右。這時大氣中的臭氧層吸收了陽光的大量紫外線，生物才開始能夠大規(guī)模地向陸地發(fā)展。  
　　億萬年來，臭氧濃度不斷增加，依靠臭氧對紫外線吸收的不斷增強，高等生物乃至人類才得以出現(xiàn)和發(fā)展。  
　　三、地球的保護傘
　　在地球形成的初期，圍繞地球的大氣是還原性的。主要由氮、氫、甲烷、氨、硫化氫等還原性氣體和少量水蒸氣構成。在億萬年的演變過程中，主要是由于水的不斷光解和植物的光合作用，氧的濃度逐漸增高。在紫外光的作用下，一部分氧氣可以轉變?yōu)槌粞酢Ｔ诙喾N光化學反應的綜合作用下，大氣中維持著氧和臭氧之間的平衡，形成了今天人類和萬物生存所必需的相對穩(wěn)定的臭氧層。
　　我們這里所說的臭氧層，是指大氣平流層中20~26km（也有說是20~30Km）高度的大氣中所包含的臭氧。該層大氣中臭氧的濃度在10-6（體積比）左右。如果將這層臭氧單獨分離，在絕對溫度273K和1個大氣壓下，可構成一個0.29cm厚度的純臭氧氣層。
　　臭氧對紫外光的很大吸收在波長255nm，它強烈吸收陽光中波長295nm以下、對人類和生物危害很大的短波紫外光，并能吸收大部分對生物有一定危害的波長λ=280~320nm的中波紫外光（UV-B）。波長大于320nm的長波紫外光（UV-A）可通過臭氧層到達地球表面。短波紫外光因其能量強等原因，對生物有極大的殺傷和破壞作用。
　　研究表明，隨著光波波長的變短，紫外光對生物的損傷成指數(shù)地增加。例如當波長從320nm降到280nm時，紫外光對脫氧核酸的損傷增加4個數(shù)量級。正是由于這個原因，在大氣中臭氧含量很低時，生物無法在陸地上生存，只能存在于海洋和湖泊中。植物化石的研究已證實了大氣中臭氧對古生物的這種保護作用。所以我們稱臭氧層是地球的保護傘一點也不過分，正是因為地球在4億年前形成了臭氧層保護傘才有了今天的人類及今天世界上的萬物，才有了人類與地球陸地上的萬紫千紅的今天。           
　　四、臭氧層被破壞的可怕后果
　　人類在誕生之前，就早已有了大氣臭氧層的保護，所以誰也沒有感受到臭氧層一旦被破壞的可怕后果。實際上，如果臭氧層一旦遭到破壞，將會對人類、生物、生態(tài)及環(huán)境等造成極為嚴重的災難性影響。
　　我們已經知道，臭氧濃度的降低，就意味著地面短波紫外線的增加，這將給人類帶來可怕的后果，因為短波紫外線可殺死細胞、破壞遺傳物質等。臭氧每減少1%，紫外線會增加2%，皮膚癌就可增加5%～7%，白內障將增加0.2%～0.6%。紫外線還可導致人的發(fā)育停滯、免疫系統(tǒng)功能降低、發(fā)育缺陷、引發(fā)水痘、麻疹、白內障、真菌病、結核病、瘧疾、麻風病、淋巴癌等多種疾病。
　　臭氧層的破壞也將對生物造成嚴重的影響。研究發(fā)現(xiàn)，短波紫外照射的加強會導致蔬菜、水果品質下降；使多種植物的形態(tài)發(fā)生改變；破壞森林；造成多種農作物與漁業(yè)減產；造成浮游生物死亡和滅絕，還可能造成動物眼睛的近視與失明等。
　　臭氧層破壞對生態(tài)的影響更是可怕。紫外光增加會導致浮游生物的死亡與滅絕，這將使大氣二氧化碳濃度增加,從而加重溫室效應,改變大氣循環(huán)與氣候，必將嚴重影響動植物的生存與發(fā)展。
　　大氣循環(huán)與地球的生態(tài)系統(tǒng)息息相關,必將因生態(tài)平衡的改變而遭到破壞。大氣循環(huán)的改變又將影響地球的氣候,會對人類與動植物造成更大的長遠影響。
