关于Volodya和臭氧发生器

据美国宇航局称，我最近在我的频道中写了一篇有关室内植物的便条 ，它净化空气中的甲醛/氨/蒸气溶剂（苯，三氯乙烯，二甲苯和甲苯） 。 立即从订户那里收到有关空气中臭氧的问题。 我起草了答案草案，但几天后，他突然“发胖”并要求建立枢纽 此外，人为臭氧在某种程度上既是激光打印机又是复印机，其中有数千家办事处和公司...

因此，今天，在katom之下，我们了解了对流层（或表面）臭氧，在空气中确定对流层的手工方法，当然还涉及了能够使这种臭氧（不仅是臭氧）失活的植物。 如何提高室内植物的生产力并预防肺部疾病。

作者的寄语 ：我希望这篇文章能被那些在冬季中旬从事城市树木“加冕”，砍掉三分之二的树干并至少考虑一些事情的人阅读。



背景 曾经有研究人员想在研究中使用臭氧。 我为此目的购买了一个臭氧发生器，并指示我的研究生建立并开始为国家经济目的产生这种臭氧。 但是这名研究生不是一个大错，要求臭氧发生器也是一种监测空气中臭氧水平的装置。 但是为什么他们问研究生，“臭氧毕竟是好东西。” 但是他仍然忠实于自己：“没有臭氧指示器-没有工作。” 致力于勇敢，对自己的知识青年充满信心！ 对于那些不确定的人-也许这篇文章会有所帮助。

臭氧有什么用？

首先，他当然是个好人，因为他是太阳严酷的紫外线辐射的主要捍卫者。 薄（大约3毫米-大约SilverHorse 。“ 3毫米是臭氧层的厚度减小量，即，如果地球大气层中的所有臭氧都以零点浓度集中在海平面上，则该层的厚度减小” =温度为273K / 0C且压力为10 ⁵ Pa / 1 atm-从tvl精制 ）平流层中的这种气体层可过滤200至315 nm的紫外线（吸收峰为250 nm）。

由于其极高的氧化活性，臭氧被用于许多工业和医学中。 水处理就是一个例子，其中臭氧穿过受污染的水可以使您从其中除去铁和锰（除铁和脱锰）：

2Fe ²⁺ + O ₃ + 5H ₂ O→2Fe（OH） ₃ （沉淀）+ O ₂ + 4H ⁺
2Mn ²⁺ + 2O ₃ + 4H ₂ O→2MnO（OH） ₂ （沉淀）+ 2O ₂ + 4H ⁺

臭氧将水中溶解的硫化氢氧化为亚硫酸：

3O ₃ + H ₂ S→H ₂ SO3 + 3O ₂

臭氧会中和饼中的氰化物，将其转化为安全的氰酸盐（然后通常转化为二氧化碳）：

CN-+ O ₃ →CNO-+ O ₂

此方法可用于炼油厂（=金银开采）。

臭氧化在水处理中非常活跃（作为氯的替代品），因为臭氧不会形成危险的有机氯化合物，并且在处理后不会残留在水中（大约-但是，如果水中有溴化物（如“大溴化”），那么臭氧处理会导致（致癌性溴酸盐）。 在有足够电量的地方-臭氧是消毒水的“首选药物”。 对于用于存储危险气体的专用设备，它不需要运输成本，并且不会改变水的感官品质（味道和气味）。

臭氧可以杀死细菌/真菌/昆虫，这些细菌被积极地用于例如医院的亚麻布消毒/手术室的消毒，游泳池和浴室（+海上船舶）的消毒，酵母和霉菌孢子的食品生产空气的清洁，消除贾第鞭毛虫病和水中的隐孢子虫病 。 臭氧最终会破坏谷物中的虫子。

臭氧是一种出色的氧化剂，非常适合用来在火灾后为房间/物体除臭，以漂白织物，木材和纸张（代替氯）。 臭氧用于塑料的蚀刻，以增加染料和油墨的附着力。 一个有趣的应用是去除水果和蔬菜中的农药残留 。

为什么臭氧不好？

他的坏和他的好一样。 其高氧化能力。 因此，聚合物，特别是橡胶（天然橡胶，丁腈橡胶和丁苯橡胶）的加速老化。 产品开裂，失去弹性等 等 因此，将“臭氧”添加剂（主要是形成保护膜的蜡）添加到在高臭氧水平条件下运行的聚合物中。 在生活中，发动机舱中的燃油软管可能是“臭氧破裂”的一个例子。 由于其中带有火花的电气部件（电刷，机电继电器，接触器等）的运行，会在其中形成臭氧。

就像破坏微生物和橡胶一样，臭氧也会破坏人的肺组织。

传统上认为“任何自然的新鲜气味”都是臭氧。 虽然，老实说，臭氧的气味使我想起了氯的气味，但它与“好”的概念相去甚远。 据信，海边空气的新鲜度是臭氧的优点。 实际上-这种气味与良好的旧二甲基亚砜有关 （药物Dimexidum，是的）。 气味通常很奇怪，难以捉摸...

