別被潛在危害打個(gè)冷不防
在北京，關(guān)注空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的市民會(huì)發(fā)現(xiàn)，5月中旬以來，北京市大氣中的首要污染物經(jīng)常是臭氧，而非PM2.5，特別是在晴朗酷熱的午后，首要污染物幾乎都是臭氧。很多人疑惑，在難得一見的萬里無云晴好天氣下，怎么還會(huì)出現(xiàn)空氣污染？
在人們的印象里，秋冬季節(jié)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)大氣污染，空氣質(zhì)量通常比較差。但專家提醒，夏季即使晴朗天氣、天高云淡，也可能出現(xiàn)大氣污染，需要警惕的主要污染物是低空臭氧，以及臭氧與細(xì)顆粒物復(fù)合型污染帶來的人體健康危害。
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關(guān)注一：夏季臭氧緣何易超標(biāo)？
夏季持續(xù)高溫和強(qiáng)日照天氣有利于大氣光化學(xué)反應(yīng)，近地面臭氧大部分由氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物等在高溫、強(qiáng)光照條件下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成。因此，夏季臭氧濃度易隨著氣溫上升而升高。
環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的重點(diǎn)區(qū)域和74個(gè)城市空氣質(zhì)量狀況顯示，5月份，74個(gè)城市空氣質(zhì)量超標(biāo)天數(shù)中，以臭氧為首要污染物的天數(shù)，占超標(biāo)天數(shù)的31.7%。其中，京津冀地區(qū)13個(gè)城市空氣質(zhì)量平均超標(biāo)天數(shù)中以PM10為首要污染物的天數(shù)最多，占超標(biāo)天數(shù)的43.5%，其次是臭氧和PM2.5，分別占32.7%和23.8%；長三角地區(qū)25個(gè)城市空氣質(zhì)量超標(biāo)天數(shù)中以PM2.5為首要污染物的天數(shù)最多，占超標(biāo)天數(shù)的44.0%，其次是臭氧，占41.4%；珠三角地區(qū)9個(gè)城市空氣質(zhì)量超標(biāo)天數(shù)以臭氧為首要污染物的天數(shù)最多，占超標(biāo)天數(shù)的70.0%。
而6月份，74個(gè)城市主要污染物為臭氧，其次為PM2.5。與5月份相比，6項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)中，京津冀區(qū)域13個(gè)城市，臭氧日最大8小時(shí)值平均超標(biāo)率上升8.4個(gè)百分點(diǎn)；長三角區(qū)域25個(gè)城市，臭氧日最大8小時(shí)值平均超標(biāo)率下降1.1個(gè)百分點(diǎn)；珠三角區(qū)域9個(gè)城市，臭氧日最大8小時(shí)值平均超標(biāo)率上升13.1個(gè)百分點(diǎn)。
人們不禁要問：夏季為何臭氧濃度容易超標(biāo)？
臭氧（O3）是氧氣（O2）的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體。臭氧是天然大氣中的重要微量組分之一，也是重要的大氣氧化劑，在地球大氣化學(xué)中起著非常重要的作用。
據(jù)北京師范大學(xué)大氣環(huán)境研究中心主任田賀忠教授介紹，通常可將大氣層中的臭氧分為對(duì)流層近地面臭氧和平流層臭氧兩部分，它們對(duì)生活在地球表面的人類和動(dòng)植物具有不同的作用和影響。平流層集中了大氣中約90%的臭氧；對(duì)流層臭氧僅占10%左右，其含量高低與所處的經(jīng)緯度范圍、城市還是鄉(xiāng)村，以及地形和氣象條件等密切相關(guān)。
