大气中臭氧的重要作用(臭氧在大气层的作用)
本文目录一览:
在大气层里的臭氧层,对人类究竟有什么作用?
臭氧是什么
臭氧(O3)是地球大气中一种微量气体,是氧气(O2)的同素异形体,大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后,氧原子又与周围的氧分子结合而形成臭氧,在常温下它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。地球大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层,距离地面10~50千米,少部分的臭氧分子徘徊在近地面。
臭氧的主要作用
平流层大气中的臭氧吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球,起到了保护地球生物的重要作用,人们也在积极地采取措施保护平流层的臭氧层,还有少量的臭氧分子徘徊在近地面,也起到阻挡紫外线的作用。
臭氧的功与过
常温常压下,臭氧的稳定性差,可自行分解为氧气,臭氧具有青草的味道,雨后的树林中通常会嗅到臭氧的清新气味,一般森林地区臭氧浓度可达到0.1ppm。
臭氧具有极强的氧化功能,还是一种高效空气灭菌剂,能够对细菌进行分裂,也能够直接作用杀死细菌和病毒。人体内的病菌也可能被臭氧杀灭,在一升水中加入0.4mg的臭氧,灭菌效果到达98%;当空气中的臭氧浓度达到0.15mg时,臭氧可在30分钟内消除空气中99.9%的细菌;在呼吸0.1 ppm以下浓度臭氧时,对人体会有保健效果,低浓度的臭氧还可以用于:生鲜食品的保鲜、医疗器械的消毒,食物净化、饮用水净化、餐具等消毒灭菌、空气净化,还具有洗浴、美容、保健,养鱼、浇花,养鱼、水产养殖,除臭等功效。
但是物极必反,当臭氧浓度较高时则会对人体构成损伤,臭氧的毒性也主要体现在它的强氧化性上,对人的眼睛和呼吸道有刺激作用,对肺功能也有影响;造成人的神经中毒,对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,破坏人体的免疫机能,复印机墨粉发热产生的臭氧及有机废气是一种强致癌物质,它会引发各类癌症和心血管疾病。研究表明,空气中每立方米臭氧含量增加100微克,人的呼吸功能就会减弱3%。对于运动员来说,空气中的臭氧含量可以直接影响到他们的耐力和比赛成绩。
臭氧限值标准
超标的臭氧是个无形的杀手,它是我国环境空气质量标准(GB3095-2012)规定的6种污染物之一,国标中空气中臭氧浓度的上限值:8小时平均浓度1级为100μg/m³ ,2级为160μg/m³ ,1小时平均浓度1级为160μg/m³ ,2级为200μg/m³,当监测值8小时平均浓度超过160 μg/m³ 时,人体就能明显感觉到不适。
臭氧产生的气象条件和防护
臭氧浓度变化具有明显的季节特征,夏季臭氧浓度最高,春秋次之,冬季最低; 臭氧浓度受温度、风速、湿度、能见度、天气情况影响,臭氧浓度变化是多因素共同作用的结果。臭氧的日变化一般在凌晨较低,上午开始攀升,到中午达到较高水平,并持续至傍晚,夜间浓度逐渐降低。
臭氧污染比PM2.5污染更隐蔽,它不会造成空气污浊、混沌,在视觉和嗅觉上不容易被感知,因而难以识别,臭氧污染往往出现在天空晴朗、阳光强烈的天气条件下,蓝天白云风和日丽时仍有可能产生臭氧污染,难以识别,但不容忽视。
臭氧污染也是源于人类活动,但不是来自直接排放,而是转化而成,强烈的阳光照射则会加速这一化学反应。汽车排放的氮氧化物,机动车、化工业排放的挥发性有机物只要在阳光辐射及适合的气象条件下就可以生成臭氧,随着汽车和工业排放的增加,地面臭氧污染在城市中成为普遍现象。臭氧的形成机理复杂,控制难度大,目前臭氧污染也是尚未完全解决的大气污染问题。
不同于PM2.5的预防,佩戴一般的防护口罩对臭氧预防无效。公众尤其是儿童、老人等体弱和敏感人群,在午后两三点臭氧污染最严重的时候尽量避免户外活动。室外臭氧浓度高时,应减少室内通风换气次数。还有在夏季阳光强烈时,尤其在高温热浪时也可能伴随着臭氧浓度的攀升,可关注成都环保网公布的每小时AQI空气质量指数,避免在臭氧浓度高时段外出。
大气臭氧层的主要作用是什么?
