Озон что это за газ: Такой разный озон: пять фактов о газе, который может спасать и убивать

Такой разный озон: пять фактов о газе, который может спасать и убивать

https://ria.ru/20130916/963459215.html

Такой разный озон: пять фактов о газе, который может спасать и убивать

Такой разный озон: пять фактов о газе, который может спасать и убивать — РИА Новости, 12.10.2017

Такой разный озон: пять фактов о газе, который может спасать и убивать

Международный день охраны озонового слоя отмечается 16 сентября. Разобраться в разных свойствах непростого озона РИА Новости помогал старший научный сотрудник лаборатории катализа и газовой электрохимии химического факультета МГУ имени Ломоносова Вадим Самойлович.

2013-09-16T12:58

2013-09-16T12:58

2017-10-12T15:54

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/150632/41/1506324104_0:372:4843:3096_1920x0_80_0_0_aaa4b5b4196ba51e5b2d264cea4c519b.jpg

москва

РИА Новости

1

5

4. 7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2013

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/150632/41/1506324104_112:0:4733:3466_1920x0_80_0_0_e35d6d7d3efaeef6faf1b667ea2a213f.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

москва, открытия — риа наука

Москва, Наука, Открытия — РИА Наука

МОСКВА, 16 сен — РИА Новости. Международный день охраны озонового слоя, тонкого «щита», защищающего все живое на Земле от губительного ультрафиолетового излучения Солнца, отмечается в понедельник, 16 сентября — в этот день в 1987 году был подписан знаменитый Монреальский протокол.

В нормальных условиях озон, или O3, — бледно-голубой газ, который по мере охлаждения превращается в темно-синюю жидкость, а затем и в иссиня-черные кристаллы. Всего на озон в атмосфере планеты приходится около 0,6 части на миллион по объему: это значит, например, что в каждом кубометре атмосферы всего 0,6 кубического сантиметра озона. Для сравнения, углекислого газа в атмосфере уже около 400 частей на миллион — то есть больше двух стаканов на тот же кубометр воздуха.

На самом деле, такую небольшую концентрацию озона можно назвать благом для Земли: этот газ, который на высоте 15-30 километров образует спасительный озоновый слой, в непосредственной близости от человека куда менее «благороден». Озон по российской классификации относится к веществам наивысшего, первого класса опасности — это очень сильный окислитель, который крайне токсичен для человека.

16 сентября 2012, 08:30

Международный день охраны озонового слоя

Разобраться в разных свойствах непростого озона РИА Новости помогал старший научный сотрудник лаборатории катализа и газовой электрохимии химического факультета МГУ имени Ломоносова Вадим Самойлович.

Озоновый щит

«Это достаточно хорошо изученный газ, практически все изучено — всего никогда не бывает, но основное все (известно)… У озона много всяких применений. Но и не забывайте, что, вообще говоря, жизнь возникла благодаря озоновому слою — это, наверное, главный момент», — говорит Самойлович.

В стратосфере озон образуется из кислорода в результате фотохимических реакций — такие реакции начинаются под воздействием солнечного излучения. Там концентрация озона уже выше — около 8 миллилитров на кубический метр. Разрушается газ при «встрече» с некоторыми соединениями, например, атомарным хлором и бромом — именно эти вещества входят в состав опасных хлорфторуглеродов, более известных как фреоны. До появления Монреальского протокола они использовались, в частности, в холодильной промышленности и как пропелленты в газовых баллончиках.

16 сентября 2012, 08:28

Протокол по защите озонового слоя выполнил задачу, считают ученыеМонреальский протокол выполнил свою задачу — наблюдения показывают, что содержание озоноразрушающих веществ в атмосфере снижается, а научное сообщество с помощью соглашения сильно продвинулось в понимании процессов в атмосфере, связанных с озоновым слоем, сказал РИА Новости представитель России в Международной комиссии по озону, ведущий научный сотрудник Института физики атмосферы РАН имени Обухова Александр Груздев.

В 2012 году, когда Монреальский протокол отмечал 25-летие, эксперты Программы ООН по окружающей среде (UNEP) назвали защиту озонового слоя одной из всего четырех ключевых экологических проблем, в решении которой человечеству удалось добиться значительных успехов. Тогда же в UNEP отмечали, что содержание озона в стратосфере перестало снижаться с 1998 года, и, по прогнозам ученых, к 2050-2075 годам может вернуться к уровням, фиксировавшимся до 1980 года.

Озоновый смог

В 30 километрах от поверхности Земли озон «ведет себя» хорошо, но в тропосфере, приземном слое, он оказывается опасным загрязнителем. По данным UNEP, концентрация тропосферного озона в Северном полушарии за последние 100 лет выросла почти втрое, что к тому же делает его третьим по значимости «антропогенным» парниковым газом.