　　臭氧層破壞導致的紫外照射的增強也會使建筑、噴涂、包裝、電纜、高分子等材料加速老化與破壞，從而對人類的生產與生活造成嚴重的傷害。
　　臭氧層破壞導致的紫外輻射的增加還使地球對流層（平流層下面的低層大氣）大氣的化學反應更加活躍，從而產生更多的有害物質。這些有害物質的增加也將對人類的健康與動植物的生長造成極大的傷害。
　　實際上臭氧層除了具有上述的保護作用外還具有加熱作用與溫室氣體作用，這對于地球也是十分重要的。臭氧層吸收紫外光，加熱大氣，因此使大氣溫度在50km左右有一峰值，并使地球上空15～50km有一升溫層，這使地球有別于其他星球，具有大氣平流層。這種溫度結構對于地球大氣循環(huán)有著重要的影響。在對流層上部與平流層底部這一大氣的低溫區(qū)，臭氧也有著非常重要的作用。如果這一高度的臭氧含量減少，將會產生地面氣溫下降的動力。因此，平流層臭氧的含量與分布都會對地球大氣循環(huán)、氣候變化和生態(tài)平衡有非常重要的影響。
　　即使有了今天的臭氧層的保護，紫外光對人類健康的影響也是明顯的。紫外光可危及膠原及皮膚纖維，導致皮膚老化和色素沉積，嚴重者可導致皮膚病。紫外光也可抑制人的免疫功能和損傷人的眼睛。
　　綜上所述，我們可以毫不夸張地說，是臭氧層使生物從海洋發(fā)展到陸地成為可能，是臭氧層使人類得以出現(xiàn)和能夠繼續(xù)生存。  
　　五、人類的好朋友
　　與它的“胞弟”氧氣相比，臭氧具有更強的滅菌、氧化、脫色和除味功能。正是因為這些基本性質，使臭氧在人類的生產與生活中有了日益廣泛的應用，臭氧已經廣泛走進人類的生產與生活。
　　1856年在法國巴黎第一次有人應用臭氧進行醫(yī)院房間消毒，在1905年已有人將臭氧用于水的凈化處理，1909年法國又率先開始將臭氧用于肉類冷凍廠的殺菌保鮮。1995～1997年間，日、法、澳、美等發(fā)達國家都已通過立法，正式確認臭氧可以用于食品行業(yè)。
　　臭氧的消毒殺菌功能具有廣譜性（幾乎可殺滅所有病菌、病毒、霉菌及原蟲、卵囊等）、高效性（擴散均勻，不留死角，速度快）、高潔凈性（分解后只生成氧氣，無有害殘留）、方便（可實時方便地制備）、經濟、環(huán)保等諸多優(yōu)點，已被廣泛用于車間、倉庫和公共場所滅菌消毒；果蔬、食品保鮮；魚、肉、蛋、菜、果等食品殘留毒物的分解祛除；生活用水的殺菌保質；廁所、垃圾場的除臭除味；化工三廢處理等諸多領域。臭氧的消毒殺菌功能較氯制劑強數(shù)百倍，也更安全；其消毒殺菌耗時，只有使用紫外線消毒耗時的六分之一。在水果貯藏期間，使用濃度為（2～3）x10-6的臭氧處置，可使霉菌的生長受到抑制，使貯藏期延長一倍。
　　臭氧的應用在我國也已進入普通家庭，家用臭氧解毒機可方便地用于日常生活的諸多方面。將瓜、果、菜、蛋、肉、魚等置于水中，通入臭氧數(shù)十分鐘，就可以祛除殘存的毒物與細菌，也可用于飲用水及房間空氣的凈化、餐具及衣物等的消毒滅菌、洗?。ň弑＝?、排毒、美容、消炎治病等功效）、養(yǎng)魚（可改善水質）、澆花（除蟲殺菌）和廁所除臭等。向水果、蔬菜包裝袋內通入臭氧2分鐘，還可將蔬果的保鮮期延長7天。
　　近年來在我國還開始了在溫室大棚內用臭氧祛除病蟲害的試驗。初步試驗表明，除害效果好，無毒物殘留，方便、高效、成本低。不僅可同時消滅多種病蟲害，還可改善瓜果品質，提高產量。植物種子經含有臭氧的水溶液浸泡15～20分鐘，可殺死種子表面的病毒、細菌、蟲卵等有害物質，有利植物的健康成長。試驗證明，臭氧對番茄灰霉病、葉霉病、黃瓜霜霉病、疫病等以及溫室白粉虱、潛葉蠅、蚜蟲等病蟲防治效果都較好。