平流層臭氧可有效吸收太陽紫外輻射，是對(duì)地球表面生活的人類和動(dòng)植物有益的紫外屏障，是人類需要保護(hù)的大氣臭氧層。平流層臭氧含量減少或臭氧層變薄，吸收太陽紫外輻射的能力減弱，會(huì)促使到達(dá)地球表面的紫外輻射強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，導(dǎo)致人類皮膚癌發(fā)病率增高，影響動(dòng)植物生長，并對(duì)材料和建筑物等產(chǎn)生不良影響，從而對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來危害。
“近地面的臭氧，除了平流層輸入，大部分是由人為源排放的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物等在高溫、強(qiáng)光照條件下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)二次轉(zhuǎn)化形成的。”田賀忠告訴記者，其中，氮氧化物主要來自機(jī)動(dòng)車、發(fā)電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等高溫燃燒或工藝過程排放；揮發(fā)性有機(jī)物主要來自機(jī)動(dòng)車、石化工業(yè)排放和有機(jī)溶劑揮發(fā)等。
臭氧污染帶有明顯的季節(jié)性特點(diǎn)，一般5月～9月濃度比較高。盛夏季節(jié)，空氣擴(kuò)散條件比較好，是一年中PM2.5濃度相對(duì)較低的季節(jié)，人們常？梢钥吹剿{(lán)天白云的艷陽天，但夏季恰恰是臭氧超標(biāo)最明顯的季節(jié)。強(qiáng)烈的太陽輻射和較高的溫度是造成光化學(xué)煙霧和二次臭氧生成的主要原因，因?yàn)槌掷m(xù)高溫和強(qiáng)日照天氣有利于大氣光化學(xué)反應(yīng)，從而生成地面臭氧和乙酰硝酸酯等強(qiáng)氧化劑。因此，夏季，臭氧也會(huì)隨著氣溫的上升而增多。
如果地面風(fēng)速較低、混合層高度較低，還會(huì)導(dǎo)致地面臭氧不斷累積。同時(shí)，大氣中的氣態(tài)污染物也可能在這種強(qiáng)氧化環(huán)境中生成二次氣溶膠，進(jìn)一步加重PM2.5污染，呈現(xiàn)出地面臭氧和PM2.5復(fù)合型污染的特征。
關(guān)注二：臭氧超標(biāo)有哪些危害？
某些情況下臭氧的危害甚至較PM2.5有過之而無不及，當(dāng)臭氧被吸入呼吸道時(shí)，就會(huì)與細(xì)胞、流體和組織很快發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致肺功能減弱和組織損傷，較高濃度臭氧會(huì)引發(fā)胸痛、惡心、疲乏等癥狀。
夏季可能出現(xiàn)的大氣污染主要有低空臭氧污染，以及由臭氧和細(xì)顆粒物形成的復(fù)合型污染兩種。那么，臭氧濃度超標(biāo)，會(huì)對(duì)人體健康造成哪些危害？
田賀忠表示，空氣中的臭氧濃度升高，會(huì)產(chǎn)生一系列不利于人體和動(dòng)植物健康的負(fù)面影響。在地球近地面對(duì)流層大氣中，臭氧是光化學(xué)煙霧生成的主要二次大氣污染物成分之一，對(duì)人和動(dòng)物的眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用，對(duì)人和動(dòng)物的肺功能也有影響，還會(huì)損傷植物葉片。
“臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，當(dāng)臭氧被吸入呼吸道時(shí)，就會(huì)與呼吸道中的細(xì)胞、流體和組織很快發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致肺功能減弱和組織損傷，癥狀主要有咳嗽、呼吸短促、鼻咽刺激，甚至在呼吸時(shí)有不適或痛感。”田賀忠特別強(qiáng)調(diào)，較高濃度的臭氧會(huì)損傷兒童的肺功能，引發(fā)胸痛、惡心、疲乏等癥狀；如果孕婦在懷孕期間接觸臭氧，寶寶也會(huì)受到不良影響。