Здесь озон тоже не выбрасывается в атмосферу, а образуется под действием солнечного излучения в воздухе, который уже загрязнен «предшественниками» озона — оксидами азота, летучими углеводородами и некоторыми другими соединениями. В городах, где озон является одним из основных компонентов смога, в его появлении косвенно «виноваты» главным образом выбросы автотранспорта.

Страдают от приземного озона не только люди и климат. По оценкам специалистов UNEP, снижение концентрации тропосферного озона может помочь сохранить около 25 миллионов тонн риса, пшеницы, сои и кукурузы, которые ежегодно теряются из-за этого токсичного для растений газа.

16 сентября 2013, 05:30

Эксперты Приморья: озоновые дыры появляются, но кто виноват, непонятноПричины появления озоновых дыр до сих пор остаются спорной темой среди специалистов. В день охраны озонового слоя эксперты Приморья рассказали РИА Новости о том, какие существуют теории его повреждения и насколько соседний Китай, чья энергетика держится на угле, влияет на состояние этой части стратосферы.

Именно из-за того, что приземный озон уже совсем не так полезен, специалисты метеослужб и экологического мониторинга постоянно ведут наблюдение за его концентрациями в воздухе крупных городов, в том числе и Москвы.

Озон полезный

«Одно из очень интересных свойств озона — бактерицидное. Он по бактерицидности практически первый среди всех таких веществ, хлора, перекиси марганца, окиси хлора», — отмечает Вадим Самойлович.

Та же экстремальная природа озона, делающая его очень сильным окислителем, объясняет сферы применения этого газа. Озон используется для стерилизации и дезинфекции помещений, одежды, инструментов и, конечно, очистки воды — как питьевой, так и промышленной и даже сточной.

Кроме того, подчеркивает эксперт, озон во многих странах используется как заменитель хлора в установках для отбеливания целлюлозы.

«Хлор (при реакции) с органикой дает соответственно хлорорганику, которая гораздо более ядовитая, чем просто хлор. По большому счету, избежать этого (появления ядовитых отходов — ред.) можно либо резко уменьшив концентрацию хлора, либо просто устранив его. Один из вариантов — замена хлора на озон», — объяснил Самойлович.

Озонировать можно и воздух, и это тоже дает интересные результаты — так, по словам Самойловича, в Иванове специалисты ВНИИ охраны труда и их коллеги провели целую серию исследований, в ходе которых «в прядильных цехах в обычные воздуховоды вентиляции добавляли некоторое количество озона». В результате, распространенность респираторных заболеваний уменьшалась, а производительность труда, напротив, росла. Озонирование воздуха на складах пищевой продукции может повышать ее сохранность, и такие опыты в других странах тоже есть.

Озон токсичный

5 сентября 2013, 10:03

Австралийские авиарейсы производят больше всего токсичного озонаИсследователи обнаружили в Тихом океане «пятно» размером в тысячу километров, где тропосферный озон генерируется эффективнее всего, а также выявили самые «производительные» в отношении озона авиарейсы — все они имеют местом назначения Австралию или Новую Зеландию.

Подвох с использованием озона все тот же — его токсичность. В России предельно допустимая концентрация (ПДК) по озону в атмосферном воздухе составляет 0,16 миллиграмма на кубический метр, а в воздухе рабочей зоны — 0,1 миллиграмма. Поэтому, отмечает Самойлович, то же озонирование требует постоянного мониторинга, что сильно усложняет дело.

«Это все-таки техника достаточно сложная. Вылить ведро какого-нибудь там бактерицида — это проще гораздо, вылил и все, а тут следить надо, какая-то подготовка должна быть», — говорит ученый.

Озон вредит организму человека медленно, но серьезно — при длительном нахождении в загрязненном озоном воздухе возрастает риск сердечно-сосудистых заболеваний и болезней дыхательных путей. Вступая в реакцию с холестерином, он образует нерастворимые соединения, что приводит к развитию атеросклероза.

«При концентрациях выше предельно допустимых могут возникать головная боль, раздражение слизистых, кашель, головокружение, общая усталость, упадок сердечной деятельности. Токсичный приземной озон приводит к появлению или обострению болезней органов дыхания, в группе риска находятся дети, пожилые люди, астматики», — отмечается на сайте Центральной аэрологической обсерватории (ЦАО) Росгидромета.

Озон взрывоопасный

Озон вредно не только вдыхать — спички тоже стоит спрятать подальше, потому что этот газ весьма взрывоопасен. Традиционно «порогом» опасной концентрации газообразного озона считается 300-350 миллилитров на литр воздуха, хотя некоторые ученые работают и с более высокими уровнями, говорит Самойлович. А вот жидкий озон — та самая синяя жидкость, темнеющая по мере охлаждения — взрывается самопроизвольно.