1、保护作用。
臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3nm以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300nm)和全部的UV—C(波长290nm=,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。
只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍 。
2、加热作用。
臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。
正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。
3、温室气体的作用。
在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
扩展资料:
臭氧层的形成
自然界中的臭氧,大多分布在距地面20Km--50Km的大气中,我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种,当大气中(含有21%)的氧气分子受到短波紫外线照射时,氧分子会分解成原子状态。
氧原子的不稳定性极强,极易与其他物质发生反应。如与氢(H2)反应生成水(H2O),与碳(C)反应生成二氧化碳(CO2)。同样的,与氧分子(O2)反应时,就形成了臭氧(O3)。
臭氧形成后,由于其比重大于氧气,会逐渐的向臭氧层的底层降落,在降落过程中随着温度的变化(上升),臭氧不稳定性愈趋明显,再受到长波紫外线的照射,再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。
大气臭氧层有哪些作用?
大气臭氧层主要有三个作用。
一是保护作用。臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3纳米以下的紫外线,保护人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。
二是加热作用。臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用,大气温度结构在高度50千米左右有一个峰,地球上空15千米至50千米存在着升温层,由于臭氧才会有平流层的存在。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。
三是温室气体的作用。在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
现代工业、汽车等在大量排放出有害气体,特别是氟利昂冷冻剂的普遍使用,使空气中产生了大量的氯氟烃等污染物质。氯氟烃不在低空分解,在强烈的紫外辐射作用下它们才光解出氯原子和溴原子,成为破坏臭氧的催化剂。
氯原子夺去了臭氧中的一个氧原子,就使它变成了纯氧,从而丧失其吸收紫外
线的能力,使臭氧层受到破坏。一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子。目前臭氧层破坏严重的地方在“三极”,即北极地区、南极地区和青藏高原的上空。据观测,“三极”地区已经出现了臭氧空洞,因而,保护臭氧层已成为人类保护自身和家园的当务之急。
臭氧在大气中有什么作用
阻挡了强紫外辐射到达地面,因它对0.2~0.29μm大气中臭氧的重要作用的太阳辐射有强烈大气中臭氧的重要作用的吸收作用,所以作为大气中最重要大气中臭氧的重要作用的微量成分,它保护了地球上大气中臭氧的重要作用的生命。研究表明,过多的紫外辐射主要影响眼睛和皮肤,引起急性角膜炎和结膜炎、慢性白内障等眼疾,导致皮肤老化,出现皱纹、雀斑等,而且它还有足够的能量使包括DNA在内的重要生物分子降解,并最终诱发皮肤癌等恶性疾病大气中臭氧的重要作用;而且强紫外辐射还能危害农作物和水生生态系统。可以说,如果没有大气臭氧层的保护,地球上的生命就无法存在。
臭氧的主要作用
臭氧的作用主要集中在抗炎抗感染、止疼阵痛、氧化胆固醇、提高机体免疫力、向缺血组织供氧五个方面。但因臭氧分子结构是三个氧原子组成的特殊分子,虽有很强的氧化性,但也非常不稳定,常温常压下,20 分钟后会自动还原为氧。
所以,临床上应用的臭氧都是现用现制的,常用臭氧发生器制取。其生成原理可通过高压放电、电晕放电、电化学、光化学、原子辐射等方法得到,原理是利用高压电力或化学反应,使空气中的部分氧气分解后聚合为臭氧,是氧的同素异形体转变的一种过程。制成臭氧后,可以根据需要,溶解于灭菌水中、血液中、体液中、或者直接作用于组织,达到不同的治疗目的。
扩展资料:
臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构,以实现杀菌作用。臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速,与其它杀菌剂不同的是:臭氧能与细菌细胞壁脂类的双键反应, 穿入菌体内部,作用于蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,从而导致细菌死亡。
臭氧还作用于细胞内的核物质,如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。臭氧首先作用于细胞膜,使膜构成成份受损伤,而导致新陈代谢障碍,臭氧继续渗透穿透膜,而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,导致细胞溶解、死亡。
参考资料来源:百度百科-臭氧
参考资料来源:百度百科-臭氧杀菌