L’ozó (O₃) és una molècula formada per 3 àtoms d’oxigen, i juga un paper diferent segons a quina capa de l'atmosfera es trobi. L’ozó estratosfèric forma la capa d'ozó i ens protegeix de la radiació ultraviolada; en canvi, l'ozó troposfèric es troba a la capa atmosfèrica que agafa els 10 primers quilòmetres d'alçada per sobre de la superfície terrestre i es considera un contaminant de l’aire, ja que pot tenir efectes negatius per a les persones, la vegetació i els béns.

Entre els efectes principals sobre la salut de les persones es troben:

• Tos.
• Irritacions a la faringe, el coll i els ulls.
• Dificultats respiratòries com la gola seca.
• Asma. 

En conseqüència, els nivells elevats d'ozó també poden causar un increment de la mortalitat a  la població que està exposada diàriament a aquest contaminant.

L'ozó troposfèric, a diferència d'altres contaminants atmosfèrics com el NO₂, no és emès directament per una font com els cotxes o una indústria. La formació de l'ozó té lloc a partir de la combinació de diferents contaminants primaris mitjançant reaccions fotoquímiques, és a dir, reaccions activades per la llum solar.

Tanmateix, s'ha de donar la combinació dels factors següents per a formar l'ozó troposfèric:

• Existència a l’aire d’òxids de nitrogen (NO_x): grup de gasos format per la combinació d'òxid nítric (NO) i diòxid de nitrogen (NO₂). Es generen de forma natural i també en els processos de combustions a alta temperatura com ara les emissions dels vehicles motoritzats o les centrals elèctriques.

• Existència a l’aire de compostos orgànics volàtils (COV): són tots aquells hidrocarburs que es presenten en estat gasós o són molt volàtils a temperatura ambient. Entre els més abundants a l'aire hi ha el metà, toluè, propà, etilè i benzè. Poden ser emesos de manera natural per la vegetació o generar-se en activitats humanes com  l'evaporació de dissolvents orgànics, la crema de combustibles, etc.

• Radiació solar intensa en períodes de temps llargs (diverses hores): l'època típica dels màxims d'ozó coincideix amb la primavera i l'estiu.

Per totes aquestes condicions que s’han de complir per a  la formació de l'ozó troposfèric, es diu que l'ozó es un contaminant secundari (no s’emet directament per cap font) i fotoquímic (necessita la presència de radiació solar per formar-se).

Tot plegat, fa que l'ozó troposfèric sigui un contaminant especialment difícil de gestionar per part dels gestors de la qualitat de l’aire, i que sigui molt difícil dissenyar estratègies per disminuir-ne els nivells de concentració i minimitzar els episodis de superació dels límits legislats. 

Com hem pogut veure, un dels contaminants primaris que participa en la formació de l'ozó és el NO_x, una combinació de gasos produïts principalment a la ciutat, les fonts d'emissió dels quals són els vehicles i les fàbriques.

L'anomenada “paradoxa de l'ozó” es dona perquè el mateix NO que és necessari per la seva  creació, pot també destruir-lo. Així, al centre de les ciutats, on hi ha una  gran concentració de NO, aquest descompon l'ozó a l'atmosfera, disminuint  la concentració d'ozó a la ciutat.

Tanmateix, a mesura que ens allunyem dels grans nuclis urbans, les concentracions dels precursors de l'ozó, augmenten amb la presencia de COVs (principalment emissions biogèniques) , i es produeix una generació neta d’O₃.

El resultat de tots aquests processos és que a les zones no urbanes a sotavent de les grans ciutats és ón s’ennregistren els nivells més alts d'ozó troposfèric, mentre que a la ciutat els nivells de concentració són inferiors. 

Un exemple d'aquest fenomen a Catalunya es dona a la plana de Vic en dies assolellats, quan els contaminants de Barcelona arriben pel transport degut a la brisa marina i es troben amb els precursors que generen ozó troposfèric, fent que sovint s'hi excedeixen els nivells recomanables per a la salut durant els mesos d'estiu. 

Un cop format l'ozó troposfèric, hi ha altres factors que poden influir sobre la seva presència en determinades zones del territori, com ara les condicions meteorològiques que incideixen en els nivells d'ozó, sigui per afavorir la seva formació o el seu desplaçament. Els factors principals que s'han de tenir en compte són els següents:

• Humitat relativa.
• Temperatura.
• Velocitat del vent.
• Direcció del vent.
• Radiació solar.
• Precipitacions.

Un exemple de com el vent pot incidir en la concentració dels nivells d'ozó a Catalunya es dona a la zona costanera del Maresme, on l'ozó troposfèric és empès constantment fora d'aquest territori gràcies a la brisa marina. Aquesta massa de contaminants sovint és desplaçada cap a l'interior de Catalunya, sobretot en períodes on la pressió atmosfèrica és constant i no hi ha vent, és a dir, quan el dia està en calma.

Ja hem vist que el comportament de l'ozó troposfèric és molt complicat degut a la seva naturalesa de contaminant secundari, i per tant la seva gestió es força complicada.

La manera més senzilla de disminuir els nivells d'ozó i minimitzar la seva incidència a les persones és reduir l'emissió dels contaminants primaris que participan en les reaccions fotoquímiques a partir de les quals es crea. Per exemple, una  disminució del tràfic representaria una  disminució dels òxids de nitrogen i per tant una dificultat pe què es formi ozó.

Precisament en el repte 3 del projecte PIKSEL treballen per a desenvolupar una eina que ajudi als gestors de la qualitat de l'aire a avaluar les millors decisions.