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  1. 什麼是『臭氧』?什麼是『臭氧層』?
  2. 臭氧層如何保護我們?我們如何保護臭氧層?
  3. 臭氧對人體有害,還是有益?
  4. 如何量度高空臭氧含量?
  5. 現時本港上空的臭氧情況如何?
    撰文:馮國柱

  1. 什麼是『臭氧』?什麼是『臭氧層』?

    『氧』元素﹙符號 O﹚在化學週期表內排行第8,其原子質量為16。由2粒氧原子結合而成的『氧氣』﹙符號 O2﹚份子約佔地球大氣五分之一,是人類維持生命的主要元素。『臭氧』﹙符號 O3﹚則由3粒氧原子組成,是紫外線將第 3粒氧原子逼入氧氣份子而形成的。臭氧在大氣中是較為不穩定的,會不斷失去多出的氧原子,而變回較穩定的氧氣份子。另一方面,太陽光中的紫外線卻會不斷製造新的臭氧份子,使大氣層中維持一定濃度的臭氧,在地面以上約20至30公里之間形成『臭氧層』。

    O + O2 → O3﹙臭氧﹚

     

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    圖1. 臭氧在大氣中擋住了紫外線照射,保護地球生態環境
    [此圖由馮國柱先生繪製和提供]


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  2. 臭氧層如何保護我們?我們如何保護臭氧層?

    紫外線能夠破壞人類皮膚組織,從而增加患上皮膚癌的機會。紫外線亦會影響免疫系統及對眼睛造成傷害,嚴重的會引致白內瞕,甚至失明。而臭氧層宛如是我們的一塊擋箭牌﹙見圖1﹚,擋住了超過九成的紫外線照射,保護在地面生活的人類及動物。

    研究指出臭氧的最大敵人是含氯氟烴﹙CFCs或氟氯化碳﹚的氣體。一個CFCs的氯原子就可以毀滅十萬個臭氧分子,使大氣中的臭氧含量減少,令南北兩極出現所謂『臭氧洞』。較多的紫外線便會直接照射地面,傷害地球生態。因此,我們要盡量減少使用含有CFCs的噴霧劑、製冷劑、空調系統及其他相關產品;再者,若使用該類產品時,必須保持定期檢查及適當維修,避免CFCs釋出。

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  3. 臭氧對人體有害,還是有益?

    臭氧是一種無色的氣體,但當濃度升高時會呈現出淡淡藍色,並帶有少許鮮草味。人吸入後初時會有一種清新的感覺,但吸多了便感到有點兒不舒服,甚至有刺喉的感覺。雖然臭氧有淨化、殺菌、消毒、除臭、及漂白等作用,但人體若接觸或吸入過量的臭氧會對眼睛及呼吸道等器官做成侵害,嚴重會傷害肺組織引致肺出血而死亡。大城市裏經常會受到工業和汽車廢氣的污染,在陽光下透過光化作用令低層空氣中產生大量高濃度的臭氧,所以被稱為「有害的」臭氧。相反在大氣高層的臭氧,擋住了破壞地球生態的太陽紫外線輻射。而每逢雷雨過後,空氣中浮現出一層薄薄的臭氧,使人有雨後清新的感覺,所以亦被稱為「有益的」臭氧。


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  4. 如何量度高空臭氧含量?

    香港天文台自1993年開始量度本港上空的臭氧含量。現時每星期會施放一個附帶有測量臭氧濃度儀器的高空氣象氣球﹙見圖2﹚。臭氧測量儀盛載有量度臭氧的溶液﹙見圖3﹚,儀器內的氣泵會將空氣抽入溶液,從而量度臭氧含量。高空氣象氣球一般會上升至約30公里以上,期間不斷量度大氣中臭氧含量。所得的數據會傳送至世界臭氧資料中心﹙World Ozone Data Centre﹚,作為全球臭氧監察及研究之用。

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    圖2. 施放量度臭氧的高空氣象氣球

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    圖3. 工作人員正準備量度臭氧的溶液


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  5. 現時本港上空的臭氧情況如何?

    圖4顯示2008年7月份量度本港上空臭氧量﹙綠色曲線﹚的高空探測。從圖中可看見在 100 百帕斯卡的高度﹙距離地面約 16 公里高﹚時大氣中的臭氧量便開始顯著增多,臭氧含量最高峰的位置介乎 20 至 30 公里的高度﹙圖中兩條白線之間﹚,即所謂臭氧層。

    儘管現時臭氧層為我們抵擋紫外線的傷害,但並不代表在未來的日子不會改變。因此,我們都應當愛護環境,保育大自然,保護大家及下一代的健康。


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    圖4. 2008年7月份量度本港上空臭氧量 ﹙綠色曲線﹚ 的高空探測。
    臭氧含量最高的高度介乎20至30公里即兩條白線之間,
    附註:溫度﹙紅色曲線﹚,露點﹙深藍曲線﹚及相對濕度﹙淺藍曲線


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   參考:

  1. 環境保護署網頁
  2. 香港天文台網頁
  3. www.vaisala.com
  4. We Are the Weather Makers, by Tim Flannery

最近修訂日期: <2014年4月1日>