臭氧（其化学式为O3）原本是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量气体。在常温常压下可缓慢反应转化为氧气，当温度达到165℃迅速反应。臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。研究人员发现，天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线，为地球上的生物提供了天然的保护屏障。为何它又成了危害健康的污染物？
地表臭氧并非自然产生，主要是由石油产品（如汽油）等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物与空气中的氧气结合而形成的。强烈的阳光照射会加速这一化学反应。地表空气中的臭氧对人体极为有害，一些易于过敏的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境中，会产生不良症状。研究表明，空气中每立方米臭氧含量增加100微克，人的呼吸功能就会减弱3%。
自2013年中国执行新《环境空气质量标准》，监测6种污染物以来，臭氧便成为一些城市夏季空气质量“超标日”的首要污染物。如图为某地夏季某日昼时（7：00~18：00）臭氧、二氧化氮（NO2）浓度随时间的变化图。
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