Question 1

Что такое тропосферный озон и почему он считается загрязнителем?

Accepted Answer

Тропосферный озон представляет собой молекулу из трех атомов кислорода (O3), которая образуется в нижних слоях атмосферы и действует как высокоактивный окислитель. В отличие от стратосферного озона, защищающего от УФ-лучей, тропосферный озон вреден для здоровья человека и способствует образованию фотохимического смога. При вдыхании он оказывает прямое повреждающее действие на ткани дыхательных путей, а также повреждает ткани растений и такие материалы, как автомобильные шины.

Question 2

Как образуется приземный тропосферный озон на открытом воздухе?

Accepted Answer

Озон в тропосфере на открытом воздухе образуется при воздействии солнечного света на оксиды азота и летучие органические соединения, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей. Эта реакция протекает более интенсивно в условиях солнечной погоды или в районах с плотным автомобильным движением, поэтому концентрация озона возрастает во время периодов сильной жары или в густонаселенных городских центрах с интенсивным трафиком.

Question 3

Чем процесс образования озона в помещениях отличается от процесса его образования на открытом воздухе?

Accepted Answer

Озон в помещениях (тропосферный озон) образуется, когда электрические разряды от высоковольтного оборудования, такого как ионизирующие очистители воздуха, лазерные принтеры или фотокопиры, расщепляют молекулы атмосферного кислорода. Образующиеся свободные радикалы кислорода рекомбинируют с созданием озона. Этот процесс происходит независимо от солнечного света, в связи с чем образование озона внутри помещений представляет отдельную проблему для учреждений, оснащенных подобным оборудованием.

Question 4

Что такое бумага Шёнбейна и каким образом она обнаруживает озон?

Accepted Answer

Бумага Шёнбейна представляет собой фильтровальную бумагу, пропитанную крахмалом и йодидом калия. При воздействии озона происходит окисление йодида калия с выделением йода. Йод реагирует с йодидом, образуя трийодид, который затем взаимодействует с крахмалом, что приводит к появлению темно-фиолетового окрашивания. Интенсивность цвета указывает на концентрацию озона: чем темнее окраска, тем выше его уровень.

Question 5

Каковы этапы изготовления бумаги Шёнбейна в лабораторных условиях?

Accepted Answer

Нагрейте 100 мл дистиллированной воды с 6 г кукурузного крахмала примерно до 90°C до образования геля. Снимите с огня и добавьте 1 г иодида калия, перемешивая до полного растворения. Охлаждайте в течение 5 минут. Равномерно нанесите полученную пасту кистью на обе стороны фильтровальной бумаги, выложенной на стеклянную пластину. Сушите в течение ночи в защищенном от солнечного света месте или в сушильном шкафу при температуре 20°C. После высыхания разрежьте бумагу на полоски шириной 1 дюйм и храните в герметичных контейнерах вдали от прямых солнечных лучей.

Question 6

Как измерить концентрацию озона с помощью тест-полосок Шёнбейна?

Accepted Answer

Слегка обрызгайте тестовые полоски дистиллированной водой и подвесьте не менее трех полосок в каждой точке на 8 часов, закрепив их в месте, защищенном от прямых солнечных лучей. Зафиксируйте значения относительной влажности в каждой точке. После экспозиции обрызгайте полоски водой и сравните их цвет с цветовой шкалой Шёнбейна. Вычислите среднее число Шёнбейна для каждой точки, затем с помощью таблицы зависимости числа Шёнбейна от относительной влажности переведите полученные значения в концентрацию озона в частях на миллиард (ppb).

Question 7

Какие риски для здоровья связаны с воздействием тропосферного озона?

Accepted Answer

Управление по охране труда и промышленной безопасности США (OSHA) устанавливает безопасный порог концентрации озона на уровне 0,1 ppm. Воздействие при превышении этого уровня вызывает головные боли, раздражение слизистых оболочек глаз и горла, повреждение легких и кровоизлияния. Городские районы с интенсивным автомобильным движением и высокой плотностью населения подвержены повышенному риску для здоровья. В помещениях, где используется высоковольтное оборудование, необходимо проводить мониторинг для обеспечения безопасности работников и жителей, так как пороги безопасности для внутренней и внешней среды идентичны.

Измерение тропосферного озона - Оценочный тест