臭氧是如何形成的？

Question

如题所述

Answer 1

臭氧是一种无色而有特殊臭味的气体。在近地层中，汽车尾气、森林火灾、火山爆发、自然闪电、人工放电以及核爆炸等，均会产生臭氧。但大气中臭氧的主要来源还是太阳紫外线辐射的作用。

在高层大气中，氧分子经太阳紫外线辐射的作用而离解为氧原子，这种氧原子在第三种分子的介入下与氧分子碰撞而结合成臭氧分子。

由于太阳紫外辐射离地面越高处越强，大气密度离地面越高处越小，因此，就形成了20～25公里高度上的臭氧含量出现极大值，这就是臭氧层。一般臭氧层的界限可取为15～50公里高度。

Answer 2

臭氧一般是由于普通氧气在闪电以及强烈紫外线照射（这也就是为什么臭氧只存在于很高的大气层之上）情况下形成 。
在数亿年以前，地球上的大气中没有臭氧层，地球的表面受到来自太阳的紫外线强烈照射，地面上没有生物存在，仅有少数生物生存在水中，因为水能吸收紫外线，水中绿色植物不断地吸收大气中的二氧化碳，释放出氧气，扩散到空气中，而其中一部分的氧气在大气层的上层，受到紫外线的作用，依下面所示的反应式，氧气变成了臭氧而产生了臭氧层。
臭氧层对地球上的生命相当重要，因它能滤除紫外线，地球上生物才能登上陆地，展开另一种灿烂多姿的地表生活

地球大气层中的臭氧对波长小于290纳米的紫外线几乎能够全部吸收。对波长大于290纳米的紫外线只能一般性吸收，而空气则能吸收波长小于200纳米的紫外线。因此说，臭氧层吸收了太阳光中的某一波段范围内的紫外线，而而对其它波段的紫外线会反射或透过。

Answer 3

在距离地球表面大约20—50千米的高度有一层臭氧，它能吸收太阳光中的大部分紫外线，使地球上的生物免受伤害。但是在近地面，臭氧却是一种污染物，对人体有害。而且近地臭氧不仅是健康杀手，同时还会造成农作物的损失。今年是我国“蓝天保卫战三年行动计划”收官之年，PM2.5治理在取得明显效果的同时，臭氧污染正在成为新的环保难题。

夏季午后的湛蓝天空，往往是一天之中臭氧浓度最高的时候。在一年之中，臭氧浓度一般从五月份开始增长，七八月份到达最高点，进入秋季后逐步降低。我国设定的臭氧浓度二级标准限值为160微克/每立方米。近些年来，全国不少城市都出现了臭氧超标的情况。



“十三五”以来，我国臭氧污染浓度呈现逐年加重的趋势。今年6月2日，国家生态环境部发布的《2019中国生态环境状况公报》中显示，2019年，全国337个城市中有30％的城市臭氧超标，其中京津冀和长三角区域臭氧污染尤为突出。

2019年，全国以臭氧为首要污染物的超标天数占总超标天数的41.8%，仅次于占比45%的PM2.5(细颗粒物）。



臭氧的分子式是O3，具有强氧化性。

近地面的臭氧是一种有害气体，甚至会成为“健康杀手”。如果空气中的臭氧浓度过高，很容易引起上呼吸道的炎症病变，出现咳嗽、头疼等症状，还会对皮肤、眼睛、鼻黏膜产生刺激；另一方面，臭氧浓度过高对于生态环境也会造成负面影响。



那么，这些臭氧是怎么产生的，为什么我国的臭氧浓度一直在上升？
据介绍，氮氧化物以及挥发性有机物（VOCs）是产生臭氧的两种“原料”，被称为生成臭氧的前体物。它们在强烈阳光中的紫外线照射下，经过光化学反应，就会产生臭氧。温度越高、光照时间越长，挥发的量也就越大，反应程度越充分，所以臭氧浓度往往也就更高。



生态环境部环境规划院副院长 严刚：氮氧化物排放主要来自于两方面，一方面是交通源，第二方面是工业源头，主要是化石能源，包括工业炉窑燃烧导致氮氧化物的排放。



中国环境科学研究院首席科学家 柴发合：由于汽油消费量的增长，石化工业、化学工业的发展，再加上大量建筑涂料的使用，包括道路铺装，漆的使用，还有印刷品的印刷等等，这些环节是导致整体VOCs（挥发性有机物）的排放量在增加。前体物浓度的增加，必然会导致后面臭氧生成的增加。



VOCs，也就是挥发性有机物，来源十分广泛，通常来讲，包括天然源和人为源。人为源主要是指人类生产生活过程中排放的污染物，城市地区主要包括机动车尾气排放、油品挥发泄漏、工业企业排放、溶剂使用排放、液化石油气（LPG）使用、生活日用品等。

近年来，我国不断加强对VOCs和氮氧化物排放的治理。2018年出台的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中特别提出要加强VOCs的整治。今年5月，生态环境部在新闻发布会上明确指出，我国当前臭氧生成主要是VOCs控制型。今年6月24日，生态环境部印发了《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》，要求把夏季VOCs攻坚行动放在重要位置，作为打赢蓝天保卫战的关键举措。

VOCs是生成PM2.5和臭氧的共同前体物。近些年，北京曾出现过臭氧超标的情况，因此对VOCs的排放控制一直以来是北京市大气污染防治的一个重点领域。这几年，北京多次开展针对VOCs排放的专项治理行动，其中一项是对移动源排放的控制。

为了进一步精确管控加油站的持续油气回收系统运行状况，2017年到2018年，北京市在这些销售额较大的加油站加装了油气回收在线监控系统。

目前，移动源是北京市VOCs排放的主要来源之一，近几年北京从不同的方面加强移动源的管控。

2013—2019年，北京共报废转出老旧机动车200余万辆，大力推进车辆电动化，累计推广纯电动汽车33.76万辆；累计退出了3000余家不符合首都功能定位的一般制造业和污染企业，淘汰1.2万家“散乱污”企业。经初步测算，2019年，北京市人为源VOCs排放量较2015年累计下降了48.8%。

今年8月的一天中午，记者在北京市海淀区的一个空气质量监测点看到了臭氧浓度的实时数据。

除了移动源的排放，VOCs还有很多的排放来源，特别在门类众多的工业方面。

目前，源头替代逐渐成为一种主要的治理方式。在浙江湖州，南浔区由于木业、电机、电梯等行业使用油性漆较多，VOCs治理任务较重。为此，这几年南浔区逐步改变过去主要靠末端污染治理设施提升的老路子，在这些行业推广水性漆替代油性漆。在南浔区一个汽车服务公司的钣喷车间里，工作人员正在操作间内进行喷漆作业，同时环境部门的人员对车间里的VOCs含量进行了检测。

Answer 4

大气臭氧层主要是紫外线制造出来的，臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收太阳光线中的短波紫外线，而太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种。当大气中含有百分之二十一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，例如与氢反应生成水，与碳反应生成二氧化碳，同样的，与氧分子反应时，就形成了臭氧，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，臭氧不稳定性愈趋明显，再受道到长波紫外线的照射，再度还原为氧，臭氧层就保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。

Answer 5

我们的地球是由大气层包裹着，保护我们不受来自外层空间的各种有害物质的影响，说白点它就是地球各种大气的集合。其中，里面最丰富的是氮，它占大气总量的78%，其次含量较高的是确保地球上有生命的气体氧气