　　就在2011年11月，美國科學家還撰文指出，檢測地層深處巖石斷裂產生的臭氧對地面臭氧濃度的影響，還有望用于監(jiān)測地震。     
　　六、污水治理的生力軍
　　隨著經濟的發(fā)展，工業(yè)生產中產生的廢水逐年增多，廢水的直接排放將造成環(huán)境污染，這已對我國很多地區(qū)構成了嚴重的生態(tài)與生命威脅。
　　目前簡便易行的廢水處理方法主要是物理法（沉淀、過濾、吸附等）和生物法（利用細菌分解污染物）。但是經過這兩種方法處理的廢水一般不能達到排放標準。特別是物理法，只是將污染物從水中轉移出來，并未能將有害物質分解，隱患并未消除；只有將有害物質徹底分解才是治本之道。
　　臭氧在天然物質中是很強的氧化劑之一，氧化能力僅次于強腐蝕性的氟。它可將農藥、染料等多種有機物氧化降解為無毒的二氧化碳與水，徹底消除廢水中的有害物質，且不產生新的二次污染物。臭氧在分解污染物的同時，還具有脫色、除臭、殺菌的功能，真是一舉數(shù)得。目前，臭氧氧化法已在造紙廢水、印染廢水、煉油廢水、焦化廢水處理中得到應用。
　　臭氧氧化處理廢水存在的問題是制備臭氧需消耗大量的能源，這也使處理成本增加，如何提高臭氧的氧化效率是需要進一步研究解決的重要問題。近年來科學家已提出了臭氧-紫外線聯(lián)合氧化法及臭氧-過氧化氫（H2O2）聯(lián)合氧化法，這都可明顯提高臭氧的氧化效率。
　　臭氧-紫外線-過氧化氫聯(lián)合氧化法的實驗也取得了良好的結果，可以將氯苯、氯代苯酚、多氯聯(lián)苯、四氯化碳等難降解的物質氧化分解。在聯(lián)合氧化降解中加入錳、鐵、二氧化鈦等催化劑還可進一步提高氧化效率。當然，很佳氧化條件的選擇，也還需進一步研究與改進。
　　總之，臭氧在各種工業(yè)廢水的治理應用中前景是光明的，但也還需要科學家繼續(xù)為此做出不懈的努力。  
同林編者按：臭氧發(fā)生器在污水處理工藝中的應用已經越來越廣泛，在中國可持續(xù)性發(fā)展經濟體系中占據(jù)了非常重要的位置。
　　七、人類健康的保護神
　　臭氧除可用于環(huán)境的消毒殺菌外，還可直接用于醫(yī)治人類的多種疾病。在國際上，臭氧的臨床應用已有上百年的歷史，1902年法國人胡日昂在巴黎醫(yī)學院通過了吸入臭氧治療百日咳的論文答辯，成為第一個研究應用臭氧治病獲得博士學位的人。1936年，法國醫(yī)生奧博格很早提出向直腸內吹入臭氧治療慢性結腸炎。此后，臭氧用于醫(yī)療的領域在發(fā)達國家不斷擴展，已在多種疾病的治療上取得了良好的效果。
　　臭氧的臨床應用始于歐洲，如今在歐洲，臭氧的臨床應用已非常普遍，主要應用于創(chuàng)傷及難治性潰瘍（如糖尿?。┑闹委?、癌癥的輔助治療、腰椎間盤及骨關節(jié)疾病的治療、抗自由基防衰老及中風等疾病的治療。
　　臭氧也被廣泛用于各種疼痛疾病的治療，如風濕、類風濕、滑膜炎、肩周炎、強直性脊柱炎、股骨頭壞死、頸椎病、急性腰扭傷、腰肌勞損等。臭氧臨床應用的療效已得到充分肯定。
　　我國將臭氧用于醫(yī)療主要開始于本世紀。2008年我國成立了臭氧治療專業(yè)委員會。自2009年起，我國每年都舉行一次全國臭氧臨床應用研討會，這表明臭氧治療在我國也已成為醫(yī)療研究與應用的新熱點，已發(fā)展成為一種有效的新型治療技術?，F(xiàn)在全國已有一大批臭氧治療規(guī)范化醫(yī)療單位，正式掛牌從事臭氧規(guī)范化治療，并取得了良好的療效。
