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天文台於報章刊登的文章 Newspaper Articles by Hong Kong Observatory


與臭氧愛恨交纏

張文瀾

若你在街道上走路的時候,看到空氣略帶淺啡色,又有一股辛辣的氣味,那你嗅到的可能是汽車廢氣受太陽光化學作用所產生的「煙霧」,英文叫'Smog'。這煙霧的成份之一是臭氧。它對人的眼、鼻、喉和肺都帶有刺激作用。

現代生活中,我們製造了不少臭氧,上述例子中的臭氧只是副產品。由於臭氧是一個非常強的氧化劑,它常被用來作消毒和除臭味的用途。

在第一次世界大戰中,臭氧已被利用來治理士兵受細菌感染的傷口,現時歐美國家的一些醫生也會使用臭氧來治療皮膚受燙傷或被昆蟲所咬傷的傷口。

除了氯氣外,食水和生活污水的處理過程中亦會採用臭氧來進行消毒。雖然使用臭氧的成本比氯氣昂貴,但前者的殺菌效果比後者更理想。世界上首次利用臭氧來進行食水消毒的食水處理廠於1893年在荷蘭建成。此外,泳客或會發覺在某些泳池游水時,感覺特別舒暢,沒有受到氯氣刺眼的困擾,皆因泳池的濾水系統安裝了臭氧器來消毒池水。

臭氧的強氧化能力亦被應用在食品工業上。歐洲現有多間大的食物冷藏廠房已引入了臭氧來清除氣味和防止細菌的滋生。市場上也有製造臭氧的臭氧器出售,用來淨化室內的空氣。透過氧化作用,臭氧可分解室內一些產生異味的物質及消除空氣中的細菌,氧化過程後臭氧會變為氧氣,這不會對人體的健康構成損害。其實,第一部製造臭氧的機器早已在1857年在德國發明。

人類憑其智慧製造和利用臭氧的同時,亦不經心地破壞了臭氧層。這臭氧層是自然存在的,在熱帶臭氧層位於離地面20至30公里的大氣層 (附圖)。大氣中百份之九十自然產生的臭氧都在這裏。

破壞臭氧層的元兇是「氯氟碳化合物」,英文的簡稱是'CFC'。CFC有多種工業用途,例如製造冷氣機和雪櫃所使用的「雪種」便是CFC。受到CFC的影響,過去十幾年來南極每逢在9月至11月期間,即南半球的春季,臭氧層的臭氧便大幅度減少,形成了「臭氧洞」。近年來北極亦有類似的情況出現。

臭氧層的主要功能是吸收紫外線,紫外線對身體是有害的。短期來說,紫外線會使皮膚曬紅或曬黑,長期則可能引起皮膚癌和白內障。臭氧洞的出現使大家都擔心地面上紫外線的強度會增加。以前戴太陽眼鏡多為趕時髦,現在這也是為了保護眼睛。以前擦的可能是防曬系數少於15的太陽油來幫助皮膚曬紅或曬黑,現在要改擦防曬系數15或以上的太陽油來保護皮膚。

人類冀望臭氧層的臭氧不會持續遞減,以免地面上的生物受到過量紫外線的照射。所以在八十年代開始,各國制定國際公約來減少氯氟碳化合物的排放量,使臭氧洞可以被「修補」過來。相反,人們不想大氣低層的臭氧含量增加,因它帶有溫室氣體的特性,會幫助「全球變暖」現象的發展。甚至我們討厭在城市裡嗅到臭氧,因它是有損我們呼吸系統的污染物,它的產生表示了空氣污染程度變得嚴重。為此,生活在大都市的現代人更須努力做好有關環保工作,以防空氣污染進一步惡化。

綜觀以上種種有關臭氧的特性,也許我們會感到現代人與臭氧,兩者的關係頗為微妙。

香港天文台利用臭氧探空儀在2000年5月3日所量度到的臭氧含量和溫度的垂直變化。

香港天文台利用臭氧探空儀在2000年5月3日所量度到的臭氧含量和溫度的垂直變化



﹝文匯報 2000年6月28日﹞


※ 多謝文匯報之允許,轉載以上的文章。

最近修訂日期: <2014年4月1日>