“于無聲處”的健康殺手——臭氧污染

2017-08-30 09:01 來源:中國氣象報

晴朗少云,天空碧藍,在很多人眼中,這樣的場景與空氣污染根本挨不上邊兒。也有網(wǎng)友說,進入夏季,霧、霾“退場”,終于可以大口大口呼吸新鮮空氣了。然而,在5月底至6月初,如果有人留心查看空氣質(zhì)量測報,會發(fā)現(xiàn)華北、華中、黃淮甚至長三角地區(qū),都出現(xiàn)過中度以上的空氣污染。

有媒體說,這都是“臭氧”惹的禍。臭氧污染究竟是什么?其危害真的比PM2.5還要大嗎?

臭氧何時當“反派”

臭氧(O3),是氧氣(O2)的同素異形體。常溫常壓下,為淡藍色氣體,微量時有“清新”味,濃度高時味道嗆鼻。在常溫常壓狀態(tài)下,臭氧穩(wěn)定性較差,可自行分解為氧氣。

事實上,簡單將“臭氧”與“污染”畫等號并不科學。在一些情況下,臭氧并非扮演“反派”角色。比如,雷雨之后,空氣會變得清新,甚至能聞到青草的味道。這是因為少部分氧氣在遭雷擊后轉(zhuǎn)變?yōu)榱顺粞酰粞蹙哂泻軓姷南炯皽缇δ?。利用臭氧消毒,也是目前工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的常用方法。

地球上大部分的臭氧處于距地面25公里左右的平流層中,它們吸收掉了太陽放射出的大量對人類、動物及植物有害的紫外線輻射,成為地球的重要屏障。這也是為什么,科學家很早就提倡“保護臭氧層”。

不過,如果近地面的臭氧濃度過高,則會對人類及生態(tài)環(huán)境造成危害,這就是通常所說的臭氧污染。

“與其說臭氧污染,不如稱之光化學污染。汽車、工廠等污染源排入大氣的揮發(fā)性有機污染物(VOCs)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在強烈的陽光紫外線照射下,吸收太陽光的能量,使原有的化學鏈遭到破壞,發(fā)生光化學反應,生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物。參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物稱之為光化學煙霧。臭氧是光化學煙霧的主要成分。人們在監(jiān)測這些污染物時,臭氧濃度也是最主要的指標。”中國氣象局環(huán)境氣象中心工程師呂夢瑤告訴記者。

臭氧污染的危害

呂夢瑤說:“臭氧作為一種強氧化劑,對人體呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的刺激較大。如果近地面臭氧濃度過高,人體大量吸入后,會導致咽喉腫痛、胸悶咳嗽,強烈時,還會引發(fā)支氣管炎、肺氣腫;臭氧會刺激人的神經(jīng)系統(tǒng),造成頭暈頭疼、視力下降、記憶力衰退;臭氧會破壞人體皮膚中的維生素E,導致皮膚出現(xiàn)皺紋或黑斑;臭氧還會破壞人體的免疫功能,誘發(fā)淋巴細胞染色體病變,加速衰老,致使孕婦生出畸形兒。”

與臭氧污染相伴而生的其他光化學污染物,對人體的傷害也非常大,除了引發(fā)呼吸系統(tǒng)、心腦系統(tǒng)等疾病外,還具有致癌性。

此外,近地面臭氧濃度超標對生態(tài)環(huán)境的破壞也不容忽視。這些光化學煙霧會導致酸雨出現(xiàn),危害動植物生存、生長;土壤如果吸收大量臭氧,會抑制植物生長,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來重大損失。

那么,臭氧的危害與PM2.5孰輕孰重?呂夢瑤說,嚴格來說,兩者沒有可比性。但當PM2.5超標時,空氣能見度下降,人們更容易感知污染的存在,及時采取防范措施;而除了儀器監(jiān)測,普通人難以察覺臭氧濃度超標,進而容易忽視這一污染。“這就好比潛伏起來的殺手,破壞性更大。”呂夢瑤說。此外,臭氧作為強氧化劑,會將空氣中的二氧化硫、氮氧化物等氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化成硫酸鹽、硝酸鹽等細顆粒物,這些恰恰是PM2.5的組成成分。

氣象條件與臭氧污染的關(guān)系

那么,臭氧污染是如何產(chǎn)生的呢?前文已經(jīng)提及,臭氧污染其實是氮氧化物和可揮發(fā)性有機物經(jīng)過光化學反應后的產(chǎn)物。所謂氮氧化物和可揮發(fā)性有機物,一般來自于汽車尾氣、石油化工廠廢氣、餐飲油煙、油漆揮發(fā)等。它們本身就是大氣污染物,從某種意義上說,臭氧污染屬于“二次污染”。

呂夢瑤說,氣象條件與光化學煙霧的產(chǎn)生關(guān)系密切。高溫、強輻射會加速光化學反應,導致大量臭氧出現(xiàn);同時,穩(wěn)定的大氣層結(jié)、小風也會導致臭氧在局地累積。因此,光化學煙霧一般出現(xiàn)在晴朗少云的春末及夏秋季節(jié)。

同時,光化學煙霧隨盛行風流動,污染物容易堆積在下風向。有研究指出,在城市工業(yè)區(qū)下風向150公里外的農(nóng)村地區(qū),可以檢測到相當嚴重的臭氧污染。“不過,降雨對臭氧等污染物有清除作用。”呂夢瑤指出。

中國氣象科學研究院大氣成分研究所副所長徐曉斌說,5月底,在華北一些站點,臭氧1小時平均濃度達350微克/立方米甚至更高。

根據(jù)我國的空氣質(zhì)量監(jiān)測標準,臭氧1小時平均濃度超過200微克/立方米,即為超標;當某日臭氧濃度的最大8小時滑動平均值超過160微克/立方米時,則確定當日出現(xiàn)臭氧污染。

呂夢瑤說,目前,環(huán)境氣象中心已經(jīng)針對全國范圍內(nèi)往年的光化學煙霧污染的分布特征、影響時段、氣象因子做相關(guān)統(tǒng)計分析,同時還在著手研發(fā)包括臭氧污染在內(nèi)的光化學污染氣象條件預報指數(shù)。有關(guān)臭氧污染的監(jiān)測情況,也已通過《環(huán)境氣象公報》對外發(fā)布。

責編:曹夢雨