Именно это мешает использовать жидкий озон как окислитель в ракетном топливе — такие идеи появились вскоре после начала космической эры.

«Наша лаборатория в университете возникла как раз на такой идее. У каждого топлива ракетного есть своя теплотворная способность в реакции, то есть сколько тепла выделяется, когда оно сгорает, и отсюда насколько мощной будет ракета. Так вот, известно, что самый мощный вариант — жидкий водород смешивать с жидким озоном… Но есть один минус. Жидкий озон взрывается, причем взрывается спонтанно, то есть без каких-либо видимых причин», — говорит представитель МГУ.

По его словам, и советские, и американские лаборатории потратили «огромное количество сил и времени на то, чтобы сделать это каким-то безопасным (делом) — выяснилось, что сделать это невозможно». Самойлович вспоминает, что однажды коллегам из США удалось получить особо чистый озон, который «вроде бы» не взрывался, «уже все били в литавры», но затем взорвался весь завод, и работы были прекращены.

«У нас были случаи, когда, скажем, колба с жидким озоном стоит, стоит, жидкий азот подливают туда, а потом — то ли азот там выкипел, то ли что — приходишь, а там половины установки нет, все разнесло в пыль. Отчего он взорвался — кто его знает», — отмечает ученый.

Озон (газ) | New-Science.ru

Определения

07.10.2021

4 371 4 минут чтения

Токсичный, голубоватого цвета, пахучий газ с сильной окислительной способностью, образованный из трех атомов кислорода (O₃).

Озон возникает естественным образом в верхних слоях атмосферы, где он образуется в результате фотохимической реакции. Он также образуется в результате электрических разрядов и химических реакций, в результате которых кислород выделяется при охлаждении. В нижних слоях атмосферы он является токсичным загрязнителем для животных и растений. Однако в стратосфере он образует защитный слой для жизни на Земле, поглощая ультрафиолетовое излучение Солнца.

1. Физические и химические свойства

Озон — это голубой газ с сильным, проникающим запахом, опасный для дыхания и более окисляющий, чем кислород. Он имеет плотность 1,66 и сжижается при температуре -112°C, образуя крайне нестабильную жидкость цвета индиго. Он в холодном состоянии окисляет йод и почти все металлы, особенно ртуть и серебро; он вытесняет хлор, бром и йод из их соединений с водородом или металлами; он максимально окисляет серную, фосфорную и мышьяковую кислоты; он также разрушает органические материалы (пробку, резину) путем окисления. С другой стороны, с различными ненасыщенными органическими соединениями он дает нестабильные аддитивные соединения, озониды.

2. Используется

Озон используется благодаря своим окислительным и бактерицидным свойствам для дезинфекции воздуха в замкнутых пространствах, стерилизации воды, отбеливания текстиля и выдержки вина и древесины. При лечении ран (озонотерапия) он применяется в виде струи или в водном растворе, в одной или нескольких дозах в зависимости от полученного результата. Он используется в приготовлении высыхающих масел и в синтезе некоторых растительных эссенций.

3. Атмосферный озон

3.1. Стратосферный озон и преимущества озонового слоя

Озон играет фундаментальную роль в балансе окружающей среды Земли. 90% атмосферного озона находится на высоте от 20 до 50 км. Этот «озоновый слой» объясняет существование на этих же высотах области большой стабильности в отношении вертикальных обменов — стратосферы. Хотя он является незначительным компонентом атмосферы (его максимальная относительная концентрация, наблюдаемая на высоте 25 км, не превышает 5-6 миллионных долей по объему), озон является единственным поглотителем ультрафиолетового солнечного излучения с длиной волны от 240 до 300 нанометров. Это поглощение позволяет поддерживать жизнь животных и растений на Земле, устраняя коротковолновое излучение, которое может разрушать клетки живой материи и подавлять фотосинтез. По этой причине с 1980-х годов существует большая озабоченность по поводу ущерба, нанесенного стратосферному озоновому слою в результате деятельности человека.

3.2. Тропосферный озон и его влияние на живые организмы

На высоте ниже 10 км уровни озона очень низкие, порядка 0,03 миллионных долей. Однако, в отличие от своей полезной роли в стратосфере, озон действует у земли как окислитель, который нарушает фотосинтез и может вызвать повреждение растений (коричневые пятна на листьях, соответствующие некрозу). В районах с высоким уровнем загрязнения, где его уровень может быть намного выше, озон непосредственно влияет на здоровье человека, особенно на дыхательную систему и слизистые оболочки. Озон раздражает легкие, вызывая кашель, респираторный дискомфорт, а иногда даже отек легких. Лечение после тяжелых ингаляций заключается в строгом покое под наблюдением врача.

Количество озона в атмосфере выражается как «уменьшенная толщина», т.е. вертикальная толщина столба, в котором был бы собран весь газ, при нормальной температуре и давлении. В среднем эта толщина составляет 2,5 мм.

