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好臭氧vs.壞臭氧

好臭氧vs.壞臭氧
國立臺灣大學大氣科學研究所王啟芸研究生

眾所皆知,如果不是因為臭氧層的存在,吸收了大部分的紫外線,生物無法得以由海洋往陸地發展。因此,大家對臭氧的印象都是幫助生物生存與繼續演化的好角色。然而,在對流層的臭氧則扮演截然不同的角色。相對於平流層的「好」臭氧,我們也許可以稱對流層內的臭氧為「壞」臭氧,因為人類若暴露在過量的臭氧環境之下,容易產生急性呼吸道病變,並且容易引起氣喘患者的死亡。除此之外,植物若暴露在高臭氧濃度環境中,會降低其初級生產力。此外臭氧為溫室氣體的一種,人類污染所製造的臭氧因此會幫助全球暖化。

好臭氧和壞臭氧的產生方式也不盡相同(圖1)。平流層臭氧的形成主要是藉由氧分子被短波長的紫外線光解而產生氧原子,其再與氧原子結合所形成。而對流層中短波長紫外線微弱,因此臭氧主要是經由二氧化氮(NO2)光解所產生的氧原子,其再與氧分子結合而形成。空氣在高溫燃燒下,會產生大量的一氧化氮氧(NO)以及一些NO2,而大部分NO會迅速氧化為NO2。因此人類燃燒活動,包括汽機車排放、工廠排放、生質燃燒等,都會間接影響臭氧濃度。像是VOC (Volatile Organic Compound, 揮發性有機化合物)更會加強這個過程。