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发布时间:2022年06月01日    点击:[1]人次

物极必反 科学仪器解决臭氧问题

全则必阙,极则必反,这是《吕氏春秋》中的一句话,但放在今天,仍旧适用。随着科学的发展以及认知水平的进步,人类已经掌握了许多物质利用的技术,也借此解决了许多的难题,但与此同时,也带来了许多问题,而今天我们要提的便是其中之一臭氧。

臭氧是一种带有鱼腥草气味的淡蓝色气体,是氧气的一种同素异形体。而我们熟知的臭氧层便是大气平流层中臭氧浓度相对较高的部分。客观的来说,臭氧对于人类的生活有种重要的意义,一方面臭氧层有效地阻止了紫外线的直射,确保了地球上生命的生存环境;另一方面臭氧具有杀菌的作用,是一种几乎没有死角且理论上没有污染及残留的消毒技术。

但与此同时,臭氧同样是光化学污染的主要产物之一,空气中臭氧浓度过高会直接影响人体的肺功能,并且还会间接导致气候变换。简单地说,臭氧污染是目前急需解决的重要大气污染问题之一。

最近就有研究结果表明,过去的30年里,北半球各地对流层中的臭氧浓度一直在上升,而北半球拥有地球上88%的人口,这也就意味着世界上绝大多数的人呼吸的空气都可能甚至已经受到了臭氧污染的影响,并且这种影响还在扩大。

或许许多人会有疑问,既然大气中臭氧都是污染物了,为啥臭氧消毒还会被认为是一种无污染的消毒技术,广泛在水处理、室内空气净化、食品加工、医疗医药等领域有所应用的呢?

答案其实也很简单,臭氧污染的诱因并不完全来自臭氧。臭氧本身具有强氧化性,一般情况下空气中臭氧只需要不到半小时就会分解成氧气,并且,自然情况下,空气中自然形成臭氧的速度很慢且产量很低,换言之如果只是使用臭氧消毒,在消毒的过程中,臭氧已经慢慢的转化成氧气,即便是有些许臭氧分散到空气中,也会很快分解,并不会产生污染。

那么臭氧污染产生的原因是什么呢?臭氧前体物。

臭氧前体物值得是那些能在大气中发生反应或者促进反应发生形成臭氧的化学物质,像是氮氧化物、挥发性有机化合物、一氧化碳、甲烷等我们熟知的大气污染物都属于臭氧前体物,这也同样是是我们把臭氧污染也称为光化学污染的原因。

换言之,想要解决臭氧污染问题,就需要解决臭氧前体物排放的问题。事实上,目前各国对于相关的污染物排放都有较为严苛的约束,从近年来的统计数据来看,总体排放量也呈现下降的趋势,从这点来看,治理臭氧污染的大方向还是好的,然而客观的来说,力度可能还需要加强。

一方面,尽管目前像是红外吸收光谱、气相色谱等实验室仪器开始被用于工厂废气排放检测上,但是,在生活废气排放的约束上却仍然存在一定的限制,而汽车尾气以及农业生产中产生的氮氧化物排放依旧比较严重。

另一方面,臭氧层遭到破坏会导致大气中紫外线的加强,而紫外线的加强会加速空气中臭氧的产生,因此,想要解决臭氧污染问题,还需要对区域内臭氧的浓度以及其他可能催化臭氧分解的污染物的排放进行监测。

臭氧污染,背后反映的其实是更为复杂的环境问题,想要真正的解决这个问题,需要的是多方面的配合,技术的发展许多时候只是提供解决问题的方法,真正改善环境需要每个人的参与。

本文参考资料来源:参考消息

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