4. Озоновая дыра

4.1. Открытие озоновой дыры

В 1985 году британские исследователи впервые сообщили о существовании озоновой дыры, а точнее, о значительном уменьшении толщины озонового слоя над Южным полюсом. Верхние слои атмосферы этого региона являются ареной бешеного цикла разрушения озона. Во время полярной зимы образование стратосферного воздушного вихря изолирует атмосферу Антарктики от остальной части Южного полушария. Затем температура стратосферы может опуститься до -85°C, что приведет к образованию ледяных облаков. Эти полярные облака фиксируют хлор в стратосфере в виде соляной кислоты (HCl) и нитрата хлора (ClONO2). В южную весну, когда Солнце вновь появляется в сентябре и октябре, его излучение вызывает диссоциацию хлора в результате фотохимической реакции. После этого запускается настоящая цепная реакция: каждый атом высвобожденного хлора может разрушить до 100 000 молекул озона. Этот процесс продолжается до ноября и уменьшает толщину слоя почти наполовину. К этому времени Солнце достаточно прогрело атмосферу, чтобы рассеять стратосферные облака. Полярный вихрь, ограничивавший озоновую дыру, исчезает, и богатый озоном воздух из средних широт просачивается обратно в стратосферу Антарктики. На Северном полюсе такая «дыра» в слое не образуется, а локальные дефициты озона наблюдаются с 1991 года. Это связано с циркуляцией воздуха, который сильно отличается от антарктического, и более мягкими зимними температурами.

4.2 Происхождение и последствия

Если некоторые природные факторы, такие как выброс сернистых газов при извержениях вулканов, всегда способствовали частичному и временному разрушению озонового слоя, то опасность, которую представляют промышленные выбросы хлора, ученые осуждают с 1980 года. Хлорфторуглероды (ХФУ), используемые в качестве аэрозольных пропеллентов, хладагентов или пенообразователей в некоторых жестких пенопластах, являются основной причиной разрушения озонового слоя. Многие другие химические вещества, такие как галоны (галогенизированные производные углеводородов), используемые в огнетушителях, а также некоторые растворители, такие как четыреххлористый углерод или бромистый метил, также способствуют образованию озоновой дыры. Все эти соединения чрезвычайно стабильны и могут оставаться в атмосфере в течение 50-100 лет. Они попадают на полюса и высвобождают свои атомы хлора (или брома), которые разрушают озон.

Истощая озоновый слой, человеческая деятельность поставила под угрозу нашу естественную защиту от солнца. Истощение стратосферного озона приводит к увеличению количества ультрафиолетового излучения, достигающего земли. Эти лучи могут повреждать ДНК человека, вызывать рак кожи и катаракту, а также другие заболевания. Они также оказывают вредное воздействие на растения и фитопланктон.

4.3. Международная осведомленность

С 1985 года (Венская конвенция) несколько международных конференций ознаменовали собой глобальное осознание необходимости защиты стратосферного озонового слоя и обеспечения ограничения воздействия человеческой деятельности на климат. Основные страны-производители ХФУ отказались от производства и использования этих озоноразрушающих газов. Сегодня гидрофторуглероды (ГФУ) и перфторуглероды (ПФУ), второе поколение заменителей ХФУ, безопасны для озонового слоя (хотя для его восстановления потребуются годы), но они являются мощными парниковыми газами, способствующими глобальному потеплению.

Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram

Озон | Американская ассоциация легких

Возможно, трудно представить, что загрязнение может быть невидимым, но озон начинается именно так. Поскольку озон концентрируется и смешивается с другими загрязняющими веществами, мы часто называем его старым, более распространенным названием — смог. В настоящее время это один из наименее контролируемых загрязнителей в Соединенных Штатах. ¹ А еще он один из самых опасных.

Ученые десятилетиями изучали влияние озона на здоровье. Сотни исследований подтвердили, что озон наносит вред людям на тех же уровнях, что и в настоящее время в Соединенных Штатах. За последнее десятилетие мы узнали, что он также может быть смертельным.

Вдыхание озона похоже на солнечный ожог легких.

Что такое озон?

Озон (O ₃ ) представляет собой молекулу газа, состоящую из трех атомов кислорода. Озон, который часто называют «смогом», вреден для дыхания. Озон агрессивно атакует легочную ткань, вступая с ней в химическую реакцию. Когда присутствует озон, существуют и другие вредные загрязнители, создаваемые теми же процессами, что и озон.

Озоновый слой, расположенный высоко в верхних слоях атмосферы (стратосфере), защищает нас от большей части солнечного ультрафиолетового излучения. Однако загрязнение воздуха озоном на уровне земли, где мы можем им дышать (в тропосфере), вызывает серьезные проблемы со здоровьем.

