你了解NOx与O3吗？
我国九省市被大雾笼罩
我国京津冀等9省市近日被大雾笼罩。受天气不利影响，空气污染物浓度快速上升。近期，空气质量问题备受关注。上期应知着重对PM2.5及其造成的灰霾天气进行了解读。本期应知关注的是《环境空气质量标准》中的两项污染物项目——氮氧化物和臭氧，以及二者与其他物质发生化学反应产生的光化学烟雾。它们各自的定义是什么？对人体会产生哪些危害？三者之间的关系是怎样的？本期应知版围绕以上问题进行解读。
什么是氮氧化物？
定义及性质
氮氧化物主要包括氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、亚硝酸、硝酸，还有少量三氧化二氮、四氧化二氮、三氧化氮和五氧化二氮等。其中一部分在大气中很不稳定，常温下很易转化成NO和NO2。通常氮氧化物系NO和NO2的总称，用NOX表示。
氮氧化物从何而来？
氮氧化物的人工发生源主要有汽车、电厂、工厂。空气中的氮氧化物，最大的来源是火力发电。在大城市中，氮氧化物更重要的来源是机动车排放的尾气。当汽车行驶时，内燃机燃烧过程中的高温和富氧条件生成了氮氧化物。采暖燃烧的锅炉也是氮氧化物的一大来源。
对人体有哪些危害？
长期接触低浓度氮氧化物会引起慢性咽喉炎、慢性支气管炎等，也会引发不同程度的神经衰弱综合症及牙齿酸蚀症。此外，氮氧化物还会诱发肺细胞癌变。对儿童来说，氮氧化物可能会造成肺部发育受损。
吸入氮氧化物除对呼吸道有刺激作用外，还可引起高铁血红蛋白血症。急性轻度中毒主要表现为咽部不适、干咳、胸闷等呼吸道刺激症状。中度中毒出现化学性支气管炎及肺炎。重度中毒出现中毒性肺水肿，可并发自发性气胸、高铁血红蛋白血症及缺氧性心肌损害。
对环境有哪些影响？
大气氮氧化物的排放会造成多种环境影响，主要表现在5个方面:氮氧化物自身的污染、臭氧污染、酸沉降、颗粒物污染、富营养化问题。
氮氧化物作为一次污染物，会对人体健康产生危害。此外，氮氧化物还会产生多种二次污染。它是生成臭氧的重要物质之一，与臭氧浓度和光化学污染紧密相关。氮氧化物还会造成土壤的酸化。排入大气中的氮氧化物和二氧化硫会导致酸雨。酸雨是我国目前面临最严重的区域性大气污染问题之一。氮氧化物还会通过雨水落在江河湖泊、海洋中，进入地下水，造成水体的富营养化。富营养化问题还能引起土壤化学成分改变，即土壤酸化以及生态系统失衡。
臭氧——功臣还是罪臣？
氮氧化物会产生多种二次污染。它是生成臭氧的重要物质之一。
定义
臭氧化学式为O3，是带有干青草和腥味的天蓝色气体，在光热作用下易分解，有强氧化作用，能与很多元素和有机物反应。地球上层大气(平流层)和地面上大气(对流层)均有臭氧。平流层中的臭氧能吸收有害的太阳紫外辐射，给全球提供防护紫外线的屏蔽，并将能量贮存在上层大气，起到调节气候的作用。这部分是“好的”臭氧。人类减少氯氟烃等化学物的使用，正是为了保护这部分“好的”臭氧。对流层中的臭氧则会对人体健康和环境产生不利影响，这部分是“坏的”臭氧。
危害作用
臭氧具有强烈的刺激性，吸入过量对人体健康有一定危害。它主要是刺激和损害深部呼吸道，并可损害中枢神经系统，对眼睛有轻度的刺激作用。当大气中臭氧浓度为0.1mg/m3时，可引起鼻和喉头黏膜的刺激；臭氧浓度在0.1~0.2mg/m3时，引起哮喘发作，导致上呼吸道疾病恶化，同时刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低。臭氧浓度在2mg/m3以上可引起头痛、胸痛、思维能力下降，严重时可导致肺气肿和肺水肿。此外，臭氧还能阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧；使甲状腺功能受损、骨骼钙化，还可引起潜在性的全身影响，如诱发淋巴细胞染色体畸变，损害某些酶的活性和产生溶血反应。臭氧超过一定浓度，除对人体有一定毒害外，对某些植物生长也有一定危害。
臭氧对建筑材料、衣物及其他物质材料等有损坏作用，如加速橡胶和塑料老化，使纺织品褪色等。