　　椎間盤突出癥是一種常見病與多發(fā)病。傳統(tǒng)的治療方法為保守治療，雖然有一定的療效，但不容易鞏固，癥狀容易反復發(fā)作。外科開刀雖然是一種根治手段，但手術要破壞人體組織，且術后恢復慢，患者還要承擔手術的巨大痛苦與風險。
　　20世紀90年代以來，首先在意大利開展了臭氧椎間盤及椎旁間隙注射術，有效率可達70～80%，目前已在歐洲各國得到普遍應用。現(xiàn)在我國也已有很多醫(yī)院開展了臭氧微創(chuàng)注射術，這些醫(yī)院使用進口或國產設備，都做了幾千例臭氧注射溶解術，取得了很好的療效。該治療方法較傳統(tǒng)方法具有安全、操作方便、創(chuàng)傷輕微或無創(chuàng)傷，有效率高、恢復快、并發(fā)癥少等優(yōu)點，深受患者歡迎。
　　臭氧的這種無創(chuàng)治療技術在治療多種婦科炎癥方面也已取得良好療效，具有無創(chuàng)傷、療效好、不傷肌體等諸多優(yōu)點。
　　現(xiàn)在國內外還都有了臭氧婦科治療儀，主要適用于多種滴蟲性、霉菌性、非特異性陰道嗜血桿菌、阿米巴型、老年性引起的陰道炎和由病菌感染所致的外陰炎、宮頸炎等。臭氧治療儀治療陰道炎有效率高，治療時間短；標本兼治，療效鞏固；無創(chuàng)傷、無痛苦、無毒副作用。
　　臭氧自血療法也是臭氧治療近年來的重要發(fā)展領域。這一方法是由醫(yī)護人員，將病人自己的靜脈血液，抽出一定數(shù)量，經臭氧氣體處理后，回輸病人體內，達到治療某些疾病的目的。病人被抽出的少量血液（幾毫升至上百毫升）經臭氧處理后進行肌肉注射，一般注射到臀大肌里面。通過自血療法，可以激活病人體內的多種酶系統(tǒng)，改善機體代謝，調整免疫機能，還具有殺滅病原微生物的作用。臨床上可用于腦中風、高血脂、糖尿病、肝炎等疾病的治療。醫(yī)用臭氧在病毒性肝炎治療方面也取得了可喜的突破。在急性肝炎的治療研究中顯示醫(yī)用臭氧有很好的退黃疸、降低轉氨酶作用。初步臨床應用顯示，臭氧具有免疫激活、抑制細胞和病毒復制作用，同時可改善微循環(huán)，這些都有利于肝炎治療。臨床應用研究表明，臭氧療法是安全、經濟和較高效的全新的肝炎治療方法。
　　2003年廣泛傳播的SARS病毒曾經引起了全國的恐慌，至今尚無有效的治療方法。我國科學家的初步試驗表明，使用臭氧進行滅活SARS病毒的多次實驗，對綠猴腎細胞接種的SARS病毒綜合滅活率達大部分以上，這使我們看到了臭氧用于這一新型傳染疾病的美好前景。
　　臭氧正在越來越廣泛地用于醫(yī)療衛(wèi)生領域，應用范圍還正在拓寬。
　　現(xiàn)代醫(yī)學研究表明，體內自由基的產生是導致人類衰老的重要原因之一。我們完全可以相信，臭氧的抗自由基與防衰老的功能將可望在不久的將來為人類的健康長壽做出新的貢獻。  
　　八、別忘記臭氧的可恨
　　當然在我們贊揚臭氧的同時，也不能忘記它危害人類與生物的可恨的另一面。
　　在大氣低空對流層中，也含有臭氧，但其濃度要比平流層的臭氧層低得多。在未被污染的空氣中，低層大氣中臭氧的濃度一般為（0.005～0.05）x10-6。在這種濃度下，臭氧是無害的。與高空平流層有益的臭氧相反，低空臭氧是一種有刺激性氣味并對生物有殺傷作用的有害氣體。     
　　臭氧對人體的傷害主要有以下幾個方面：
