Считается, что в приземном воздухе озон появляется частично благодаря проникновению из стратосферы, частично – за счет переноса воздушных масс, а частично – за счет фотохимических реакций (под действием длинноволновой части солнечного ультрафиолетового излучения, почти беспрепятственно достигающего поверхности Земли) в тропосфере с участием окислов азота, окиси углерода, непредельных углеводородов, терпенов и других соединений (в частности, озон может генерироваться в результате «сжигания биомассы» – сжигания растительности джунглей, саванны и других земельных угодий). В зависимости от метеорологических условий и соотношения концентраций загрязнителей атмосферы, может наблюдаться как повышенная, так и пониженная концентрация озона. В ряде крупных городов, таких как Лондон и Москва, загрязняющие выбросы промышленных предприятий и транспорта обычно приводят к уменьшенному содержанию озона по сравнению с пригородами. В других городах и крупных промышленных регионах концентрация озона может значительно увеличиваться за счет фотохимических реакций в приземном слое воздуха (в знаменитом лос-анджелесском смоге она доходит до 500 мкг/м3 и более).
Положительная роль приземного озона в природе заключается в том, что, будучи одним из самых эффективных окислителей, он уничтожает большое число бактерий и микроорганизмов, в том числе болезнетворных, а также способствует разложению разного рода отходов как природного, так и антропогенного происхождения. Поэтому озон просто незаменим для дезинфекции, например пустых зданий, больничных помещений, овощехранилищ, холодильников и даже грузовиков, перевозящих плодоовощную продукцию на большие расстояния [57]. Повышенные концентрации озона в закрытых помещениях легко создаются искусственно в буквальном смысле из воздуха (проблема здесь заключается только в достижении минимального энергопотребления). Озонирование воды с целью очистки от загрязнений, болезнетворных бактерий, обесцвечивания и дезодорации считается самым совершенным методом подготовки питьевой воды [56].
Мониторинг тропосферного озона
В практически всех цивилизованных странах озон входит в первую пятерку веществ, подлежащих определению в воздухе. В Европе имеется более 200 станций, проводящих регулярные наблюдения приземного озона; не меньше их и в США. Путем анализа данных, полученных в Европе и Северной Америке, установлено, что в отдалении от мощных источников загрязнений атмосферы, приземный озон образует поля подобные полям метеорологических параметров. Эти поля имеют характерные размеры от 500 до 1000 км, и переносится тропосферный озон, как и другие загрязнители атмосферного воздуха, ветрами преимущественно за счет зонального переноса (вдоль параллелей). Поэтому, если по каким-либо причинам область повышенной концентрации озона в воздухе возникает на юге Великобритании, то примерно через сутки после этого она будет наблюдаться в северной части Германии, еще через сутки – на литовском побережье Балтийского моря, а еще через сутки – в Подмосковье. Пример - угнетение озоном лесов в Европе: чем глубже в Европу (на восток), тем хуже чувствуют себя леса.
Проблема трансграничного переноса загрязнений воздуха на дальние расстояния уже рассматривается на уровне межгосударственных отношений в Европе, и многие государства требуют материальной компенсации за загрязнение своего воздушного бассейна (например, Швеция от Англии, Польша от Германии). Среднесуточная концентрация озона в приземном слое атмосферы в незагрязненных регионах средней полосы России составляет около 20 мкг/м3 (10 ppb) зимой и 60 мкг/м3 (30 ppb) летом, что несколько меньше соответствующих характеристик в западноевропейских странах. Весной и летом концентрация озона значительно изменяется в течение суток; наибольшая концентрация наблюдается после полудня. Концентрация приземного озона существенно меняется и ото дня ко дню. Ежегодно весной и летом, в окрестностях Москвы примерно по 10-20 дней в году наблюдаются дни, когда в течение многих часов (обычно от полудня до 9 часов вечера) концентрация озона превышает предельно допустимую. В России в настоящее время сравнительно регулярные наблюдения приземного озона проводятся в Центральной аэрологической обсерватории Росгидромета в г. Долгопрудном, расположенном в 2 км от Москвы к северу за кольцевой автодорогой, в Институте физики атмосферы РАН (г. Москва) и его Кисловодской базе, в Главной геофизической обсерватории (г. Петербург) и в Институте оптики атмосферы РАН (г. Томск). В Беларуси регулярные измерения ведутся в Национальном научно-исследовательском центре мониторинга озоносферы (г. Минск), в Березинском биосферном заповеднике и в последние годы на нескольких пунктах Белгидромета.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.