這幾天北京開(kāi)啟“燒烤”模式，氣溫一度達(dá)35℃?？雌饋?lái)很好的天氣，空氣質(zhì)量卻并不樂(lè)觀，北京市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心稱這次罪魁禍?zhǔn)撞皇?ldquo;慣犯”PM2.5，而是臭氧污染。沒(méi)聽(tīng)錯(cuò)吧，按照常理，臭氧可以保護(hù)人類皮膚不受紫外線傷害，可為什么“保護(hù)傘”變成了破壞者?城市中怎么會(huì)產(chǎn)生臭氧?又怎么會(huì)變成首要污染物的呢?
臭氧怎么成污染源的?
臭氧(O3)是大氣中天然存在的一種氧化性痕量氣體，臭氧濃度從地球近地面大氣到平流層(約50km)存在明顯的垂直分布，不同高度的臭氧對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)的作用也各不相同。距地球表面10~35 km處存在一個(gè)高濃度的臭氧層，其臭氧含量占地球大氣臭氧總量的90%以上，臭氧層阻止了太陽(yáng)短波紫外輻射進(jìn)入近地面大氣，從而保護(hù)了人類和地球生態(tài)系統(tǒng)。但是在近地面天然大氣中，臭氧濃度一般較低，通常在100μg/m3以下，在此低濃度下的長(zhǎng)期暴露會(huì)對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。同時(shí)人類社會(huì)排放的各種污染物導(dǎo)致了近地面天然大氣臭氧濃度的不斷升高，使臭氧對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化的不利影響被進(jìn)一步放大。
世界衛(wèi)生組織于2006年發(fā)布的空氣質(zhì)量準(zhǔn)則中指出，臭氧日最大8小時(shí)平均濃度超過(guò)70 μg/m3時(shí)，每增加10 μg/m3日死亡率將增加0.3%~0.5%。臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，可使織物、紙張等發(fā)脆，使橡膠老化而降低強(qiáng)度。臭氧能與生物體系中的不飽和脂肪酸、酶中的巰基、氨基及其他重要的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，短暫暴露在高濃度臭氧中，會(huì)引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、粘膜分泌增加、疲乏、惡心等;嚴(yán)重暴露會(huì)會(huì)明顯損傷肺功能，影響呼吸道結(jié)構(gòu)，引起炎癥，改變透氣率，甚至導(dǎo)致死亡。
臭氧污染堪比PM2.5?
環(huán)保部此前的空氣質(zhì)量報(bào)告顯示，6月、7月和8月，京津冀地區(qū)的近半數(shù)污染日內(nèi)，臭氧均代替PM2.5，成為空氣首要污染物。臭氧是大氣光化學(xué)氧化劑的主要成份，占總氧化劑濃度的85%以上，因此，臭氧常常作為光化學(xué)煙霧的代表性污染物，并作為光化學(xué)煙霧防治的主要目標(biāo)污染物。
1943年在美國(guó)的洛杉磯地區(qū)首次出現(xiàn)了這種污染，它的特征是煙霧呈淡蘭色，對(duì)人的眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用，傷害植物葉片(發(fā)白枯萎)，致使橡膠開(kāi)裂，并使大氣能見(jiàn)度降低。1955年，在洛杉磯發(fā)生的一次嚴(yán)重光化學(xué)煙霧污染事件中，臭氧濃度高達(dá)1300μg/m3以上，短短兩天就有400多位老人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡，這個(gè)死亡數(shù)字比平時(shí)高3倍多。繼洛杉磯之后，全球范圍內(nèi)都不同程度地出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧污染問(wèn)題，特別是日本、德國(guó)、意大利的光化學(xué)煙霧污染曾一度十分嚴(yán)重。早在上個(gè)世紀(jì)70年代末，我國(guó)就在在蘭州西固石油化工區(qū)首次發(fā)現(xiàn)了光化學(xué)煙霧污染問(wèn)題，1980年代在北京也發(fā)現(xiàn)了光化學(xué)煙霧污染的跡象，隨后在科學(xué)研究中也證實(shí)北京、珠三角和長(zhǎng)三角存在臭氧污染問(wèn)題，其嚴(yán)重程度已超過(guò)了同期美國(guó)洛杉磯和歐洲主要城市。
應(yīng)對(duì)臭氧污染，該怎么辦?
美國(guó)洛杉磯從上世紀(jì)四十年代就開(kāi)始了光化學(xué)煙霧的治理工作，早期采取了與控制煙塵污染類似的措施，隨后擴(kuò)展到包括禁止庭院垃圾焚燒和城市卡車黑煙等的綜合治理，以及設(shè)立空氣污染控制區(qū)，但臭氧濃度依然居高不下。直到20世紀(jì)50年代科學(xué)家弄清光化學(xué)煙霧的成因，明確機(jī)動(dòng)車排放是臭氧前體物的主要來(lái)源，洛杉磯光化學(xué)煙霧的防治工作才進(jìn)入正確的軌道，特別是在60年代美國(guó)政府設(shè)立了清潔空氣法之后，強(qiáng)化了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物的治理，光化學(xué)煙霧污染逐漸得到有效控制。在七十余年的污染治理過(guò)程中，法律法規(guī)、管理機(jī)制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公眾參與都發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，洛杉磯實(shí)現(xiàn)從控制固定源到控制機(jī)動(dòng)車排放、從局地控制到區(qū)域控制、從末端控制到源頭減排、從利用技術(shù)手段到利用市場(chǎng)手段的變革，臭氧濃度從1973年開(kāi)始快速下降，并延續(xù)至今。盡管洛杉磯大氣臭氧濃度還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)，但洛杉磯的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，光化學(xué)煙霧是可以控制的，洛杉磯的空氣質(zhì)量一直在改善。
臭氧污染防治是空氣質(zhì)量持續(xù)改善的關(guān)鍵，如果臭氧不能得到有效控制，PM2.5的治理工作就會(huì)事倍功半，或者在一定程度上加劇PM2.5的污染。因此，需要在國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量管理中樹(shù)立以臭氧和PM2.5為核心的多污染物非線性協(xié)同控制戰(zhàn)略，制定國(guó)家、區(qū)域和城市等不同層面的大氣臭氧污染防治對(duì)策，在氮氧化物約束減排的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的治理，實(shí)施區(qū)域甚至是跨區(qū)域的污染聯(lián)防聯(lián)控，只有這樣，我國(guó)面臨的臭氧和PM2.5重污染態(tài)勢(shì)才有望得到逐步控制、空氣質(zhì)量持續(xù)改善。
知力君提醒，一般情況下，臭氧的最高濃度出現(xiàn)在下午2點(diǎn)前后，但是近日臭氧峰值出現(xiàn)在下午4點(diǎn)到5點(diǎn)，因此公眾應(yīng)該避免在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)外出，白天盡量在室內(nèi)活動(dòng)，這是抵御臭氧污染的有效方法。
(本文部分出自紫光閣，作者：張遠(yuǎn)航，中國(guó)環(huán)境學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)主任、北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授;李金鳳，中國(guó)原子能科學(xué)研究院助理研究，已經(jīng)作者授權(quán)轉(zhuǎn)載)
