北京2021年8月6日 /美通社/ -- 以下為來(lái)自中國(guó)網(wǎng)采訪(fǎng)東京經(jīng)濟(jì)大學(xué)教授周牧之的報(bào)道：
編者按：自新冠病毒疫情暴發(fā)以來(lái)，全球累計(jì)感染人數(shù)逼近2億，因新冠疫情死亡人數(shù)累計(jì)接近420萬(wàn)。然而在中國(guó)以外的大部分國(guó)家，反復(fù)的封城和全民性疫苗接種卻仍然沒(méi)有能夠阻斷新冠疫情的肆虐。在這種情況下，臭氧作為既方便又有效還沒(méi)有副作用的滅活新冠病毒的“神器”，有必要受到世人更多的關(guān)注。周牧之教授早在新冠疫情爆發(fā)初期的2020年2月18號(hào)，就發(fā)表了題為《這個(gè)“神器”能絕殺新冠病毒》的論文(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《2月周論文》)，提倡利用臭氧應(yīng)對(duì)新冠病毒疫情。該論文瞬間被眾多媒體和平臺(tái)轉(zhuǎn)載，積極地推動(dòng)了利用臭氧壓制新冠病毒的嘗試。
比2020年3月11日世界衛(wèi)生組織將新冠肺炎宣布為“全球性流行?。≒andemic）”還早3個(gè)星期的《2月周論文》發(fā)表，以及英文版“Ozone: a powerful weapon to combat covid-19 outbreak”和日文版「オゾンパワーで新型コロナウイルス撲滅を」的推出，為全球抗疫提供新的解決方案，在國(guó)際上引起重大反響。此后，該論文提出的關(guān)于低濃度臭氧可以滅活新冠病毒的假說(shuō)得到了實(shí)驗(yàn)論證，國(guó)際上臭氧發(fā)生器的研發(fā)與應(yīng)用都取得了迅速的進(jìn)展。為了進(jìn)一步推動(dòng)普及臭氧應(yīng)用，周牧之教授特再次撰文分三次系列論述臭氧與地球生態(tài)平衡之間的迷霧和臭氧滅活新冠病毒的機(jī)理。
被廣泛地運(yùn)用在消毒、滅菌、除臭、解毒、保鮮、漂白等領(lǐng)域的臭氧，對(duì)大多數(shù)人而言，是一個(gè)既熟悉又陌生，而且還有幾分戒備的存在。推動(dòng)普及臭氧應(yīng)用，首先需要正確認(rèn)識(shí)臭氧在維持地球生態(tài)平衡上的重要作用，在為臭氧正名平反，消除對(duì)在有人空間使用臭氧擔(dān)憂(yōu)的同時(shí)，理解低濃度臭氧的殺菌滅毒機(jī)理和功效。
地球生物的保護(hù)神
臭氧由三個(gè)氧原子組成。臭氧產(chǎn)生的主要途徑是太陽(yáng)光紫外線(xiàn)打擊雙原子的氧分子，把它分解為兩個(gè)原子，然后氧原子再與沒(méi)有分裂的氧分子合并成臭氧。臭氧和氧氣是氧元素的同素異構(gòu)體，呈淡藍(lán)色，有特殊氣味，故名臭氧（OZEIN：希臘文，臭味的意思）。紫外線(xiàn)打擊氧分子，將其分解為氧原子，是自然界臭氧生成的最重要途徑。
從地面到10km左右高空的大氣層叫對(duì)流層。在對(duì)流層，溫度與高度的關(guān)系是上冷下熱，所以人們?cè)谂栏呱降臅r(shí)候，會(huì)感到越往上爬氣候越寒冷。對(duì)流層之上離地面10～50km左右的大氣層叫平流層。在平流層，溫度與高度的關(guān)系正好與對(duì)流層相反，是上熱下冷。
臭氧不僅存在于平流層，也存在于對(duì)流層。由于氧分子低空多高空少，而氧原子低空少高空多，導(dǎo)致在既有氧分子又有氧原子的平流層形成高濃度的臭氧層，而地面和更高的高空，臭氧濃度稀薄。也就是說(shuō)，大氣中的臭氧含量從距地面大約10km左右的地方開(kāi)始逐漸升高，在平流層，臭氧濃度達(dá)到了最大值，再往上臭氧含量又急劇減少。
由是，在高空的平流層里形成了一個(gè)濃度為10～20ppm的臭氧層。紫外線(xiàn)根據(jù)波長(zhǎng)分為UV-A（315～400nm）、UV-B（280～315nm）和UV-C（<280nm），臭氧層通過(guò)吸收對(duì)生物有害的大部分UV-B和所有UV-C，屏蔽了紫外線(xiàn)對(duì)生物細(xì)胞DNA的破壞，給地球上的生物提供了生存條件。
因?yàn)樽贤饩€(xiàn)打擊氧分子而形成的臭氧，卻屏蔽了太陽(yáng)光中有害紫外線(xiàn)波段對(duì)地球生命的侵襲，保障了地球生物的繁衍。紫外線(xiàn)與臭氧，以及地球生命之間的關(guān)系可謂是環(huán)環(huán)相扣，生息相連。