通常，如果平流层臭氧是地球的朋友和救星，那么对流层中的臭氧（即“对流层”或“表面”）就是有毒物质和空气污染物。


对流层臭氧主要通过吸入影响肺，尽管在某些情况下也会刺激皮肤。 “毒气袭击”可能导致以下症状：

-刺激呼吸系统：咳嗽，喉咙痛和/或胸部不适。 在大街上度过很多时间的人们，也更容易受到呼吸道感染的感染，他们的风险也很大。
-肺部生理活动降低，难以进行深而有力的呼吸。 臭氧会使呼吸道肌肉收缩，从而将空气滞留在肺泡中，导致喘息和呼吸急促
-炎症和肺粘膜损伤。 万一臭氧中毒数天，晒黑后受损的细胞会以与皮肤相同的方式死亡。 但是，如果这种炎症在长时间（数月，数年等）内重复出现，则会在肺组织上形成疤痕，最终导致肺部某些功能丧失。
-慢性病加重。 患有哮喘，慢性阻塞性肺病，肺癌等慢性呼吸道疾病的人最容易受到臭氧的伤害。 随着臭氧的增加，哮喘患者的癫痫发作次数增加，它们对空气中的各种过敏原变得更加敏感。

下图显示了臭氧与呼吸液和肺细胞的相互作用。


世卫组织的文件概述了急性和慢性健康影响以及臭氧在发病率和死亡率中的作用。 最近的研究表明，每天暴露于高水平的臭氧会导致复印中心操作员的DNA受损。 许多作者特别注意由于每公斤体重较高的空气消耗而增加儿童臭氧的危险。 美国环保署（2017）指出，长时间暴露于高浓度的臭氧会导致肺组织永久受损。 例如，在1小时内最大臭氧浓度增加10μg/ m 3的事实导致不包括其他空气污染物的死亡率增加0.21％。 研究表明 ，减少三分之一的城市臭氧将每年挽救大约4,000条生命。 这也是在欧洲联盟的25个国家中，仅对流层臭氧每年就造成约22,000人过早死亡的信息。

从理论上讲，由于类似于氯气的刺激性气味，大多数人可以检测到空气中〜0.01 µmol / mol臭氧的存在。 如果空气中的臭氧含量为0.1至1μmol/ mol，则发生头痛，眼睛灼热和呼吸道刺激。

对流层臭氧的来源

在城市条件下，臭氧最常见的原因是在阳光紫外线存在下挥发性有机化合物与氮氧化物之间的反应（光化学反应）。 挥发性有机物（英文为VOC）是在低温下沸腾并因此容易从液体或固体形式蒸发并进入环境的任何有机物质。 这包括甲醛，丁烷，苯，二氯甲烷，苯乙烯，li烯等。 等 成千上万的。 据认为，对流层臭氧的前体是CO（一氧化碳），挥发性有机物和氮氧化物（NOx）。 前体的主要供应商是汽车尾气，工业废气和化学溶剂（有吸烟者）。 尽管臭氧前体经常出现在城市地区，但风能携带数百公里的NOx，即使在遥远的北方偏远地区也能添加臭氧。

当一氧化碳或挥发性有机物被羟基自由基氧化时， 对流层臭氧开始。 在使用CO的情况下，会获得不稳定的自由基加合物* HOCO，它与大气中的氧气反应会形成过氧化物自由基，而挥发性烃会立即生成过氧化合物。

HO * + CO = * NOSO
* HOCO + O ₂ = HO ₂ * + CO ₂
R * + O ₂ = RO ₂ *

然后，过氧化物自由基将开始与一氧化氮NO c反应，一氧化氮NO ₂的形成和良好的旧羟基自由基，所有这些自由基都从中开始。

但是₂ * + NO = * OH + NO ₂
RO ₂ * + NO = NO ₂ + RO *

好吧，此后，已经获得的NO ₂在穿过平流层臭氧层后在残留紫外线的影响下会分解回NO和原子氧O。

NO ₂ + hv = NO + O，λ<400 nm

原子氧会变成臭氧。

O + O ₂ = O ₃

这样一圈很多次。


在这些反应中的限制化合物是NO ₂ 。 如果NO代替NO ₂占主导地位，则HO ₂ *的过氧自由基会相互反应并形成过氧化物而不是臭氧。

实际上，所描述的机制是用于形成光化学烟雾的机制。 这种祸害是由于汽车尾气排放的化合物和工业企业排放的化合物发生光化学氧化而形成的。 因此，在阳光明媚的早晨，可以看到最高水平的臭氧污染空气。

