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オゾン(O3)

最終更新日 2018年9月5日

「オゾン」(O3)は、3個の酸素原子(O)からなる生臭い特有の臭気のある空気より重い気体で、強力な酸化作用があり、多くの物質と反応します。

オゾンは、その強力な酸化作用を利用して、殺菌、消毒、除臭、水処理などに用いられていますが、人体には有害です。オゾンの人工的な発生源としては、空気あるいは酸素中での放電、紫外線ランプによる紫外線放射、水の電気分解などがあります。
オゾンは、自然界にも存在しており、紫外線量の多い高山では地上よりも濃度が高くなります。

大気環境の面からオゾンをみると、2つの点で重要な役割を担っています。
ひとつは、成層圏にあるオゾンが有害な紫外線から生物を守っていることです。
オゾンには 254nm 付近の紫外線を強く吸収する性質があり、地上20~50km の上空にオゾンが高濃度に存在する層(オゾン層)が、太陽からの紫外線のうちで、生物に最も有害な波長である UV-C(200~280nm )を完全に吸収するとともに、UV-B(280~315nm )もその大部分を吸収します。その結果、地表に到達する紫外線からは 290nm 以下の有害な波長はほぼ完全にカットされ、地上の生物を保護しています。

もうひとつは、地表近くで生成されるオゾンが、光化学スモッグが発生しているかどうかの指標物質である光化学オキシダント(OX)の主成分となっていることです。
大気中の二酸化窒素(NO2)は、太陽の紫外線を受けて光化学反応を起こし、一酸化窒素(NO)と原子状酸素に分解されますが、この原子状酸素と大気中の酸素分子が結合してオゾンが生成されます。このようにしてできたオゾンが、光化学オキシダントの主成分となります。
このほか、対流圏オゾンの温室効果ガスとしての役割も注目されています。

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