　　1.當?shù)涂沾髿庵谐粞鯘舛冗_到（0.1~0.5）x 10-6時就會刺激呼吸道，引起咽喉腫痛、胸悶咳嗽、哮喘發(fā)作，并可刺激氣管、引起支氣管炎。臭氧濃度更高時，可能導致胸骨疼痛、肺的通透性降低和肺氣腫、肺水腫，使呼吸系統(tǒng)疾病惡化。
　　2.引起神經中毒，導致頭暈、頭痛、視力下降和記憶力衰退等疾病。接觸高濃臭氧時間過長，還會損害中樞神經，導致思維紊亂。
　　3.破壞人體免疫功能，降低人的抗病能力。臭氧還可能誘發(fā)淋巴細胞染色體畸變，損害酶的活性，影響甲狀腺功能和使骨骼早期鈣化等。長期過量吸入臭氧則會影響體內細胞的新陳代謝，降低肺對細菌的抵抗力，加速人的衰老。
　　4.臭氧還能夠破壞人體皮膚中的維生素E，從而引起皮膚起皺，出現(xiàn)黑斑等皮膚疾病。
　　更令人意想不到的是，近年美國科學家的研究還指出，臭氧會影響男子的精液數(shù)量與質量，從而影響生育能力。還有研究指出，孕婦長期過度吸入臭氧，則有可能導致嬰兒畸形。
　　更應值得注意的是不僅僅工業(yè)廢氣帶來了地面高濃度的臭氧，生活中的一些設備，特別是辦公室的一些設備也給我們的生活空間增添了不應出現(xiàn)的臭氧。我們經常使用的打印機、復印機等大都是利用靜電原理工作的，也可能產生臭氧和一些有機廢氣，長期接觸則可能引起心血管疾病，甚至癌癥。
　　臭氧具有很強的氧化性，除了金和鉑外，臭氧化空氣幾乎對所有的金屬都有腐蝕作用。鋁、鋅、鉛與臭氧接觸都會被強烈氧化。臭氧對非金屬材料也有強烈的腐蝕破壞作用。
　　當空氣中臭氧濃度達到（0.05~0.15）x 10-6時，對許多植物會有不同的傷害作用。煙草、菠菜、燕麥等都是對臭氧敏感的植物，在這樣的空氣中0.5~8小時就會出現(xiàn)損傷。馬鈴薯、大麥、菜豆、洋蔥、小麥、番茄等對臭氧也十分敏感。在不出現(xiàn)癥狀的情況下，也會使植物的生長明顯受阻。臭氧還能破壞植物吸收二氧化碳的能力，加劇溫室效應。高濃度臭氧還會降低植物的生長力，導致農作物產量下降。   
　　九、光化學煙霧的元兇
　　1943年，美國第二大城市洛杉磯發(fā)生了世界上很早的光化學煙霧事件。當時該市上百萬輛汽車每天燃燒掉上千噸汽油，汽油燃燒后產生的碳氫化合物等在太陽紫外光線照射下引起光化學反應，形成污染煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼等疾病。1955年洛杉磯再次產生光化學煙霧，致使400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死。1970年的光化學煙霧使洛杉磯全市近四分之三的人不同程度的患病。
　　在日本、英國、加拿大、澳大利亞、德國、荷蘭、智利和我國也都曾先后出現(xiàn)過光化學煙霧。
　　那么，什么是光化學煙霧呢？光化學煙霧的宏觀表現(xiàn)就是大氣中煙霧彌漫，能見度顯著降低。光化學煙霧的實質是由汽車、工廠等污染源排入大氣的氮氧化物和碳氫化合物等一次污染物，在太陽紫外線的照射下發(fā)生光化學反應，生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，參與光化學反應過程的一次污染物和新形成的二次污染物的混合物共同導致大氣出現(xiàn)一種具有刺激性的藍色或棕色煙霧。二次污染物的起始反應是氮氧化物經光照產生原子氧，原子氧又與空氣中的氧氣生成臭氧，進而引發(fā)一系列復雜的氧化反應與自由基鏈式反應，從而導致生成臭氧、甲醛、丙烯醛、過氧乙酰硝酸酯等多種二次污染物。因為這是光化學反應引起的煙霧狀污染，所以被稱為光化學煙霧。
