臭氧:蓝天白云下的“隐形杀手”
最近一段时间,北京的天气以晴朗为主,明星污染物PM2.5似乎都不见了踪影。然而一些细心的公众发现,虽然天空湛蓝能见度较好,但环保监测指数依旧显示轻度污染或中度污染,甚至是重度污染。这是怎么回事呢?
经北京市环保监测中心的监测数据显示,致使夏季以来全市各区域空气质量数据“爆表”的“罪魁祸首”不是PM2.5,而是臭氧。
气温和辐射是两大诱因
臭氧和氧气是亲兄弟,氧气含两个氧原子,臭氧含三个氧原子。在常温下无色,有特殊臭味,因此得名“臭氧”。
与“张牙舞爪”的雾霾相比,臭氧显然“低调”很多,悄悄地“隐藏”在万里晴空中,这个环境污染元凶,并不是被直接排放进大气的,而是通过化学反应生成的。
中国科学院大气物理所研究员王庚辰告诉记者,“臭氧的产生取决于三类物质,包括汽车、工业排放的氮氧化物、碳氢化合物以及涂料、加油站产生的挥发性有机物。由于夏天的气温高,紫外线照射强,这些污染物在高温和太阳辐射的情况下发生了光化学反应,就会产生臭氧。而且由于晴好天气风小,污染物扩散条件不好,再加上紫外线强度大,就为臭氧的形成提供了条件,随着气温的上升臭氧也明显增多。”
不仅是在今年,去年环保部月度空气质量报告中已显示,6月至8月京津冀地区的近半数污染日内,臭氧代替PM2.5,成为空气首要污染物。
同时,臭氧的“搅局”不只在京津冀地区,长三角等地也被涉及。2013年7月31日,环保部网站通报了上半年京津冀、长三角、珠三角和74个城市空气质量状况。通报称,74个城市的臭氧日最大8小时均值平均超标率为12.4%。
也就是说,夏季热气腾腾,阳光强烈时,臭氧浓度也会悄无声息的上升。北京市环保监测中心介绍,5月到9月温度较高时,易发生臭氧超标污染。午后到傍晚,为臭氧的浓度峰值时段,一般情况下,室外比室内浓度更高,下风向比上风向浓度高。
按照新国标,臭氧8小时平均浓度在160微克/立方米以下,空气质量为优;160-200微克/立方米以下为良好;超过200微克/立方米则造成污染。
高空是“天使”,低空是“魔鬼”
也许大家觉得奇怪,平时我们都说高空臭氧层被破坏后将有严重后果,为何现在,臭氧多了反而成了首要污染物?
其实,低空的臭氧与高空的臭氧层并不是一回事。高空的臭氧层是在雷电、太阳高能射线辐射等自然条件下产生的,在距离地面约30公里处,可以吸收99%的短波射线,包括紫外线、X射线、伽马射线等等。“高空是好臭氧,低空是坏臭氧”,王庚辰这样描述臭氧的双面性。他说,“高空臭氧层中的臭氧会吸收大量来自太阳的紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的照射,所以是越多越好,对人类及其他生物都起保护作用;而低空漂浮的臭氧,则翻脸变成了人类危害者。地面的臭氧一旦过量,对人体健康的危害很大,比如引发人体呼吸道疾病、刺激眼睛和皮肤。”
以美国为例,上世纪50年代,美国发生过著名的洛杉矶光化学烟雾事件,就与臭氧超标有直接关系。1955年,当地因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上老人达400多人;1970年,约有75%以上的市民患上了红眼病。
据美国科学家一项最新研究显示,美国每年有数千人死于地表臭氧引起的呼吸系统疾病。主要是强烈刺激呼吸道,造成肺功能改变,引起气道反应和气道炎症增加、哮喘加重等。
北京大学公共卫生学院郭新彪教授指出,臭氧能引起上呼吸道炎症。当空气中臭氧浓度达0.01—0.02毫克/升时,人们就可以闻到;浓度达到1毫克/升时,可使人呼吸加速、胸闷等;浓度达2.5—5毫克/升时可引起脉搏加速、疲倦、头痛,在这样的环境中停留1小时,可发生肺气肿,甚至死亡。
臭氧污染应及时治理
臭氧污染实则是一个国际性话题。美国洛杉矶经过几十年治理,情况大有好转,但每年仍有几天臭氧超标。欧美国家更早开展臭氧对健康影响的研究,因此目前国内的臭氧浓度标准,我国基本参考欧美国家。
据悉,美国等发达国家经过几十年治理,PM2.5浓度已下降,但许多地方仍然臭氧超标,法国、英国的一些城市臭氧浓度也经常超标。对此,王庚辰解释,由于臭氧污染更多依赖于气候和温度的变化,受自然的约束性比较大,因此从这点上来说,它防治的难度会比较大一些。
但与美国单一的臭氧污染不同,我国是臭氧与PM2.5交织,相互作用,再加上刚刚起步,因而治理难度更大。2012年新国标颁布后,针对臭氧持续污染问题,我国已经开始研究、监测等防控工作。最近,北京市环境保护监测中心官微“北京环境监测”,开始列出臭氧小时平均浓度。监测显示,臭氧浓度最高值一般会出现在阳光强烈的下午两三点。
以北京为例,如果外出后,我们感觉胸闷气短,眼睛干疼,可能是由臭氧污染引起的身体不适。人们应该如何防范臭氧带来的危害呢?“由于臭氧是气体,因此臭氧污染不像PM2.5戴个口罩就可以防范了。所以最好还是做好规避工作,尽量不要在臭氧污染比较严重的时候外出。”王庚辰说。
据悉,从2013年底,全国113个环保重点城市都在全面监测臭氧浓度。除了监测的全面跟进,我国的环保部门正在有效地治理“车、油、路、厂”四个方面的污染源,控制氮氧化物及挥发性有机物的排放,掌握其在大气中的比例,以减少臭氧的生成。通常情况下,城区内减少挥发性有机物排放能有效防控臭氧,郊区则更要控制氮氧化物排放。这个行动对于减少臭氧污染水平,进而减少其对人体健康的影响都具有直接意义。