臭氧的历史沿革
1785年，荷兰科学家马丁努斯·马伦发现，每当他在实验室中进行放电试验后，空气中就会出现一种特殊的气味。在自然界中，每当有雷鸣闪电，也能闻到这种气味。这就是人类最早时臭氧的认识。2011年，美国国家航空航天局(NASA)牵头的一项研究表明，对今年春天北极上空臭氧观测数据的分析显示，在18到20公里的高空臭氧减少的幅度超过了80%，可谓史无前例。其程度可与南极臭氧空洞相提并论，可以认为北极首次出现了臭氧空洞。
高空的臭氧——平流层的臭氧层
臭氧是有3个氧原子组成的一种痕量气体，主要分布在平流层，通常最大浓度出现在离地20~25km的地方。球平均累积厚度仅为3mm左右，即只相当于两个5分硬币的厚度。可别小看这区区的3mm，就是这平均3mm的臭氧层，大量吸收了来自太阳的紫外辐射，对地球生态系统和大气环境有重要影响，其中对生物特别有害的UV-B辐射大部分（95%）被吸收。可以形象地说，臭氧层是地球生命的保护伞。
近地面的臭氧——对流层的臭氧层
我们说的对流层臭氧，大致出现在盛夏距地表约2.5公里的大气层中，主要是由碳氢化合物、氮氧化合物等污染物经过一系列的光化学反应而产生。
大气中O3的形成起源于NO2的光解，NO、NO2和O3之间的反应并不会造成O3的净增加或损失，三者处于稳态平衡。大气中NO-NO2-O3的光解循环反应链是这样的：
当大气中有VOCs存在时，OH或NO3自由基引发VOCs的氧化发应生成过氧烷基RO2和HO2等，较高氧化性的RO2和HO2自由基与O3竞争，从而破坏NO-NO2-O3光解循环，使臭氧累积。
此外，高层大气中O3层减薄使到达地面的紫外线增强，增强的紫外线使城市中汽车尾气的NOx分解，在近地面形成以O3为主要成分的光化学烟雾。美国环保局估计，如高空臭氧层耗减25%，城市光化学烟雾频率将增加30%。
平流层的臭氧VS对流层的臭氧
在高空的平流层中，臭氧是“好”的；而在近地面的对流层中，臭氧是“坏”的。所谓“好”的臭氧，指在大气圈的平流层中的臭氧，阻挡紫外线射向地球，对地球生物起到很好的保护作用。还有目前广泛用于杀菌的臭氧，例如电冰箱除臭、蔬菜水果消毒、衣物洗涤消毒、卫生间除臭、办公室除烟等，是模仿高压放电的原理，在一定浓度下迅速杀灭空气中的细菌。而“坏”的臭氧就是我们说的对流层臭氧，臭氧具有腐蚀性，吸入过量的臭氧则会给人体带来伤害。臭氧对人体健康的危害主要体现在以下几方面：（1）强烈刺激呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿；（2）造成神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退；（3）对人体皮肤中的维生素 E 起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；（4）破坏人体免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老，致使胎儿畸形。臭氧对人体健康造成的伤害还因人群而异，一般认为老人与小孩对臭氧比其他人群更为敏感。同时，臭氧对材料的影响也不可忽视，臭氧能够较快地与含有不饱和碳碳键的有机化合物反应，包括橡胶、苯乙烯、萜类、倍半萜烯以及不饱和脂肪酸及其脂类。这些有机化合物普遍存在于室内的建筑材料（如乳胶涂料等表面涂层），居家用品（如软木器具、地毯等），以及橡胶、丝、棉花、醋酸纤维素、尼龙和聚酯的制成品中。因此，含有这些材料的物品就容易被臭氧破坏，从而造成染料褪色、照片图像层脱色、轮胎老化等现象。
对流层臭氧问题的深入研究刚刚起步，目前面临的严峻现实是：平流层臭氧层在变薄，与此相反，对流层近地面的臭氧浓度却在升高，臭氧与各种复合污染物之间的关系错综复杂，在白天强光照时可能产生严重光化学烟雾，造成严重的臭氧污染，臭氧污染不仅会严重损害人的健康，而且能损伤植物的生长。
参考文献
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