“于无声处”的健康杀手——臭氧污染
来源:   发布时间:2015-06-05
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中国气象报记者段昊书

  晴朗少云,天空碧蓝,在很多人眼中,这样的场景与空气污染根本挨不上边儿。也有网友说,进入夏季,雾、霾“退场”,终于可以大口大口呼吸新鲜空气了。然而,在5月底至6月初,如果有人留心查看空气质量测报,会发现华北、华中、黄淮甚至长三角地区,都出现过中度以上的空气污染。

  有媒体说,这都是“臭氧”惹的祸。臭氧污染究竟是什么?其危害真的比PM2.5还要大吗?

  臭氧何时当“反派”

  臭氧(O3),是氧气(O2)的同素异形体。常温常压下,为淡蓝色气体,微量时有“清新”味,浓度高时味道呛鼻。在常温常压状态下,臭氧稳定性较差,可自行分解为氧气。

  事实上,简单将“臭氧”与“污染”画等号并不科学。在一些情况下,臭氧并非扮演“反派”角色。比如,雷雨之后,空气会变得清新,甚至能闻到青草的味道。这是因为少部分氧气在遭雷击后转变为了臭氧,而臭氧具有很强的消毒及灭菌功能。利用臭氧消毒,也是目前工业、医疗等领域的常用方法。

  地球上大部分的臭氧处于距地面25公里左右的平流层中,它们吸收掉了太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害的紫外线辐射,成为地球的重要屏障。这也是为什么,科学家很早就提倡“保护臭氧层”。

  不过,如果近地面的臭氧浓度过高,则会对人类及生态环境造成危害,这就是通常所说的臭氧污染。

  “与其说臭氧污染,不如称之光化学污染。汽车、工厂等污染源排入大气的挥发性有机污染物(VOCs)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在强烈的阳光紫外线照射下,吸收太阳光的能量,使原有的化学链遭到破坏,发生光化学反应,生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物称之为光化学烟雾。臭氧是光化学烟雾的主要成分。人们在监测这些污染物时,臭氧浓度也是最主要的指标。”中国气象局环境气象中心工程师吕梦瑶告诉记者。

  臭氧污染的危害

  吕梦瑶说:“臭氧作为一种强氧化剂,对人体呼吸系统和神经系统的刺激较大。如果近地面臭氧浓度过高,人体大量吸入后,会导致咽喉肿痛、胸闷咳嗽,强烈时,还会引发支气管炎、肺气肿;臭氧会刺激人的神经系统,造成头晕头疼、视力下降、记忆力衰退;臭氧会破坏人体皮肤中的维生素E,导致皮肤出现皱纹或黑斑;臭氧还会破坏人体的免疫功能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老,致使孕妇生出畸形儿。”

  与臭氧污染相伴而生的其他光化学污染物,对人体的伤害也非常大,除了引发呼吸系统、心脑系统等疾病外,还具有致癌性。

  此外,近地面臭氧浓度超标对生态环境的破坏也不容忽视。这些光化学烟雾会导致酸雨出现,危害动植物生存、生长;土壤如果吸收大量臭氧,会抑制植物生长,给农业生产带来重大损失。

  那么,臭氧的危害与PM2.5孰轻孰重?吕梦瑶说,严格来说,两者没有可比性。但当PM2.5超标时,空气能见度下降,人们更容易感知污染的存在,及时采取防范措施;而除了仪器监测,普通人难以察觉臭氧浓度超标,进而容易忽视这一污染。“这就好比潜伏起来的杀手,破坏性更大。”吕梦瑶说。此外,臭氧作为强氧化剂,会将空气中的二氧化硫、氮氧化物等气态污染物转化成硫酸盐、硝酸盐等细颗粒物,这些恰恰是PM2.5的组成成分。

  气象条件与臭氧污染的关系

  那么,臭氧污染是如何产生的呢?前文已经提及,臭氧污染其实是氮氧化物和可挥发性有机物经过光化学反应后的产物。所谓氮氧化物和可挥发性有机物,一般来自于汽车尾气、石油化工厂废气、餐饮油烟、油漆挥发等。它们本身就是大气污染物,从某种意义上说,臭氧污染属于“二次污染”。

  吕梦瑶说,气象条件与光化学烟雾的产生关系密切。高温、强辐射会加速光化学反应,导致大量臭氧出现;同时,稳定的大气层结、小风也会导致臭氧在局地累积。因此,光化学烟雾一般出现在晴朗少云的春末及夏秋季节。

  同时,光化学烟雾随盛行风流动,污染物容易堆积在下风向。有研究指出,在城市工业区下风向150公里外的农村地区,可以检测到相当严重的臭氧污染。“不过,降雨对臭氧等污染物有清除作用。”吕梦瑶指出。

  中国气象科学研究院大气成分研究所副所长徐晓斌说,5月底,在华北一些站点,臭氧1小时平均浓度达350微克/立方米甚至更高。

  根据我国的空气质量监测标准,臭氧1小时平均浓度超过200微克/立方米,即为超标;当某日臭氧浓度的最大8小时滑动平均值超过160微克/立方米时,则确定当日出现臭氧污染。

  吕梦瑶说,目前,环境气象中心已经针对全国范围内往年的光化学烟雾污染的分布特征、影响时段、气象因子做相关统计分析,同时还在着手研发包括臭氧污染在内的光化学污染气象条件预报指数。有关臭氧污染的监测情况,也已通过《环境气象公报》对外发布。

  (来源:中国气象报 责任编辑:叶海英)

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