Откуда берется озон?

Озон образуется в атмосфере из газов, выходящих из выхлопных труб, дымовых труб и многих других источников. Когда эти газы вступают в контакт с солнечным светом, они реагируют и образуют озоновый смог.

Основными сырьевыми компонентами для озона являются оксиды азота (NOx) и летучие органические соединения (ЛОС). Они производятся в основном при сжигании ископаемого топлива, такого как бензин, нефть или уголь, или при испарении некоторых химических веществ, таких как растворители. NOx выбрасывается электростанциями, автомобилями и другими источниками высокотемпературного сгорания. ЛОС выбрасываются автомобилями, химическими заводами, нефтеперерабатывающими заводами, фабриками, автозаправочными станциями, краской и другими источниками. ²

Если ингредиенты присутствуют в правильных условиях, они реагируют с образованием озона. Солнечный свет является ключевым. А поскольку реакция происходит в атмосфере, озон часто появляется с подветренной стороны от источников исходных газов. Кроме того, ветры могут переносить озон далеко от места его образования, даже в международном масштабе, через границы и океаны.

Возможно, вы задавались вопросом, почему за предупреждениями о «дне действий по озону» иногда следуют рекомендации избегать таких действий, как стрижка газона или вождение автомобиля. Выхлопные газы газонокосилки и пары бензина содержат оксиды азота (NOx) и летучие органические соединения (ЛОС), которые играют ключевую роль в образовании озона в присутствии тепла и солнечного света.

Кто подвергается риску вдыхания озона?

Любой, кто проводит время на открытом воздухе с высоким уровнем загрязнения озоном, может подвергаться риску. Четыре группы людей особенно уязвимы к воздействию вдыхания озона:

• дети и подростки; ³
• любой человек в возрасте 65 лет и старше; ⁴
• люди с существующими заболеваниями легких, такими как астма и хроническая обструктивная болезнь легких (также известная как ХОБЛ, которая включает эмфизему и хронический бронхит ⁵ ; и
• человек, которые работают или занимаются спортом на открытом воздухе. ⁶

Кроме того, некоторые данные свидетельствуют о том, что другие группы, включая женщин, людей, страдающих ожирением, и людей с низким доходом, также могут подвергаться более высокому риску воздействия озона. ⁷ Для подтверждения этих результатов необходимы дополнительные исследования.

Однако влияние на ваше здоровье может зависеть от многих факторов. Например, риски выше, если уровень озона выше, если вы дышите быстрее, потому что работаете или тренируетесь на открытом воздухе, или если вы проводите больше времени на открытом воздухе.

Опять же, влияние даже кратковременного воздействия озонового загрязнения на здоровых взрослых было продемонстрировано в исследовании спасателей Галвестона. В дополнение к пагубному воздействию загрязнения твердыми частицами, у спасателей была большая обструкция дыхательных путей в конце дня, когда уровень озона был высоким. ⁸

Как загрязнение озоном вредит вашему здоровью

Преждевременная смерть . Вдыхание озона может сократить вашу жизнь. Имеются убедительные доказательства смертельного воздействия озона из крупных исследований, проведенных в городах США, Европы и Азии. Исследователи неоднократно обнаруживали, что риск преждевременной смерти увеличивается с более высоким уровнем озона. ⁹ Новые исследования подтвердили, что озон повышает риск преждевременной смерти даже при наличии других загрязняющих веществ. ¹⁰

Немедленные проблемы с дыханием . Многие районы в Соединенных Штатах производят достаточно озона в летние месяцы, чтобы вызвать проблемы со здоровьем, которые можно почувствовать сразу. Неотложные проблемы, помимо повышенного риска преждевременной смерти, включают:

• одышку, свистящее дыхание и кашель;
• приступ астмы;
• повышенный риск респираторных инфекций;
• повышенная восприимчивость к воспалению легких; и
• повышенная потребность людей с заболеваниями легких, такими как астма или хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), в лечении и госпитализации. ^3,4,5

Риски долгосрочного воздействия . Новые исследования предупреждают о серьезных последствиях длительного вдыхания озона. Имея более долгосрочные данные, ученые обнаруживают, что длительное воздействие, то есть в течение периодов более восьми часов, включая дни, месяцы или годы, может увеличить риск ранней смерти.

• Изучив записи из долгосрочной национальной базы данных, исследователи обнаружили более высокий риск смерти от респираторных заболеваний, связанных с повышением уровня озона. ¹⁴
• Исследователи из Нью-Йорка, изучавшие истории болезни детей с астмой, обнаружили, что риск госпитализации по поводу астмы увеличивается при хроническом воздействии озона. Дети младшего возраста и дети из малообеспеченных семей чаще, чем другие дети, нуждались в госпитализации даже в те же периоды времени. ¹⁵
• Калифорнийские исследователи, проанализировав данные долгосрочного исследования здоровья детей в Южной Калифорнии, обнаружили, что некоторые дети с определенными генами более склонны к развитию астмы в подростковом возрасте в ответ на колебания уровня озона в их сообществах. ¹⁶
• Исследования связывают более низкий вес при рождении и ухудшение функции легких у новорожденных с уровнем озона в их сообществе. ¹⁷ Это исследование предоставляет все больше доказательств того, что озон может нанести вред новорожденным.