臭氧环境空气质量基准
国际上保护人体健康的臭氧环境空气质量基准的研究最早是从1小时浓度值开始的。上世纪研究发现，人在1~3小时短期急性暴露于较高浓度水平的臭氧中会危害身体健康，为此发达国家制定了1小时标准。但在其后的研究中发现，人们如果在低浓度水平下暴露6~8小时仍然会对健康产生不良反应。与1小时暴露相比，较低浓度水平8小时暴露引起的健康效应更直接相关。因而，上世纪90年代后期国际上的臭氧环境空气质量基准逐渐发展为8小时浓度值。
我国现行一级标准1小时平均浓度限值为160μg/m3，在国际上处于中间水平。我国现行二级标准1小时平均浓度限值为200μg/m3。
发达国家现行标准主要采用8小时平均浓度限值，废除了1小时平均浓度限值，主要是由于臭氧的浓度水平已经下降到较低浓度水平。
虽然我国未开展过系统的臭氧环境空气质量监测，但已有研究表明，我国一些地区臭氧的浓度水平较高，污染存在加重趋势，因而继续保留1小时平均的取值时间，控制较高浓度水平下对公众健康造成的潜在影响。为使标准具有先进性，综合考虑国内实际情况和国际发展趋势，《环境空气质量标准》于近期修订增加了8小时平均浓度限值，与国际接轨。
小常识
如何挑选口罩？
最近几年，越来越多的人为了预防流感、应对空气污染、粉尘过敏等戴起了口罩。形形色色的口罩究竟各有什么特点，人们又该如何挑选呢？
生活中，人们使用最多的是用多层脱脂纱布制成的口罩。纱布口罩厚实而吸汗，可重复使用，易于洗涤。实验证明，具备足够层数的纱布口罩能够滤除相当一部分粉尘和细菌，城市空气中可吸入颗粒物的危害已引起大众的重视，而纱布口罩对于颗粒物的过滤率还不到30％。如果仅为了保护喉咙和防寒，预防呼吸道传染病或在家中清洁时佩戴，纱布口罩不失为好的选择。
外科医生手术用的一次性口罩对细菌的过滤率可达到95％以上，但它的颗粒物过滤率也仅稍大于30％。此类口罩边缘并非契合脸型设计，多数情况下只能起到遮挡作用。这类口罩也不适合用于抵挡空气中的颗粒物，更适用于阻挡细菌。
世界保健机构、美国疾病防治管理中心推荐N95以上功能的口罩。所谓N95，即美国劳动安全卫生局所制定的，工业用防尘口罩的标准。N95指标评定的是口罩本身的综合性能指标。满足N95规格的口罩，即“能阻止95％以上0.3微米以上的粒子通过的口罩”。与前两种口罩相比，这种防护口罩在防尘方面更专业。然而，由于密闭性较强，会导致呼吸不通畅，所以无法长时间使用。
什么是光化学烟雾？
在阳光照射下，氮氧化物和挥发性有机化合物经由一连串的光化学反应生成臭氧O3和甲醛、乙醛等多种二次污染物，导致大气氧化性增强，形成光化学烟雾，对大气环境和人体健康造成危害。
定义
光化学烟雾指的是，汽车、工厂等污染源排入大气的氮氧化合物和碳氢化合物等一次污染物在阳光(紫外线)作用下发生光化学反应生成二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体污染物，也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象。
光化学反应物有臭氧(占反应产物的85％以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和有机酸类等二次污染物。这种类型的烟雾在20世纪40年代美国洛杉矶最早出现，故又称洛杉矶型烟雾。
特征
光化学烟雾的表现特征是烟雾弥漫，大气能见度低。一般发生在大气相对湿度较低、气温为24℃~32℃的夏季晴天，污染高峰出现在中午或稍后的交通繁忙时段。光化学烟雾污染是一种循环过程，白天生成，傍晚消失。
对人体的危害
光化学烟雾具有特殊的气味，化学氧化性强，对眼和呼吸道有强烈的刺激作用。对人体的刺激主要表现在:引起流泪、眼球充血、喷嚏、咳嗽、呼吸困难、哮喘等过敏反应，严重时可引起声带水肿、窒息。
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