不僅如此，光化學(xué)煙霧還能造成家畜患病，妨礙農(nóng)作物及植物的生長，使橡膠制品老化、材料和建筑物受腐蝕而損壞。另外，光化學(xué)煙霧還使大氣渾濁，降低大氣能見度，影響汽車、飛機(jī)安全運(yùn)行，造成交通事故增多、影響飛機(jī)正常起降等。
上世紀(jì)50年代，美國發(fā)生過著名的洛杉磯光化學(xué)煙霧事件，臭氧就是元兇之一。高濃度大氣臭氧導(dǎo)致了嚴(yán)重的人體健康危害。據(jù)報(bào)道，1955年當(dāng)?shù)匾蚝粑到y(tǒng)衰竭死亡的65歲以上老人達(dá)400多人；許多人出現(xiàn)眼睛痛、頭痛、呼吸困難等癥狀。直到20世紀(jì)70年代，洛杉磯市還被稱為“美國的煙霧城”。
專家甚至表示，某些情況下臭氧的危害較PM2.5有過之而無不及？梢，臭氧超標(biāo)的危害甚大。那么，長期暴露于臭氧環(huán)境下，又會(huì)產(chǎn)生怎樣的健康危害呢？對(duì)此，田賀忠遺憾地表示，目前人類對(duì)于在臭氧大氣濃度下暴露的長期效應(yīng)還不是十分清楚。
據(jù)了解，歐美等發(fā)達(dá)國家更早開展了臭氧對(duì)健康影響的研究，目前我國的臭氧濃度標(biāo)準(zhǔn)，主要參考了歐美國家的標(biāo)準(zhǔn)。
田賀忠提醒，在夏季，臭氧污染出現(xiàn)時(shí)間段主要在午后至傍晚，一般情況下，室外比室內(nèi)濃度更高，下風(fēng)向比上風(fēng)向濃度高。如果臭氧濃度較高，尤其是陽光照射比較充足的時(shí)段，建議盡量減少戶外活動(dòng)。
■相關(guān)鏈接
為何增加臭氧8小時(shí)濃度監(jiān)測？
在新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）中，增設(shè)了臭氧8小時(shí)平均濃度限值。由于目前世界各國主要關(guān)注臭氧的短期急性健康效應(yīng)，新國標(biāo)中臭氧只規(guī)定了8小時(shí)平均濃度限值和1小時(shí)平均濃度限值。
目前，在已經(jīng)開始實(shí)施新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的城市，要求環(huán)保部門每小時(shí)都進(jìn)行臭氧監(jiān)測，并實(shí)時(shí)發(fā)布數(shù)據(jù)；而在空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中，則報(bào)告臭氧8小時(shí)濃度值，即以一天中最大的連續(xù)8小時(shí)臭氧濃度均值，作為評(píng)價(jià)這一天臭氧污染水平的標(biāo)準(zhǔn)。
新國標(biāo)為何既要求監(jiān)測“臭氧1小時(shí)濃度”，又要求監(jiān)測“臭氧8小時(shí)濃度”？
據(jù)了解，上世紀(jì)研究發(fā)現(xiàn)，1小時(shí)～3小時(shí)短期急性暴露在較高濃度水平的臭氧中會(huì)影響人體健康，為此發(fā)達(dá)國家制定了1小時(shí)濃度標(biāo)準(zhǔn)。但隨后科學(xué)家又研究發(fā)現(xiàn)，在低濃度水平的臭氧中暴露6小時(shí)～8小時(shí)仍然會(huì)影響人體健康，而且與1小時(shí)暴露相比，較低濃度水平8小時(shí)暴露對(duì)健康的影響更直接。因此，上世紀(jì)90年代后期，國際上的臭氧環(huán)境空氣質(zhì)量基準(zhǔn)逐漸發(fā)展為8小時(shí)濃度值。
■專家建議
如何控制臭氧污染？
□專家簡介
田賀忠北京師范大學(xué)大氣環(huán)境研究中心主任、環(huán)境學(xué)院水氣環(huán)境模擬研究所所長。長期從事能源利用與大氣污染控制技術(shù)、中國典型大氣污染物排放清單、區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量模擬分析、有毒有害重金屬元素（汞、鉛、砷、銻等）排放遷移轉(zhuǎn)化，以及環(huán)境與健康影響等方面的研究工作。