臭氧層達(dá)到接近現(xiàn)今濃度的時(shí)間與地球上的生命從海洋登上陸地的時(shí)間基本一致。換而言之，在臭氧層還比較稀薄的時(shí)候，生命只能潛伏于海洋之中，一直要等到臭氧層濃度升高到一定程度之后，才得以從海洋延展到陸地。
可以說(shuō)，如果沒(méi)有臭氧層作為一道天然屏障的保護(hù)，地球上甚至連一個(gè)微生物都不可能存在，就更沒(méi)有今天紛繁生命的繁衍和綻放。
然而，由于現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)活動(dòng)排放的大量氯氟碳化合物（CFCs：Chlorofluorocarbon,又稱(chēng)氯氟烴）、揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC：Volatile Organic Compounds）等化學(xué)物質(zhì)對(duì)臭氧層造成了大規(guī)模破壞，臭氧層不僅被嚴(yán)重消耗，甚至出現(xiàn)了巨大的臭氧空洞。
失去了臭氧層的充分保護(hù)，人類(lèi)免疫系統(tǒng)開(kāi)始有害遭受紫外線(xiàn)威脅，造成皮膚癌和白內(nèi)障發(fā)病率的增加。1974年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的弗蘭克·舍伍德·羅蘭教授和馬里奧·莫利納博士在《自然》雜志上合作撰文，成功解釋了CFCs破壞臭氧層的機(jī)理，兩人也因此獲得了1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
隨著對(duì)臭氧層保護(hù)意識(shí)的提高，一系列關(guān)于保護(hù)臭氧層的全球性公約、議定書(shū)相繼制定和簽署,臭氧層保護(hù)成為全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。
在天是佛，在地是魔？
有感于臭氧層對(duì)地球生命的保護(hù)作用，臭氧層被輿論稱(chēng)之為“地球衛(wèi)士”，但是臭氧本身卻非但沒(méi)有這么好的聲譽(yù)，還長(zhǎng)期為世人所誤解。
臭氧之所以稱(chēng)之為臭氧是因?yàn)樗哂谐粑?。雖然在自然界濃度下，大多數(shù)人感覺(jué)不到臭氧的異味。但是隨著濃度提高，臭氧的異味可能引起人的不適。
對(duì)流層的臭氧濃度一般在0.02～0.1ppm，這個(gè)濃度的臭氧對(duì)包括人類(lèi)在內(nèi)的大型生物無(wú)害。但是高濃度的臭氧可能給人帶來(lái)不適感覺(jué)，還可能刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織。因此，各國(guó)對(duì)室內(nèi)臭氧濃度大都推出了限制性的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。例如，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）規(guī)定的室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中臭氧最大濃度為0.05ppm，日本產(chǎn)業(yè)衛(wèi)生學(xué)會(huì)規(guī)定的工作環(huán)境中臭氧的允許濃度為0.1ppm，中國(guó)衛(wèi)生部也將臭氧安全濃度規(guī)定為0.1ppm。
雖然對(duì)高濃度臭氧的戒備一直存在，但真正敗壞臭氧名聲的是光化學(xué)煙霧污染。光化學(xué)煙霧是指工廠和機(jī)動(dòng)車(chē)排放的氮氧化物(NOx)和揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）等一次污染物，以及其受紫外線(xiàn)照射后產(chǎn)生的臭氧等二次污染物，兩者混為一體造成的大氣污染。NOx和VOC雖然是導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的主要生成物質(zhì)，但是光化學(xué)煙霧中的臭氧成分卻可以高達(dá)80?90%。因此人們往往把光化學(xué)煙霧污染直接等同為臭氧污染。