除了“光化学”臭氧外，还有火花触点，电动机电刷，即 有电弧的所有物体（包括带有电弧焊的焊机）或高压。 由于高压，“臭氧发生器”包括离子空气净化器，静电除尘器，激光打印机，复印机和MFP。 尽管人们认为最大的贡献仍然是外界空气通过窗户/门，通风和墙壁裂缝进入房间。 房屋内部/外部的臭氧浓度比可在0.1到0.7之间变化，具体取决于空气交换和墙壁中使用的材料。 此外，有趣的是，没有集中通风系统的房屋的居民比那些具有这种通风的房屋的居民积累臭氧的风险更大。

怎么办

怎么办 首先，制作有关臭氧的指标文件，并定期监测房间中的臭氧含量。 纸的制作非常简单，所需要做的就是找到碘化钾（例如， 此处 ）和淀粉（玉米，马铃薯等）。 在100毫升的蒸馏水中，溶解一茶匙的淀粉（约5克）。 最好在250毫升的玻璃杯或其他可以加热的圆柱形容器中进行此操作。 接下来，在恒定搅拌度至80-90的状态下将玻璃中的液体加热。 淀粉糊开始变稠，我们在其中加入一茶匙的碘化钾（〜1 g），充分混合并冷却。 然后，我们在滤纸条（例如“吸墨纸”）的两面（例如，尺寸为20x70毫米）上散布糊状物质，然后在黑暗中干燥一天。 我们将干燥的纸包装在密封的拉链袋中，然后藏在黑暗的罐子中以防日晒。

现在介绍如何使用指标。 在使用纸张之前，您需要确保有一个用于测量湿度的设备（例如，可以在商店中找到的便宜的中国湿度计或家用模拟VIT干湿计 ）。 如果要测量湿度，我们会收起自制的纸条。 使用前，建议先用喷雾瓶中的蒸馏水喷洒它们，然后将其挂在房间的各个地方。 纸张可以老化（暴露）8小时以上。 要观察纸张指示器的指示，您需要每次用水喷洒。 估计颜色变化。

然后所谓的 Schonbein量表。 它以Christian FriedrichSchönbein的名字命名，他实际上称这种氧臭氧的化合物。 在此过程中，他提出了一种通过从碘化钾中置换碘来鉴定新气体的方法。

2KI + O ₃ + H ₂ O = 2KOH + O ₂ + I ₂

如今，这种方法被称为所谓的。 “Schönbein纸”（实际上是普通的碘淀粉纸）。 该指标的工作原理基于以下事实：臭氧将碘离子氧化为游离碘，而碘已经与淀粉反应，并根据臭氧的浓度使其呈蓝紫色（颜色越深，则存在的臭氧越多）。 为了进行准确的评估，使用了这样的比例（图片可点击）。


我们根据色标确定Schönbein数，考虑是否需要平均值（几张纸），然后使用下面的列线图将其转换为臭氧浓度（十亿分之一，1 ppb = 1mm³/m³）（图片可点击）。 它考虑了相对湿度的校正。


下表可用作臭氧浓度的指示性指南：



当测量臭氧时，是时候考虑如何处理臭氧了。 最好的选择是在地理位置上移动（例如，移至国家/地区）。 这是由于事实上，外界空气是室内臭氧的主要来源。 根据空气交换率/臭氧的衰减率，其在房间内的浓度约为室外空气浓度的30％至70％（前提是不存在人造的臭氧源，例如空气净化器，激光打印机或复印机）。

关于打印机/复印机的茶壶注释 ：


如果无法更改您的位置-仍然需要与臭氧作斗争。 从技术上讲，当今用于清除房间中臭氧的主动和被动方法是众所周知的。 主动-这是通过活性炭过滤器强制室内的空气流通。 被动-这是在墙壁/天花板上使用专门的涂层，可以减少空气中的臭氧含量。 今天，它是科学前沿上的一个公开话题。 无机材料最常用于此目的，例如，粘土基涂料/灰泥，粘土和石灰石饰面石材，珍珠岩基天花板砖，无增强纸墙的干式墙板等。 这些方法通常与高昂的能源和财务成本相关联，并且并不总是具有足够的效率（尤其是在大城市中）。

