認識臭氧好寶寶、臭氧壞寶寶 | 環境資訊中心

認識臭氧好寶寶、臭氧壞寶寶

2004年09月16日
作者:Ivan (中央大學大氣物理研究所研究生)

臭氧是什麼?大部分人對於臭氧的認識似乎不多,只知道臭氧可以殺菌,或是南極有臭氧破洞,可是卻不知臭氧到底對人類好壞為何?

首先讓我們認識大氣層。基本上,大氣共分四至五層,其中臭氧最大濃度約在23-26km,約為平流層的位置。但人們所生存的對流層,其實也有臭氧存在,簡單的區分,好的臭氧主要在平流層,壞的臭氧則在對流層(如圖所示)。

臭氧層示意圖,摘自http://www.promotega.org/uga30018/ozone_good-bad.html

臭氧好寶寶是指能保護我們免受太陽紫外線的臭氧。如果沒有臭氧在上部大氣(平流層),我們會好像油炸馬鈴薯片被太陽煎煮著。但是,臭氧在底層(對流層)則被認定為壞寶寶,主要是因為它對人有所危害。臭氧壞寶寶會導致我們呼吸系統受影響,產生哮喘和支氣管炎等;臭氧壞寶寶也可以導致某些類型的塑膠惡化等。

相對的,既然臭氧會為害人的呼吸道,那為什麼平流層的高臭氧不至於使人致死?其實是會的,但因為人並不居住在平流層,而且主要是因為太陽光通過臭氧層時,臭氧氣體就會轉換為我們呼吸的氧氣,到了低對流層,臭氧濃度就快速遞減,所以不致使人遭受危險。

然而,比較糟糕的是,人類過度使用氟氯碳化物謀殺了臭氧好寶寶,導致臭氧層破洞。氟氯碳化物Chloroflurocarbons (CFCs) 是元素氯、氟和碳的化合物。當這些氟氯碳化物飄散到大氣層後,會被紫外光分裂,形成碳氟化合物和氯原子。當氯原子遇到臭氧會與臭氧分子結合,使臭氧分子分裂成氧原子(O)和氧分子(O2),使得臭氧(O3)消失。氯原子 則會被再度還原,繼續不斷分裂其他臭氧分子。臭氧越來越少,臭氧層自然有破洞啦!

人類除了謀殺臭氧好寶寶之外,其實同時也一直在製造臭氧壞寶寶。石化燃料的燃燒,造成NOx(氮氧化物)或VOCs,它們會藉由太陽光化成臭氧,而引起呼吸道問題。這主要發生在都市或工業區的下風處,因此如何管制工業的污染,是遏止臭氧壞寶寶的主要方法之一