光化學(xué)煙霧不僅刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織，可能引發(fā)眼睛疼痛、頭痛、咳嗽和氣喘等健康危害，還抑止植物生長(zhǎng)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，更有形成酸雨，降低大氣能見(jiàn)度等嚴(yán)重危害。
工業(yè)革命以來(lái)，隨著NOx等光化學(xué)煙霧生成物質(zhì)的排放量急劇增大，對(duì)流層的臭氧不斷增加，過(guò)去一百年全球?qū)α鲗拥某粞趿恳呀?jīng)增加至4倍。
對(duì)流層的臭氧含量雖然只有平流層的十分之一，但臭氧卻是繼二氧化碳（CO?）、甲烷（CH?）之后的第三大導(dǎo)致地球溫暖化的溫室氣體。登上溫室氣體榜單，臭氧的形象又進(jìn)一步惡化。
凡此種種，造成世人普遍存在“對(duì)流層臭氧是對(duì)生物有害污染物”的成見(jiàn)，遂有臭氧“在天是佛，在地是魔”之說(shuō)。在日本等國(guó)家，如何觀察和防范對(duì)流層臭氧地球規(guī)模的越境污染已經(jīng)成為重要的國(guó)家課題。
因此，推動(dòng)臭氧抗疫情，首先必須為其正名。筆者首先要替臭氧澄清的是，光化學(xué)煙霧的臭氧并不是對(duì)流層自然界正常存在的濃度，而是人為污染排放造成的一種超自然的高濃度。而且，光化學(xué)煙霧更是混雜大量的NOx和VOC等有害物質(zhì)，與自然界純凈的臭氧有著本質(zhì)區(qū)別。
自然界的臭氧濃度雖然根據(jù)季節(jié)和地域時(shí)有差異，但卻不會(huì)對(duì)人體造成傷害。例如，雷電的高壓放電，電離空氣中的氧氣是自然界產(chǎn)生臭氧另外一個(gè)重要途徑。得益于臭氧對(duì)空氣的凈化之功，人們?cè)诶纂娺^(guò)后往往能夠呼吸到更加鮮美的空氣。又比如，晴天時(shí)的海岸和森林，因?yàn)槌粞鯘舛绕?，空氣?huì)更加清新。
自然界臭氧對(duì)人類(lèi)這樣的大型生物是沒(méi)有危害的。應(yīng)該說(shuō)，自然界的臭氧并非光化學(xué)煙霧的臭氧，但臭氧卻因?yàn)樘嫒祟?lèi)的污染排放“背鍋”而蒙冤。
守護(hù)地球生態(tài)平衡的微生物殺手
對(duì)人類(lèi)而言，自然界的臭氧不僅無(wú)害，反而有益。
《2月周論文》可以分解成三個(gè)假說(shuō)，其中第一個(gè)假說(shuō)（簡(jiǎn)稱(chēng)假說(shuō)1）是：“自然界的臭氧濃度雖然對(duì)包括人類(lèi)在內(nèi)的大型生物無(wú)害，但對(duì)微生物而言卻是超級(jí)殺手。具有強(qiáng)氧化能力的臭氧，一直在自然界抑制細(xì)菌、病毒、真菌等微生物的過(guò)度繁殖，守護(hù)地球的生態(tài)平衡”。
遺憾的是，臭氧在地球生命體中抑制微生物的作用一直沒(méi)有得到充分的重視。臭氧抑制自然界微生物的作用被忽視的一個(gè)原因是，一般認(rèn)為自然界的低濃度臭氧沒(méi)有殺菌滅毒的作用。
探求臭氧在地球生命龐大復(fù)雜系統(tǒng)中的作用，需要有偵探般的敏銳和縝密的邏輯推理。筆者在海量的查證過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，日本有實(shí)驗(yàn)證明，只要暴露時(shí)間夠長(zhǎng)，即便是0.025ppm這樣超低濃度的臭氧也具有足夠的殺菌滅毒能力。
由是可以推論：一般比這個(gè)濃度更高的自然界臭氧一定對(duì)地球上微生物的繁殖和擴(kuò)散起著重要的平衡和抑制作用。進(jìn)而可以推論，隨著季節(jié)和地域變化而濃度變化的臭氧在微生物的繁衍盛衰周期中起著主宰性的作用。甚至可以推論，臭氧與微生物的這種關(guān)系使其成為昭告季節(jié)變化，控制地球生命體活動(dòng)周期的重要信息素。
綜上所述，不僅平流層的臭氧層是保護(hù)地球生物的屏障，對(duì)流層的臭氧也是平衡地球生態(tài)的重要存在。臭氧在天是佛，在地亦是佛。
人類(lèi)只有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)臭氧與地球生命之間的關(guān)系，才能探索臭氧可能帶來(lái)的更大恩惠。
三論臭氧抗疫之一：為地球生態(tài)平衡守護(hù)者臭氧正名
http://www.china.com.cn/opinion/think/2021-07/29/content_77672250.htm