控制大氣臭氧是現(xiàn)代城市保障環(huán)境空氣質(zhì)量和公眾健康福利的重要措施之一。作為最早發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的城市，美國洛杉磯市經(jīng)過幾十年努力，采取了最嚴(yán)格的控制措施，但至今臭氧污染控制效果還是不能令人滿意。
臭氧污染已經(jīng)成為我國大氣環(huán)境治理新挑戰(zhàn)。專家表示，我國現(xiàn)階段空氣治理重點(diǎn)為PM2.5，臭氧或?qū)⒊蔀橄乱浑A段防治重點(diǎn)。
從環(huán)保部門監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，北京、上海、廣州等特大城市，以及其他經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的區(qū)域，近些年，臭氧平均濃度、最大濃度、超標(biāo)頻率及高值持續(xù)有逐年增加的趨勢(shì)。田賀忠認(rèn)為，這表明大氣的氧化性有增強(qiáng)發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)也促進(jìn)了二次細(xì)顆粒物的生成，表現(xiàn)為區(qū)域性的灰霾和光化學(xué)煙霧復(fù)合污染。
針對(duì)日益凸顯的臭氧污染，我國從2013年1月1日起，在74個(gè)開始實(shí)施新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的城市中，率先增加了細(xì)顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）和一氧化碳（CO）3項(xiàng)空氣質(zhì)量監(jiān)測項(xiàng)目。其中，新國標(biāo)關(guān)于臭氧的控制標(biāo)準(zhǔn)為：臭氧8小時(shí)濃度日平均值一級(jí)為100微克/立方米，二級(jí)為160微克/立方米。
納入標(biāo)準(zhǔn)，開展監(jiān)測，這只是臭氧污染防治的第一步。由于臭氧是典型的二次污染物，控制其前體物排放就成為治理的關(guān)鍵。臭氧的前體物主要是氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)污染物，而這兩種污染物同樣也是二次細(xì)顆粒物PM2.5的前體物。因此，有效控制這兩項(xiàng)前體物的排放不僅對(duì)控制臭氧污染非常重要，對(duì)防治PM2.5同樣重要。此外，臭氧的產(chǎn)生與地區(qū)性的交通運(yùn)輸、石化行業(yè)和燃煤鍋爐等工業(yè)生產(chǎn)污染源的排放特征，以及地形和氣象條件也密切相關(guān)。
田賀忠表示，若要實(shí)施有效的區(qū)域近地面臭氧和光化學(xué)煙霧污染控制，首先必須了解一個(gè)城市或區(qū)域臭氧生成究竟是由哪些污染物造成的，而且由于臭氧生成濃度隨前體物濃度變化的非線性機(jī)制，需要了解臭氧生成是處于氮氧化物控制階段還是揮發(fā)性有機(jī)物控制階段。
他介紹說，大量研究表明，除了燃煤鍋爐等固定排放源外，低空排放的城市機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)城市大氣臭氧濃度升高有顯著影響。因此，世界各國大城市均采取控制城市機(jī)動(dòng)車尾氣排放、大力發(fā)展公共軌道交通等措施，以防治區(qū)域光化學(xué)煙霧發(fā)生和近地面臭氧濃度超標(biāo)。
需要特別指出的是，目前相關(guān)部門及公眾注意力均集中在PM2.5防治上，夏季的臭氧污染極易被忽視。有專家建議，應(yīng)盡快開展相關(guān)研究，了解臭氧發(fā)生機(jī)制，明確臭氧前體物污染來源清單，有效控制氮氧化物及揮發(fā)性有機(jī)物等臭氧前體物的排放，掌握其在大氣中的比例和光化學(xué)煙霧的生成機(jī)制，以減少臭氧的生成并降低其對(duì)公眾健康和生態(tài)環(huán)境的危害。
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