臭氧(O3)到底對人體有害定有益？(15pts)

臭氧


相對分子量或原子量﹕48.00
密度﹕氣體密度（ 0℃，g/L）2.144 ﹔液體密度（-150℃，g/cm3 ）1.473
熔點（℃）（固態）﹕-251
沸點（℃）（液態）﹕-112



臭氧主要存在於距地球表面20公里的同溫層下部的臭氧層中。它吸收對人體有害的短波紫外線，防止其到達地球。

在紫外線輻射下，通過電子放射或暴曬從雙原子氧氣可自然形成臭氧。工業上，用乾燥的空氣或氧氣，採用5~25kv的交流電壓進行無聲放電制取。另外，在低溫下電解稀硫酸，或將液體氧氣加熱都可制得臭氧。

臭氧可用於淨化空氣，漂白飲用水，殺菌，處理工業廢物和作為漂白劑。

臭氧是氧的同素異形體，它是一種具有特殊氣味的淡藍色氣體。分子結構呈三角形，鍵角為116，其密度是氧氣的1.5倍，在水中的溶解度是氧氣的 10倍。臭氧是一種強氧化劑，它在水中的氧化還原電位為2.07V，僅次於氟（2.5V），其氧化能力高於氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V），能破壞分解細菌的細胞壁，很快地擴散透進細胞內，氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等，也可以直接與細菌、病毒發生作用，破壞細胞、核糖核酸（RNA），分解去氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物，使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。

細菌被臭氧殺死是由細胞膜的斷裂所致，這一過程被稱為細胞消散，是由於細胞質在水中被粉碎引起的，在消散的條件下細胞不可能再生。應當指出，與次氯酸類消毒劑不同，臭氧的殺菌能力不受 PH值變化和氨的影響，其殺菌能力比氯大600-3000倍，它的滅菌、消毒作用幾乎是暫態發生的，在水中臭氧濃度0.3-2mg/L時，0.5- 1min內就可以致死細菌。達到相同滅菌效果（如使大腸桿菌殺滅率達99%）所需臭氧水藥劑量僅是氯的0.0048%。

臭氧對酵母和寄生生物等也有活性，例如可以用它去除以下類型的微生物和病毒。

①病毒 已經證明臭氧對病毒具有非常強的殺滅性，例如Poloi病毒在臭氧濃度為0.05-0.45mg/L時，2min就會失去活性。
②孢囊 在臭氧濃度為0.3mg/L下作用2.4min就被完全除掉。
③孢子 由於孢衣的保護，它比生長態菌的抗臭氧能力高出10-15倍。
④真菌 白色念珠菌（candida albicans）和青黴屬菌（penicillium）能被臭氧殺滅。
⑤寄生生物 曼森氏血吸蟲（schistosoma mansoni）在3min後被臭氧殺滅。


此外，臭氧還可以氧化、分解水中的污染物，在水處理中對除嗅味、脫色、殺菌、去除酚、氰、鐵、錳和降低COD、BOD等都具有顯著的效果。

注意，雖然臭氧是強氧化劑，但其氧化能力是有選擇性的，像乙醇這種易被氧化的物質卻不容易和臭氧作用。

在夏季，由於工業和汽車廢氣的影響，尤其在大城市周圍農林地區在地表臭氧會形成和聚集。地表臭氧對人體，尤其是對眼睛，呼吸道等有侵蝕和損害作用。地表臭氧也對農作物或森林有害。


臭氧的愛恨交加

大氣中臭氧層對地球生物的保護作用現已廣為人知——它吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線，使動植物免遭這種射線的危害。為了彌補日漸稀薄的臭氧層乃至臭氧層空洞，人們想盡一切辦法，比如推廣使用無氟製冷劑，以減少氟利昂等物質對臭氧層的破壞。世界上還為此專門設立國際保護臭氧層日。

由此給人的印象似乎是受到保護的臭氧應該越多越好，其實不是這樣，如果大氣中的臭氧，尤其是地面附近的大氣中的臭氧聚集過多，對人類來說臭氧濃度過高反而是個禍害。

空氣中臭氧濃度在0.012ppm水準時——這也是許多城市中典型的水準，能導致人皮膚刺癢，眼睛、鼻咽、呼吸道受刺激，肺功能受影響，引起咳嗽、氣短和胸痛等症狀；空氣中臭氧水準提高到0.05ppm，入院就醫人數平均上升7％～10％。原因就在於，作為強氧化劑，臭氧幾乎能與任何生物組織反應。當臭氧被吸入呼吸道時，就會與呼吸道中的細胞、流體和組織很快反應，導致肺功能減弱和組織損傷。對那些患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說，臭氧的危害更為明顯。

從臭氧的性質來看，它既可助人又會害人，它既是上天賜與人類的一把保護傘，有時又像是一劑猛烈的毒藥。目前，對於臭氧的正面作用以及人類應該採取哪些措施保護臭氧層，人們已達成共識並做了許多工作。但是，對於臭氧層的負面作用，人們雖然已有認識，但目前除了進行大氣監測和空氣污染預報外，還沒有真正切實可行的方法加以解決。