Озон

Что такое озон?

Озон (O3) - это бесцветный или голубоватый газ, образующийся под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения (солнечного света) и молекул кислорода. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода.¹

В чем разница между приземным озоном и озоновым слоем?

Приземный озон, также известный как тропосферный озон, является основным компонентом смога.^2,3

Стратосферный озон, иногда называемый озоновым слоем, естественным образом образуется в верхних слоях атмосферы. Стратосферный озон образует защитный слой над Землей и поглощает ультрафиолетовые лучи солнца.

90 % всего озона на Земле находится в стратосфере.

Поскольку он является потенциально токсичным загрязнителем воздуха, правительства многих стран регулируют озон, пытаясь снизить его уровень на уровне земли.

Откуда берется озон?

Озон является вторичным загрязнителем. В то время как другие загрязнители выбрасываются в воздух непосредственно различными источниками, озон образуется под воздействием солнечного света на оксиды азота и летучие органические соединения (ЛОС) в атмосфере.

Когда эти загрязнители вступают в реакцию с солнечным светом, они создают приземный озон.
Источниками оксидов азота являются:⁴

• автотранспорт
• электростанции
• источники сгорания
• удары молнии
• вулканы
• океаны
• биологический распад

Источниками летучих органических соединений являются:⁵

• автотранспорт
• сжигание древесины
• промышленные выбросы
• химические заводы
• нефтеперерабатывающие заводы
• чистящие и дезинфицирующие средства
• краски, жидкости для снятия лака, лаки и финишные покрытия
• табачный дым
• лесные пожары

Как география влияет на озон и смог?

Загрязнение озоном очень распространено в густонаселенных городах, расположенных в бассейне реки и окруженных горами, таких как Лос-Анджелес, Калифорния и МехикоМексика. Смог задерживается в городских долинах и не так легко рассеивается ветром.⁶

Такие города, как Стоктон, Фресно, Бейкерсфилди Висалия В долине Сан-Хоакин в Калифорнии жарким сухим летом наблюдается высокий уровень озона. В этих сельскохозяйственных районах происходит выброс оксидов азота из почвы, что может привести к образованию смога.⁷

Жара и слабые ветры способствуют образованию смога, поскольку такие загрязняющие вещества, как оксиды азота и летучие органические соединения, вступают в реакцию с солнечным светом, образуя приземный озон.

Анализ статистической модели, опубликованный в 2016 году в журнале Geophysical Research Letters, показал, что усиление летних волн жары, вероятно, приведет к увеличению количества дней с нездоровым уровнем озона к 2050 году.⁸ Модель, прогнозирующая увеличение количества озона в Соединенных Штатах, показала, что большее количество дней с нездоровым уровнем озона, скорее всего, будет наблюдаться на юго-западе и северо-востоке.

Каково коммерческое использование озона?

Озон имеет несколько промышленных применений. К ним относятся:^9,10

• очистка воздуха и питьевой воды
• очистка промышленных отходов
• дезинфицирующее средство
• использование масла
• отбеливатели и воски
• создание других химических веществ
• гигиена питания
• увеличение срока хранения фруктов и овощей

Промышленные рабочие на бумажных и целлюлозных фабриках, очистных сооружениях, в рыбном хозяйстве и на открытых площадках с высоким содержанием озона могут подвергаться риску для здоровья из-за воздействия озона.

Как озон влияет на ваше здоровье?

Приземный озон является раздражителем дыхательных путей и может нанести вред вашему здоровью.¹¹ Пожилые люди, дети, младенцы, люди с астмой или легочными заболеваниями, а также те, кто занимается спортом на открытом воздухе, могут быть более уязвимы к воздействию озона.

Озон может вызвать несколько кратковременных симптомов, в том числе:
- одышка
- боль при глубоком вдохе
- раздражение легких и горла
- хрипы и кашель

Более серьезные последствия воздействия озона могут включать в себя: ¹²

- учащение приступов астмы
- снижение функции легких
- продолжающееся повреждение легких после стихания симптомов
- вызывая хроническую обструктивную болезнь легких

У людей с бронхитом, астмой или эмфиземой симптомы могут ухудшиться.

Исследование загрязнения окружающей среды озоном, проведенное в 2020 году, было опубликовано в журнале Environment International показало, что кратковременное воздействие озона приводит к увеличению числа госпитализаций по поводу пневмонии.¹³ Исследование показало, что связь между пневмонией и озоном особенно сильна у пожилых людей и курильщиков.

Исследование 2008 года, опубликованное в журнале Здоровье окружающей среды Perspectives, показало, что дети младшего возраста в штате Нью-Йорк, часто подвергавшиеся воздействию высокого уровня озона, подвергались большему риску госпитализации по поводу астмы, чем дети с меньшим уровнем воздействия.¹⁴

Второе исследование, опубликованное в журнале Здоровье окружающей среды Perspectives в 2008 году, определило, что озон в Южной Калифорнии также способствовал увеличению числа госпитализаций по поводу астмы среди детей.¹⁵

Каково воздействие озона на окружающую среду?

Озон может оказывать глубокое воздействие на чувствительную растительность. К таким воздействиям относятся: ¹⁶

• нарушение способности растений производить и хранить пищу
• физический ущерб
• замедление роста
• снижение качества среды обитания
• изменение круговорота воды и питательных веществ
• повышение восприимчивости чувствительных видов растений к болезням, повреждению насекомыми, воздействию других загрязняющих веществ и неблагоприятным погодным условиям

Ряд видов деревьев чувствительны к воздействию озона и могут получить повреждения или замедлить рост, в том числе:^17,18

• черная вишня
• осина дрожащая
• сосна пандероза, лоблолли и белая сосна
• красная ольха
• желтый и тюльпановый тополь

Озоном трудно управлять из-за его повсеместного распространения, сложности химического состава озона и трудностей, связанных с определением того, насколько озон способствует загрязнению окружающей среды.¹⁹

Города по всему миру сталкиваются с проблемой загрязнения воздуха, несмотря на вмешательство правительства в снижение уровня загрязняющих веществ. Плохое качество воздуха вредит человечеству и создает огромную нагрузку на экономику. Посетите наш счетчик стоимости загрязнения воздуха и узнайте, как чистый воздух может способствовать улучшению качества жизни.