Вдыхание других загрязняющих веществ в воздухе может сделать ваши легкие более чувствительными к озону, а вдыхание озона может усилить реакцию вашего организма на другие загрязняющие вещества. Например, исследования предупреждают, что вдыхание диоксида серы и оксида азота — двух загрязняющих веществ, распространенных на востоке США — может вызвать более сильную реакцию легких, чем просто вдыхание озона. Вдыхание озона также может усилить реакцию на аллергены у людей, страдающих аллергией. Большое исследование, опубликованное в 2009 году, показало, что дети чаще страдают сенной лихорадкой и респираторными аллергиями, когда уровни озона и PM2,5 высоки. ¹⁸

Исследования показывают, что более низкие уровни озона причиняют вред. Агентство по охране окружающей среды опубликовало свой последний полный обзор текущих исследований загрязнения озоном в феврале 2013 года. в частности, они изучили исследования, опубликованные в период с 2006 по 2012 год. Эксперты комитета и Агентства по охране окружающей среды пришли к выводу, что загрязнение озоном представляет собой многочисленные серьезные угрозы для здоровья. Их выводы выделены в поле ниже. Основываясь на этом обзоре, в 2015 году EPA ужесточило официальное ограничение по озону, называемое Национальным стандартом качества окружающего воздуха9.0005

Тем не менее, новые исследования свидетельствуют о том, что озон может причинить серьезный вред даже в гораздо более низких концентрациях. В научной статье 2017 года исследователи представили дополнительные доказательства в рамках общенационального исследования, что пожилые люди сталкиваются с более высоким риском преждевременной смерти, даже когда уровень загрязнения озоном остается значительно ниже текущего национального стандарта. ²⁰

Агентство по охране окружающей среды заключило, что загрязнение озоном представляет серьезную угрозу для здоровья (2013 г.)

• Вызывает респираторные заболевания (например, обострение астмы, обострение ХОБЛ, воспаление)
• Может вызвать раннюю смерть (как при краткосрочном, так и при длительном воздействии)
• Вероятность повреждения сердечно-сосудистой системы (например, сердечные приступы, инсульты, сердечные заболевания, застойная сердечная недостаточность)
• Может нанести вред центральной нервной системе
• Может нанести вред репродуктивной системе и развитию

— США Агентство по охране окружающей среды, Комплексная научная оценка озона и родственных фотохимических окислителей , 2013 г. EPA/600/R-10/076F.

• использованная литература

1. Агентство по охране окружающей среды США. 2017. Области недостижения критериев загрязняющих веществ (Зеленая книга). Доступ по адресу https://www.epa.gov/green-book. Данные обновлены по состоянию на 31 января 2018 г.

2. Агентство по охране окружающей среды США. Комплексная научная оценка озона и связанных с ним фотохимических оксидантов (заключительный отчет). Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, EPA/600/R-10/076F, 2013 г.

3. АООС США, 2013 г., раздел 8.3.1.1.;

4. Агентство по охране окружающей среды США, 2013 г., раздел 8.3.1.2. Медина-Рамон М., Шварц Дж. Кто более уязвим для смерти от загрязнения воздуха озоном? Эпидемиология. 2008 г.; 19: 672-679.

5. Агентство по охране окружающей среды США, 2013 г. Разделы 8.2.2 и 8.2.3.

6. Агентство по охране окружающей среды США, 2013 г. Раздел 8.4.4.

7. Агентство по охране окружающей среды США. 2013 г., разделы 8.3.2, 8.3.3 и 8.4.2.

8. Таллер и др., 2008 г.

9. Агентство по охране окружающей среды США, 2013 г., раздел 6.2.

10. Ди Кью, Ван И, Занобетти А и др. Загрязнение воздуха и смертность среди населения Medicare. N Engl J Med. 2017; 376:2513-2522.

11. Mar TF, Кениг JQ. Взаимосвязь между посещениями отделений неотложной помощи по поводу астмы и воздействием озона в Большом Сиэтле, штат Вашингтон. Энн Аллергия Астма Иммунол. 2009 г.; 103: 474-479 Strickland MJ, Darrow LA, et al. Краткосрочные связи между загрязнителями атмосферного воздуха и посещениями отделения неотложной помощи у детей с астмой. AJ Respir Critical Care Med, 2010, 182:307-316.

