树挪死，人挪活，臭氧怎么挪？
我们都听过晏子使楚的故事。楚王为了羞辱齐国，故意找了一个齐国盗窃犯从晏婴面前经过。但机灵的晏婴用柑橘和水土的关系做比喻，暗示这个人在齐国不会犯罪，来到楚国就犯罪了。这也是水土（楚国社会环境不好）的原因。在日常生活中，也有许多在不同条件（水土）下作用完全不同的现象。比如硝酸甘油，在诺贝尔手里就变成炸药；在医生手里就变成治疗心脏病的良药。再比如今天聊到的臭氧，在平流层中，是抵御紫外线的地球卫士。而在近地面，则是危害人类健康的杀手。从教科书中就知道，臭氧层位于平流层中，距离地面大约20~25公里高。臭氧层能阻挡具有强烈杀伤力的短波紫外线，保护地球上的生物。但是，随着人们使用氯氟碳化合物（氯氟烃）等消耗臭氧层物质，对臭氧层造成破坏，南极上空的臭氧层空洞越来越大。如不采取措施，大规模杀伤性武器短波紫外线会长驱直入照射地面，类似于二叠纪生物大灭绝的事件将会再次上演。那么，氯氟碳化合物等物质是怎么消耗臭氧层的。文字表述太复杂，直接看图。看到了吧，氯氟碳化合物（氯氟烃）中的氯自由基起到催化剂的作用，不断将臭氧分解成氧气。所以，人类非常重视臭氧层破坏问题，签订了《蒙特利尔议定书》，全球共同合作，禁止氯氟碳化合物（氯氟烃）等消耗臭氧层物质的使用和排放。治理消耗臭氧层物质，是全人类共同解决问题的又一个经典范例。我国也出台了《消耗臭氧层物质管理条例》，列出了消耗臭氧层物质清单，禁止生产、使用和排放。一共8类96种物质光荣上榜，具体可看《中国受控消耗臭氧层物质清单》。一方面，我们在联合全人类保护臭氧层；另一方面，我们又在极力预防和控制地面的臭氧污染。为什么要做这看似矛盾的事情呢？原来臭氧在臭氧层保护地球，是做好事；在地面呢就伤害人类，是做坏事。臭氧具有强氧化性，氧化能力比氧气强多了，常用于杀菌消毒。一旦吸入人体，会对细胞造成损害，引起上呼吸道炎症，造成中枢神经中毒、头晕头痛、眼睛失明等健康危害，搞不好还会出人命。所以，我们要治理臭氧污染。同样是在教科书中，伦敦烟雾和洛杉矶烟雾是经常拿出来鞭尸的环境污染事件。伦敦烟雾是硫酸型烟雾，通过控制燃煤排放，削减二氧化硫的排放，基本能得到解决，顺便还会减轻酸雨的影响。但是洛杉矶烟雾，是光化学烟雾，造成污染的成分和原因非常复杂，用文字叙述很繁琐，还是看图吧。看图，首先浓度变高的是碳氢化合物、一氧化氮、二氧化氮等一次污染物，它们来自于汽车尾气排放，也可能来自工厂的有机溶剂挥发和燃料燃烧。然后，这些污染物在空气中和光照条件下发生化学反应，转化为其它二次污染物。比如醛类、臭氧和过氧乙酰硝酸酯（PAN）等。图中醛类浓度升高和PAN产生表明生成了一些二次有机污染物。我们今天的主角臭氧，则是氮氧化物（一氧化氮、二氧化氮等氮的氧化物的统称）、碳氢化合物和空气混合后通过光化学反应生成的。臭氧形成大概就是这样，要控制臭氧，就要控制氮氧化物和碳氢化合物（主要是挥发性有机物）。PAN和臭氧是相伴相生的，消除了臭氧，也意味着消除了PAN。经过多年努力，我们大气环境质量有所改善。“十四五”已经来临，二氧化硫不再作为总量控制指标，保留氮氧化物指标，新增挥发性有机物指标。这说明一方面硫酸型的污染得到了有效控制，PM2.5下降明显；另一方面臭氧污染的问题日益突出。所以，作为臭氧前体物的氮氧化物和挥发性有机物要进行总量控制。对于氮氧化物的防控比较成熟，主要是控制燃烧条件，减小氮氧化物的生成量，比如采取低氮燃烧技术。另外就是末端治理，比如还原法（选择性催化还原SCR和选择性非催化还原SNCR）、氧化后吸收法等。而对挥发性有机物的治理就比较麻烦了。为了控制臭氧污染，环保人士把挥发性有机物的定义都改了。挥发性有机物原来是用蒸汽压和沸点来定义的，现在是看参与大气光化学反应来定义的。排放挥发性有机物的源头太多、太散，投入的治理成本和治理效率之比太高。要治理挥发性有机物，原料替代和废气收集是关键，还有就是改进末端治理的技术，力求治理效率高、成本低、运行简单。目前挥发性有机物的末端治理技术有吸收法、吸附法、燃烧法、生物法等，可是每种方法都有不尽如人意的地方。具体怎么不如意？先说吸收法，吸收讲究的是相似相溶，极性与极性相溶，非极性与非极性相溶。水是极性的，挥发性有机物大多数是非极性的。所以，水对挥发性有机物的溶解度不高，没有多少吸收效率。什么，你说用汽油去吸收挥发性有机物！汽油的挥发量更大呀！再说吸附法，活性炭啦，沸石分子筛啦，最大的问题就是这些吸附剂饱和之后怎么处理？以活性炭为例，如果选择自己再生，就需要用到蒸气加热，不是每一个企业、每一个园区都有条件使用蒸气的。更何况，再生脱附出来的浓缩气体还是要处理啊。如果选择定期更换，这些废活性炭就是危险废物了，要按危险废物管理，成本很高的。一种活性炭吸附再生流程图，黑色代表吸附流程，蓝色代表再生（脱附）流程，绿色代表吹扫（烘干）流程再说燃烧法，挥发性有机物浓度通常不高，烧不起来。添加辅助燃料吧，成本太高，得不偿失。减风增浓吧，作用有限，而且成本高，操作复杂。还有就是安全问题，搞不好会爆炸。把有机废气引入锅炉？还是那句话，不是每一个企业、每一个园区有锅炉；真的引到锅炉，搞不好会爆炸。最后说生物法，首先，微生物很挑食的，不是什么挥发性有机物都吃的。然后，微生物必须生活在水里，挥发性有机物要先溶进水里，这又面临前面吸收法相同的问题。最后，微生物进食速度很慢，这就要求有机废气的烟气停留时间较长，不然污染物还没被微生物摄取就排走了。这样，做出来的处理设备大得惊人，不是企业所能承受的。正因为挥发性有机物的末端治理不尽如人意，所以人们寄希望于原料替代和废气收集。但是，有机溶剂等原料替代之后，会不会影响产品质量和卖相？废气收集要求的密闭措施和近距离的集气罩，会不会影响员工的操作？还有收集系统出现泄漏点怎么发现，怎么处理？不是每一个企业都能像大型石化和化工企业那样搞泄漏检测与修复（LDAR）的。挥发性有机物的治理这么麻烦，要不不管它了，直接把近地表的臭氧收集起来，送到臭氧层去得了。
开玩笑的啦！
臭氧，作为强效氧化剂，广泛应用于各类消毒。哦，我家的消毒碗柜用的就是臭氧。先不聊了，我先看看我家的冰箱有没有产生消耗臭氧层物质。要是冰箱的消耗臭氧层物质能够消除消毒碗柜产生的臭氧，我是不是有望领诺贝尔奖呢！
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