公共基础知识:地球生物的保护伞“臭氧”
对于臭氧大家并不陌生,在大气的平流层中就有大量臭氧的存在。臭氧,顾名思义,并不是无色无味的气体,而是一种有鱼腥味的淡蓝色气体。1785年德国人在使用电机时闻到了一股难闻的臭味,但是当时并不知道这种异味的来源与原因,也未引起人们的重视。1840年,德国科学家先贝因在进行硫酸电解实验时又闻到了类似的臭味,这与火花放电及大气中发生闪电时出现的气味类似,这时先贝因将产生此种异味的物质命名为臭氧。臭氧的名称来源于希腊文,意为气味难闻。
实际上,在46亿年前地球刚刚诞生的早期,地球的大气中既没有氧气,更没有臭氧,在亿万年的演变过程中,主要是由于水的不断光解和植物的光合作用,氧的浓度逐渐增高。在紫外线的作用下,一部分氧气可以转变为臭氧。研究表明,随着光波波长的变短,紫外光对生物的损伤成指数地增加。例如当波长从320nm降到280nm时,紫外光对脱氧核酸的损伤增加4个数量级。正是由于这个原因,在大气中臭氧含量很低时,生物无法在陆地上生存,只能存在于海洋和湖泊中。而臭氧对紫外光的最大吸收在波长255nm,它强烈吸收阳光中波长295nm以下、对人类和生物危害最大的短波紫外光,并能吸收大部分对生物有一定危害的波长λ=280~320nm的中波紫外线。所以我们称臭氧层是地球的保护伞,正是因为地球在4亿年前形成了臭氧层保护伞才有了今天的人类及今天世界上的万物,才有了人类与地球陆地上的万紫千红的今天。
但同时,臭氧也会带来危害。高浓度暴露于臭氧环境可导致人流泪、眼睛疼、头痛等症状出现,严重的会影响到呼吸道、心血管系统。像复印室内使用大量的打印机和复印机等电子设备,打印机、复印机采用的激光头扫描硒鼓的方式会产生高压静电,用以吸附碳粉。静电复印过程中高压电弧光产生紫外线,可激发空气中氧气变为臭氧(O3)、氮氧化物(NOx),危害人体健康。所以在办公室有打印机可以在室外凉爽时,尽量开窗通风,利用与室外空气通风换气稀释室内臭氧浓度,或者使用催化分解过滤装置来降低臭氧浓度。
试题练习
(判断)臭氧是无色无味的气体。
【解析】错误。臭氧是一种有鱼腥味的淡蓝色气体。