12. Desqueyroux H, Pujet JC, Prosper M, Squinazi F, Momas I. Краткосрочные эффекты низкого уровня загрязнения воздуха на респираторное здоровье взрослых, страдающих от умеренной до тяжелой астмы. Окружающая среда Рез. 2002 г.; 89: 29-37.

13. Линь С., Лю С., Ле Л.Х., Хван С.А. Хроническое воздействие атмосферного озона и госпитализация детей с астмой. Перспектива охраны окружающей среды. 2008 г.; 116: 1725-1730. Медина-Рамон и др., 2006 г.

14. Джерретт М., Бернетт Р.Т. и соавт. Длительное воздействие озона и смертность. N Engl J Med. 2009 г.: 1085-1095.

15. Лин С., Лю С., Ле Л. Х. и Хван С.-А. Хроническое воздействие атмосферного озона и госпитализация детей с астмой. Перспектива охраны окружающей среды. 2008 г.; 116:1725-1730.

16. Ислам Т., МакКоннелл Р., Гаудерман В.Дж., Авол Э., Питерс Дж.М. и Гиллиланд Ф. Озон, гены защиты от оксидантов и риск астмы в подростковом возрасте. Am J Respir Crit Care Med. 2009 г.; 177(4):388-395.

17. Салам М.Т., Миллштейн Дж., Ли Ю.Ф., Лурманн Ф.В., Марголис Х.Г., Гиллиленд Ф.Д. Исходы родов и пренатальное воздействие озона, угарного газа и твердых частиц: результаты исследования здоровья детей. Перспектива охраны окружающей среды. 2005 г.; 113: 1638-1644; Морелло-Фрош Р., Джесдейл Б.М., Садд Дж.Л., Пастор М. Воздействие загрязнения атмосферного воздуха и полноценный вес при рождении в Калифорнии. Здоровье окружающей среды. 2010 г.; 9: 44.

18. Паркер Дж. Д., Акинбами Л. Дж., Вудрафф Т. Дж. Загрязнение воздуха и детская респираторная аллергия в США. Перспектива охраны окружающей среды. 2009 г.; 117:140-147.

19. Агентство по охране окружающей среды США, 2013 г.

20. Di Q, Dai L, Wang Y, Zanobetti A, Choirat C, Schwartz JD, Dominici F. Связь краткосрочного воздействия загрязнения воздуха со смертностью у пожилых людей. ДЖАМА. 2017; 318: 2446-2456.

Последнее обновление страницы: 17 ноября 2022 г.

Что такое озон? | Живая наука

Спутниковый снимок общего количества озона над Антарктидой в искусственных цветах 19 октября 2020 года. Фиолетовый и синий цвета — там, где озона меньше всего, а желтый и красный — там, где озона больше.
(Изображение предоставлено НАСА)

Озон представляет собой бледно-голубой газ, состоящий из трех атомов кислорода , связанных вместе. Он естественным образом встречается высоко в атмосфере Земли, где защищает поверхность от вредных ультрафиолетовые (УФ) лучи, если только они не рассеиваются в результате естественных или антропогенных явлений. Он также считается загрязнителем с неблагоприятными последствиями для людей и других существ, когда он находится ближе к земле.

Кислород по сравнению с озоном

Молекулярный кислород (O2) — это обычный кислород, которым мы дышим, и он присутствует во всей атмосфере. Он может быть расщеплен солнечными лучами на два отдельных атома кислорода, и один из них может затем рекомбинировать с молекулой O2 с образованием O3, озона, согласно 9.0247 НАСА .

Газ имеет характерный резкий запах, напоминающий запах хлора , и иногда его можно почувствовать после грозы, когда молния разрывает молекулы кислорода на части. Это свойство дало озону его название, от греческого слова ozein, означающего «пахнуть», согласно статье, опубликованной Центром космических полетов имени Годдарда НАСА .

Связанный: Деревья: вряд ли виновники загрязнения озоном

Подавляющее большинство озона находится в стратосфере, атмосферном слое на высоте от шести до 31 миль (от 10 до 50 километров) над поверхностью нашей планеты. По данным НАСА, озон составляет примерно 0,00006% атмосферы, и его пиковые концентрации присутствуют на высоте 20 миль (32 км) над поверхностью, в области, известной как озоновый слой.

На этой высоте озон поглощает интенсивное ультрафиолетовое излучение, поступающее от солнца. Без этого слоя земля на Земле была бы стерилизована, и жизнь, какой мы ее знаем, была бы невозможна.

Нежный озоновый слой Земли

Озон является относительно нестабильным веществом и может быть разрушен молекулами, содержащими азот , водород , хлор или бром, которые отрывают третий атом кислорода озона от двух его партнеров. Начиная с 1950-х годов ученые начали измерять концентрации озона над Антарктидой , что дало им первые намеки на то, что существует проблема с озоновым слоем.

