生命化学系列——臭氧高空

不少人想知道关于生命化学系列——臭氧高空和雷雨天气臭氧超标原因，接下来让小编为你详细讲解吧！

氧气是人们非常熟悉的一种气体，人和动物始终离不开它。但您知道氧气有一种“以前的形式”，那就是臭氧吗？臭氧比氧气大，因此氧分子由两个氧原子组成，臭氧分子由三个氧原子组成。

虽然氧和臭氧都是由氧原子组成，但它们的“外观”和“性质”却截然不同。氧气无色无味，但臭氧气体具有美丽的天蓝色和刺鼻的气味。

臭氧比氧气更具化学活性。温度越高，分解越多，因此每个臭氧分子可以产生一个氧分子和一个氧原子。产生的氧原子被称为新生态氧，它们非常活跃，具有非常强的氧化力，可以氧化颜料，导致许多染料褪色。在臭氧中，汽油、酒精、棉花和锯末等物质会自燃。臭氧还可以氧化细菌，快速消空气和饮用水，且不留异味。

大气中的氧气含量几乎占空气的五分之一，但大气中的臭氧含量可以忽略不计，并且全部“生活”相对集中在高层大气中。

由于臭氧量很少，而且分布在高层大气中，你可能会认为它可能与人类没有什么关系，但事实并非如此。土地……这主要得益于臭氧的帮助。人们发现，太阳在向地提供光和热的同时，也“辐射”出大量可以杀死所有生物的紫外线。但臭氧具有吸收紫外线的能力，因此大部分紫外线都会被臭氧“扣留”。只有活着的人才能免受灾难。臭氧为保护地生命做出了不可磨灭的贡献。

松林往往是空气格外清新、容易呼吸的地方，而原因之一就是松林中往往含有微量的臭氧。这种臭氧是在松香氧化过程中产生的。微量的臭氧不仅无味，而且实际上使空气更清新，这对呼吸道患者特别有益。疗养院通常位于松树林中，这就是原因。

雷雨过后空气变得非常清新，除了雨水冲走空气中的灰尘外，臭氧也起着很大的作用，人们发现闪电可以将空气中的部分氧气转化为臭氧。

但近年来，保护地生命的高空臭氧层受到严重威胁。空调、喷气式飞机和工厂废气中的氟利昂在高海拔地区排放大量废气，消耗了部分臭氧。长此以往，臭氧保护伞将形成大洞，紫外线和宇宙辐射进入，对地生命造成危害，给环境保护带来严重题。

原因有四

1雷电增加空气中的臭氧，促进植物生长。

2大雨滋润地面，雨后空气清新，光照充足，对植物生长有利。

3雷暴主要发生在春季，气候非常适合植物生长。

4雷雨时，空气中的氮气在雷电条件下与氧气结合，形成不溶于水的一氧化氮气体，一氧化氮的密度略大于空气，在常温下易与氧气反应生成二氧化氮。二氧化氮的一系列变化在土壤中产生硝酸盐，可以促进植物生长。

臭氧发生器如何工作？臭氧发生器的工作原理是仿生学的另一大应用，与模仿蝙蝠的雷达或模仿蜻蜓的直升机不同，臭氧发生器的工作原理模仿了一种自然现象，即臭氧的自然产生过程。

自然产生臭氧的方法主要有两种紫外线照射和高压放电。臭氧层中的臭氧主要是由紫外线照射产生的，而低空臭氧则是雷暴或闪电时电流击打高空而产生的，但原理完全不同。

人工产生臭氧可以模仿紫外线照射和高压放电的原理，但紫外线照射对环境条件要求较高，因此具有很大的局限性，无法大规模应用。高压放电法是一种技术成熟、稳定性优良的方法。广泛应用于大型臭氧发生器、小型臭氧发生器、水处理用臭氧发生器、家用臭氧发生器等各个领域。

采用高压放电方式的臭氧发生器原理与自然臭氧发生原理类似，自然界中高空云雷闪电可达1亿至10亿伏的高压。高压电离空气分解并聚合成臭氧，这是臭氧的自然形成过程。臭氧可以用类似的方式人工制造，通常是通过施加数万伏的电压将空气中的氧气电离成臭氧。

臭氧是怎样形成的？臭氧O3是氧的同素异形体，是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。它主要分布在地周围约10至50公里的高度，保护地免受紫外线的过度照射。雷雨过后，我们都能闻到空气中略带奇怪的味道，也就是我们常说的臭氧。首先，在正常空气中，臭氧是无的。浓度较高，只能长期处于臭氧环境中对人体造成伤害。这就是我们常说的剂量决定性。如上所述，喝太多水会导致中。其次，在正常情况下，我们闻不到臭氧的味道，因为它的半衰期为10至30分钟，并且会分解成氧气。光化学烟雾的主要成分俗称臭氧，是由NOx和VOC挥发性有机污染物转化而来。由于其氧化特性，产生的臭氧在一定浓度下会腐蚀材料，影响植物生长，并对人体造成伤害。陈亚伦中国科学院物理研究所