关于臭氧的半衰期尚未达成共识，这并不奇怪，因为 此参数将取决于温度，湿度，墙壁材料等。例如，在带有风扇的密封室中，该风扇不断混合气体，室温下的半衰期约为一天。根据一些报道，在大气条件下，臭氧的半衰期可以从三十分钟到两个小时。

关于我们的小朋友

好吧，最有希望，最环保，最便宜的选择是使用植物。产生单萜的植物可以去除臭氧。积极吸收植物气孔分泌的臭氧和二萜类化合物。一个例子是烟叶，它能分泌双萜的顺式-丁香酚。当臭氧通过叶的气孔被吸收时，氧化机制就开始于几种植物抗氧化剂系统（酶系统等）的活化，这共同降低了氧化应激并使植物能够在空气中维持高水平的臭氧。如果您朝着可用室内植物的方向看，那么以下植物将是臭氧净化空气的佼佼者：

- 凤头有叶植物（吊兰（Chlorophytum comosum），“蜘蛛植物”（spider plant），“香槟喷雾”（champagne spray））
- 三车道虎尾兰（Sansevieria trifasciata，“婆婆的舌头”）



因此，如果您在夏季办公设备很拥挤或在光化学烟雾笼罩下的地方花费大量时间，请确保使用Scheinbein秤和至少一台上述工厂保留碘化克拉奇条。

关于其他类型污染的注意事项

在有关吸收挥发性有机化合物（我记得是表面臭氧的前体）的植物的出版物中，我没有说出植物如何做到这一点。这将是必要的。


, , , 4 × 10 ^{8 2} . 10 ²⁶ . , / () . , , , .

, 217 NO ₂。发现最有效的木本植物是小桉树，黑杨，木兰和刺槐，在草类植物中，细叶鸢尾草，景天草和烟草。

复杂的有机物（如苯）在邻位或间位被氧化并转化为有用的（对人而言）多酚。


除了挥发性有机物，叶子当然还保留了固体颗粒（包括PM2.5）。此外，叶片的物理特性（叶片形状，毛发数量和气孔）主要影响积累。例如，樟子松针每mm ²针最多可积累18 000个矿物质颗粒。在室内植物中，优先考虑的是常春藤（Hedera家族），它可以捕获每mm ²多达17,000个颗粒。


有趣的是，相对于PM2.5纳米颗粒，针叶形式的叶子的活性更高。也许这是由于与平叶相比，针的数量更多，此外，覆盖片材的蜡层的存在并起着粘接固体颗粒的粘合剂的作用。同样，所有具有较高叶“毛羽”的植物（Catalpa speciosa，Broussonetia papyrifera和Ulmus pumila，请参阅《自然》中的文章）对固体气溶胶具有良好的阻滞能力。所有关于固定固体颗粒的参考都主要涉及植物的叶子，尚不清楚微生物是否能够分解积累在叶子上的颗粒以进一步用于植物代谢。到目前为止，这是一个单独的尚未探讨的主题。

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而不是结论

看着大城市环境状况的逐渐恶化（主要是通过空气）以及随之而来的空调/口罩/ HEPA过滤器竞赛，我为一个人如何做一切使他的生活变得更加复杂而感到惊讶。 他选择的不是最简单的解决方案，而是最困难的解决方案。 因此具有空气污染。 似乎人们早已知道它可以最好地清洁空气-植物，为什么要重新发明轮子。 但是不，他们都砍伐和砍伐城市内的森林和树木，以建造购物中心的地盘（当时是空的）。 在白俄罗斯，阻雪降落首先在主要高速公路附近被切断，直到十年后才从看台上大喊“必须种植防护林带”。 现在，人们在城市中心积极砍伐树木或“加冕”树木，这样一处光秃秃的地块就保持了几米高。 我认为这种酒会也不会长久和光荣地结束（就像文盲官僚兄弟会的所有事业一样）。 好吧，我再次提醒读者，今天空气净化的主要趋势不是新型空调，而是活植物。 室内，森林。 从小就被我们所熟悉和喜爱。 我将在电报频道中定期撰写有关它们的文章。 如有兴趣订阅！

免责声明 ：我在评论中查看了有关中国臭氧发生器的讨论，并决定再次提醒所有人。 臭氧-最强的氧化剂！ 臭氧-毒药！ 使用它需要特别注意，并且会立即破裂！ 在您的公寓中使用功能强大的臭氧发生器之前，请三思而后行。 肺会迅速燃烧:(