К 1980-м годам исследователи смогли нанести на карту ежегодную дыру, которая открывалась в озоновом слое над Антарктидой весной, хотя никто не знал ее причины. В 1987, наблюдения с самолета предоставили неопровержимые доказательства того, что озоновая дыра была создана антропогенными загрязнителями, называемыми хлорфторуглеродами (ХФУ), согласно истории из НАСА .

Родственный: Нет хорошего объяснения тому, почему разрушающие озон фреоны вернулись

Хлор и бром, присутствующие в хлорфторуглеродах (ХФУ) и родственных соединениях, очень разрушительны для озона. Один атом хлора может разрушить более 100 000 молекул озона, прежде чем покинет стратосферу9.0247 согласно Агентства по охране окружающей среды США (EPA) .

Атмосфера Земли состоит из слоев различной плотности различных газов. Озоновый слой находится в стратосфере, которая выше, чем образуется большинство облаков. (Изображение предоставлено НАСА)

ХФУ поступают из промышленных процессов, таких как охлаждение, и используются, среди прочего, для пожаротушения и пеноизоляции. Ученые смогли обнаружить, что истощение озонового слоя происходит не только над Южным полюсом, но и в районах над Северной Америкой, Европой, Азией и большей частью Африки, Австралии и Южной Америки.

В 1987 году страны всего мира подписали Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, международный документ, обязывающий подписавших его сторон бороться с озоновой дырой, согласно EPA . С тех пор люди пытаются постепенно отказаться от ХФУ и других вредных промышленных загрязнителей.

Связанный: Запрещенное озоноразрушающее химическое вещество было незаконно использовано в Китае  

Такие усилия окупились. А Недавнее исследование показало, что в период с 2005 по 2016 год количество озона, разрушаемого хлором, сократилось на 20%.

В 2019 году озоновая дыра над Антарктидой уменьшилась до наименьшего зарегистрированного размера с момента ее открытия. В дыре на Южном полюсе все еще существуют сезонные колебания, а также аналогичные колебания над Арктикой.

Но в 2020 году озоновая дыра на Северном полюсе, которая открывается реже, чем ее южная кузина, достигла самых больших известных размеров , что несколько беспокоит ученых. Беспрецедентное событие закончилось спустя пару недель само по себе, хотя исследователи пока не знают, станет ли это новое явление регулярной тенденцией.

Озон, загрязняющий поверхность Земли

Когда озон присутствует вблизи земли, он может быть вредным. Такой озон, также называемый смогом, создается из оксидов азота (NOX), выбрасываемых автомобилями, электростанциями, промышленными котлами, нефтеперерабатывающими заводами и химическими заводами, в сочетании с другими органическими молекулами в атмосфере, согласно Агентство по охране окружающей среды .

Вдыхание озона может вызвать боль в груди, раздражение горла, кашель и повредить легочную ткань. Это наиболее опасно для детей и пожилых людей, а также для тех, у кого проблемы с легкими, такие как астма, эмфизема и бронхит. Он также вреден для растительности и поражает леса, парки и дикие территории.

Здания в центре Лос-Анджелеса частично скрыты во второй половине дня 5 ноября 2019 года, если смотреть из Пасадены, Калифорния. Качество воздуха в мегаполисе Лос-Анджелес в тот день было предсказано Управлением качества воздуха Южного побережья как «нездоровое для чувствительных групп». (Изображение предоставлено Марио Тама/Getty)

Озон указан как распространенный загрязнитель в Законе США о чистом воздухе. EPA предлагает онлайн-инструмент Air Quality , чтобы сообщать людям, когда уровень загрязнения, в том числе от озона, достигает пика в их районе.

Связанный: «Клякса» в Тихом океане связана с выбросом озона планируйте выходить из дома утром и вечером, когда концентрация озона обычно ниже.

Агентство по охране окружающей среды ввело национальные стандарты качества воздуха, направленные на снижение содержания озона в приземном слое путем ограничения количества загрязняющих веществ, выбрасываемых автомобилями и заводами. Агентство также рекомендует ходить пешком, ездить на велосипеде и пользоваться общественным транспортом, когда это возможно, сокращать использование кондиционеров при высоком уровне озона и находить способы быть более экологичными в доме.

Дополнительные ресурсы :

• Узнайте больше об озоне из Агентство по охране окружающей среды .
• Узнайте больше о Монреальском протоколе, также из EPA .
• Узнайте о вредном воздействии смога на Американской ассоциации легких .

Адам Манн — независимый журналист с десятилетним стажем, специализирующийся на астрономии и физике. Он имеет степень бакалавра астрофизики Калифорнийского университета в Беркли. Его работы публиковались в New Yorker, New York Times, National Geographic, Wall Street Journal, Wired, Nature, Science и многих других изданиях.