一、 臭氧层
我们可能从小就被告知，在大气中有一层臭氧层，这一层臭氧层能够吸收紫外线，保护我们这些生活在地表的生物们。甚至，在20年前，南极上空的臭氧层破洞还一度引起了全世界的关注。
那么，到底什么是臭氧层呢？
地球的大气层从地面到太空，被科学家们划分为了5层：对流层、平流层、中气层、热层、散逸层。
大气分层 图/NOAA 有修改
在平流层的顶端，因为紫外线照射强烈，紫外线携带的强大能量将氧气光解成为两个氧原子，氧原子又与没有光解的氧气合并成为臭氧分子，这些臭氧分子不稳定，又被紫外线分解为氧气与氧原子。
氧气在紫外线照射下形成臭氧的过程
这样，这些臭氧汇聚在平流层的顶端成为一个薄薄的气层，这就是臭氧层。
二、 起源和影响
臭氧层在地球上原先是并不存在的，这是因为地球上原先是没有氧气的，一直到大约8-5亿年前，地球上氧气的含量逐渐上升，氧气在平流层聚集，这才有了臭氧形成的条件。大约6亿年前，大气中的氧气达到了现在氧气的90%，可以推断，那时候的臭氧浓度也是现在的90%。（氧气，从毒性气体到有用气体：前40亿年地球氧气演变史）
大约6亿年前，臭氧含量达到了现在的90%
臭氧层的出现，带给地球最直接的影响是，生命多样性开始爆发性增加。大约6亿年前，臭氧含量达到了现今的90%，那时候，地球各处都开始出现大量的生物群落，古生物学家们目前能够追溯的最早的大型古生物群落就是从6亿年左右开始的。
蓝田生物群化石，6亿年前
蓝田生物群化石，6亿年前
蓝田生物群复原图，生活在水底而不是水面
为什么臭氧层的出现会让生物多样性爆发性增长呢？这是因为臭氧层能够吸收绝大部分的紫外线。紫外线对生命具有极强的破坏性，组成我们生物体的蛋白质、DNA、RNA等，都很容易被紫外光破坏。这就是我们晒被子的原因：太阳中的紫外线能够杀灭细菌。当然，要是大家到某宝上搜索，也能清楚看到很多紫外光消毒的产品，其实都是用的这个原理：紫外线对于生命体具有致命的影响！
晒被子能杀菌这是真的 图/网络
某宝广告图，紫外线杀菌设备 图/某宝
科学家们发现，过度暴露在紫外线辐射下可能会导致人类患上皮肤癌、白内障、免疫系统疾病等。2011年4月13日，世界卫生组织将紫外线辐射归类为1极致癌物，这是被认定的最高等级的致癌物。
致癌物分类中，紫外线是1级致癌物
当臭氧层出现以后，将绝大部分的紫外线阻拦在了地球之外，自此，生物们可以自由自在地在海洋表面生活，在不远后的将来，甚至能够最终登陆到陆地上生存。
三、 破洞的臭氧层
1985年左右的时候，世界气象组织（WMO）观测发现每年8月下旬到10月上旬，在南极上空的臭氧层都会出现空洞，到了2000年左右，科学家们发现空洞面积逐年增加，甚至扩大到南美洲大陆；后来，在北极、欧洲等地也发现了臭氧层的严重破损，这一现象引起了全世界的极大关注。
蓝色即为空洞
臭氧层对于生物的及其重要的作用我们在前面已经讲到，一旦臭氧层破坏，无法吸收大量紫外线，无论对于植物还是动物来讲都会是一场生态灾难：微生物直接死亡，动物们可能会患上各种皮肤疾病、免疫系统疾病等，而植物则也许会出现光合作用效率极大降低等后果。科学家们在南极附近的巴塔哥尼亚地区发现了因强紫外线致使全盲的动物，如兔子、大马哈鱼等。
巴塔哥尼亚地区地理位置
科学家们对臭氧层破坏的机制进行了研究，发现人类活动可能是引起臭氧层破坏的重要的因素：人类化工业中产生的大量氟氯烃化合物（比如臭名昭著的氟利昂）和含溴卤化烃烷等化学气体，会在大气环流的作用下从地面最终进入平流层，这些气体在紫外线照射下发生分解，分解出来的氯、溴等原子会破坏臭氧，年复一年的人类化工活动极大破坏了地球的臭氧层，造成了臭氧层空洞的逐年扩大。
四、 致人死命的地面污染物
有意思的事情是，人类活动导致空中的臭氧层逐年消失，但是在地面却又形成了大量的臭氧，这些臭氧聚集在地面1-2km的空气中，成为一种重要的二次大气污染物。
这些臭氧怎么形成的呢？极少部分是天然形成的，绝大部分是由于燃煤、机动车尾气、石油化学工业等活动产生的。
对于臭氧污染的认识，起源于1940-1960年之间的“洛杉矶光化学烟雾”事件。1943年美国洛杉矶250万辆车每天燃烧1100吨汽油，排放出大量汽车尾气，大量聚集的汽车尾气在阳光作用下形成大量有毒气体，这些有毒气体包括臭氧、氮氧化物、醛、过氧化物等，这些有毒气体呈现出浅蓝色烟雾形态，这些烟雾导致红眼、头疼等症状，1955年，因光化学烟雾导致的65岁以上老年人死亡400多人···
光化学烟雾中的洛杉矶
在这次事件之后，人们发现在光化学烟雾中臭氧是一种很重要的污染物，至此人们把臭氧污染纳入视野。臭氧具有腐蚀性，吸入过量的话会给人体带来多方面的伤害：刺激呼吸道，引发胸闷咳嗽、支气管炎和肺气肿；造成神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力减退；破坏免疫系统，又发淋巴细胞病变；加速衰老；诱使胎儿畸形等。有科学研究甚至表明，臭氧的增加会导致死亡率的增加。
死亡率与臭氧
不止如此，臭氧也对植物造成很大影响，中国的科学家们对于臭氧污染造成的农业经济损失也进行了统计：
臭氧造成的农业损失
五、 臭氧现状
自从臭氧层空洞被发现以来，我们人类社会就对这样的一个问题极度关注，毕竟这是真正能够切身影响到我们生死存亡的问题。1987年，许多国家签署了《蒙特利尔议定书》，随后又通过多个议案，决定控制可破坏臭氧物质的生产，2005年发达国家停止甲基溴的生产，2010年发展中国家停止甲基溴的生产···经过数十年的关注和控制，最近科学家们的监测结果表明臭氧层实际上在逐年恢复中。
但是对于臭氧污染，这其实就是与城市化进程、工业化进程并存的一个过程，PM2.5就是和臭氧一起出现在这个进程中的污染物，但是PM2.5已经得到了有效治理，在最近这些年中，PM2.5严重污染的天数逐年下降，但是臭氧污染物的浓度却在逐年上升，其中尤以京津冀地区为甚。
目前我国对于臭氧污染的治理已经提上的日程，但是因为这种污染的来源很复杂，因此治理可能会需要一个比较漫长的时间。但是不管怎样，我们是一种学习能力强大的物种，总是能够在教训中处理好这样一些问题的。
