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常规气态污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、氟化物、氯化烃和挥发性有机物(VOCS)等。
臭氧
臭氧是天然大气的重要微量组分,大部分集中在10~30km的平流层,对流层臭氧仅占约10%左右。臭氧在地球的大气化学中起着非常重要的作用。臭氧在平流层起到保护人类和环境的重要作用,但是,在对流层大气中如果臭氧浓度增高,就会造成一系列的不利于人体健康的影响。
对流层臭氧的天然源,主要是平流层的输送和对流层的光化学反应。对流层臭氧的人为源,至今已经确认的有:(1)交通运输:汽车是城市地区臭氧的重要污染源。汽车尾气的主要成分就是臭氧的前体物CO和烯烃类碳氢化合物,只要在阳光及合适的气象条件下就可以生成臭氧。(2)石油化学综合工业:石油化工与火力发电及其他工业共存的综合工业区,排放出相当可观的氮氧化物和碳氢化合物。(3)燃煤电厂的烟羽:据美国报道,近年来在燃煤电厂的烟羽中观测到有高浓度的臭氧。
臭氧具有强氧化性,相对于一般的紫外线消毒而言,臭氧具有很强的杀菌效果,有研究表明臭氧可在5分钟内杀死99%以上的杀死繁殖体;同时臭氧也起到除臭的目的,许多室内空气净化器以臭氧的强氧化性为原理,将空气中的有机物氧化,以达到净化空气的目的。
但是,臭氧的强氧化性对人体健康却有危害作用。一般认为臭氧吸入体内后,能迅速转化为活性很强的自由基-超氧基(O2-),主要使不饱和脂肪酸氧化,从而造成细胞损伤。臭氧可使人的呼吸道上皮细胞脂质过氧化过程中产生四烯酸增多,进而引起上呼吸道的炎症病变,志愿者研究表明接触0.09ppm臭氧2小时后肺活量、用力肺活量和第一秒用力肺活量显著下降;浓度达0.15ppm时,80%以上的人感到眼和鼻粘膜刺激,100%出现头疼和胸部不适。由于臭氧能引起上呼吸道炎症、损伤终末细支气管上皮纤毛,从而削弱了上呼吸道的防御功能,因此长期接触一定浓度的臭氧还易于继发上呼吸道感染。臭氧浓度在2ppm时,短时间接触即可出现呼吸道刺激症状、咳嗽、头疼。
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