　　近年來不僅是大城市及其周圍地區(qū)，一些鄉(xiāng)村地區(qū)也出現(xiàn)了光化學煙霧現(xiàn)象。
　　光化學煙霧中的二次污染物主要是臭氧、甲醛、丙烯醛、過氧乙酰硝酸酯等，這些都是對健康十分有害的物質。這些污染物可從城市污染區(qū)擴散到百千米以外，甚至可以擴散到幾百千米以外，對人類和生物造成大范圍的污染和危害。
　　光化學煙霧使人和動物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。長期吸入污染物會引起咳嗽和氣喘，污染物濃度達50 x 10-6時，人甚至有死亡危險。
　　光化學煙霧也將影響植物生長，這與臭氧對植物的傷害類似，只是更為嚴重。
　　光化學煙霧還會促成酸雨（pH<5.6的雨雪被稱為酸雨雪，正常雨雪的pH一般為6～7.6）的形成。酸雨會污染土壤、損傷農作物、造成橡膠制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和機械受腐蝕，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。
　　光化學煙霧還會降低大氣的能見度，這主要是由于污染物質在大氣中形成的光化學煙霧氣溶膠所引起的。這種氣溶膠顆粒大小一般多在0.3～1.0μm范圍內。這樣大小的顆粒不易因重力作用而沉降，能較長時間懸浮于空氣中，長距離遷移。它們又能散射太陽光，從而明顯地降低了大氣的能見度。這將妨害汽車與飛機等交通工具的安全運行，導致交通事故增多。
　　現(xiàn)已確知，汽車尾氣以及石油和煤燃燒的廢氣是形成光化學煙霧的主要污染源。工廠、汽車等污染源不斷地向大氣中排放氮氧化物和碳氫化物等一次污染物。一次污染物氮氧化物和碳氫化物的排放和強陽光照射是形成光化學煙霧的前提條件。因此，在污染源存在的前提條件下，光化學煙霧一般發(fā)生在大氣相對濕度較低、少風、氣溫24～320C的晴朗天氣的污染地區(qū)。污染高峰出現(xiàn)在下午2時前后，且會經歷白天生成、傍晚消失的循環(huán)往復過程，直至污染源消失。  
　　十、地球上空的藍天“漏”了
　　1958年科學家首次發(fā)現(xiàn)大氣平流層臭氧濃度有降低的趨勢。1985年英國科學家法曼等人又發(fā)現(xiàn)南極上空平流層的臭氧濃度在10月以后出現(xiàn)明顯的降低，這就是所謂的南極臭氧層空洞。
　　法曼等人在南極哈雷灣觀測站發(fā)現(xiàn)，在過去 10 ～ 15 年間每到10月以后，南極上空的臭氧濃度就會減少約30%。從地面上觀測，高空的臭氧層已極其稀薄，與周圍相比像是形成一個“洞”，直徑達上千公里，“臭氧層空洞”由此而得名。我們可愛的藍天真的“漏’了！
　　衛(wèi)星觀測表明，南極臭氧層空洞覆蓋面積有時比美國的國土面積還要大。 1998 年臭氧空洞面積又比1997 年增大約 15%，幾乎相當于三個澳大利亞的面積。1998 年南極上空臭氧空洞面積已達到歷史很高記錄，為 2720 萬平方千米，比南極大陸還大約1倍。美、日、英、俄等國家聯(lián)合觀測發(fā)現(xiàn)，近年來，北極上空臭氧層也減少了 20%。
　　簡而言之，臭氧層空洞的出現(xiàn)有二個條件：一是大氣中存在人類活動排放的氟里昂（人為因素）等消耗臭氧的物質；二是南極平流層極地渦旋中的低溫( 自然因素)。只有在平流層冰晶云表面吸附了大氣污染物質，才能通過光化學反應大量消耗臭氧，在南極春季（每年10月前后）形成臭氧洞。
　　隨著人類步入工業(yè)化社會，特別是自1920年代作為制冷劑的氟里昂被越來越廣泛地使用以來，高空臭氧層正在遭到人為的破壞。平流層的臭氧濃度已出現(xiàn)明顯降低，地球的藍天真的“漏”了，我們該怎麼辦呢？
　　十一、保護家園，共同“補天”
　　完好地存在了億萬年的藍天為什么在現(xiàn)代會“漏”呢？1958年科學家羅蘭德與莫利納首次對此進行了解釋。他們認為，進入高空的鹵素對臭氧及臭氧層有破壞作用。
　　人類自20世紀以來廣泛使用的制冷劑氟里昂是含有多個鹵原子的化合物，是破壞臭氧層的主要元兇。氟里昂是全鹵化的氯氟烴，溴化了的氯氟烴常被稱作哈龍。氯氟烴與哈龍都被廣泛用作制冷劑、泡沫發(fā)生劑、滅火劑及氣溶膠噴霧劑等。它們都是十分穩(wěn)定的物質，可在大氣中長期存在。它們進入大氣平流層，造成臭氧分解，破壞臭氧層，由此導致天“漏”了。
　　臭氧層是地球人類與萬物的保護傘，臭氧層空洞的出現(xiàn)理所當然地引起了國際社會的極大關注。自1974年起，美國、加拿大等國率先開始限制氟里昂的生產與使用，并開始了氟里昂代用品的研究。
　　聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署自1976年起陸續(xù)召開了各種國際會議，通過了一系列保護臭氧層的決議，在全球范圍內限制并逐步淘汰消耗臭氧、破壞臭氧層的化學物質。國際社會于1985年制定了《保護臭氧層維也納公約》，確定了國際合作保護臭氧層的原則。1987年又在加拿大制定了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，確定了全球保護臭氧層國際合作的框架。    
　　根據(jù)《蒙特利爾議定書》的規(guī)定，各簽約國分階段停止生產和使用氟里昂與哈龍制冷劑。發(fā)達國家要在1996年1月1日前停止生產和使用，其他所有國家都要在2010年1月1日前停止生產和使用這類制冷劑，現(xiàn)有設備和新設備都要改用HFC類制冷劑。這種含有碳氫化學鍵的HFC類化合物在大氣中壽命很短，能很快分解，不會破壞臭氧層。
　　國際社會于1989年5月2日通過了《保護臭氧層赫爾辛基宣言》，推動所有國家盡快簽署上述公約與議定書。1990年6月聯(lián)合國環(huán)境保護署又在倫敦召開《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》締約國第二次會議，將影響臭氧層的受控物質從2類8種增加到7類上百種。此后，這一政府間的國際會議每年召開一次。1995年1月23日聯(lián)合國大會又通過決議，規(guī)定每年9月16日為《國際保護臭氧層日》。
　　我們完全可以相信，經過我國、國際社會和我們每個人的共同努力，人類將逐步修復正在被破壞的地球保護傘——臭氧層，使我們的地球家園更加并永遠美好。
同林小編小結：臭氧存在于生活的空氣中是污染物，但是在工業(yè)、醫(yī)療、消毒領域卻是靈丹妙藥。前者是人類生產制造的副產物，而后者，也是人類制造的，不過是造福人類的正產物。北京同林從事臭氧事業(yè)20余年，見證了臭氧工業(yè)的從無到有、從糙到精的歷程，也會更加努力，讓臭氧更好的為人類服務。