李牧鳴
與“張牙舞爪”的霧霾相比,臭氧要“低調(diào)”得多,悄悄地“隱藏”在萬里晴空中,卻成為近幾年夏天列入監(jiān)控指標(biāo)以來眾多城市的大氣環(huán)境污染元兇。以去年6月為例,全國74個城市空氣質(zhì)量統(tǒng)計顯示:所有超標(biāo)天數(shù)中,臭氧為首要污染物的天數(shù)最多,超過了PM2.5為首要污染物的天數(shù)。與之呼應(yīng),廣東省次月公布的2015年第二季度全省城市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況顯示,臭氧成最常見首要污染物。
被公眾熟知和關(guān)心的PM2.5,何以會被臭氧“超越”?臭氧超標(biāo)對人體有哪些危害?
“低調(diào)”臭氧比PM2.5更可怕
專家認(rèn)為,臭氧這種看不見的污染不容小視,應(yīng)像重視霧霾一樣,采取綜合措施加以防治。
“事實上,臭氧污染已成為困擾全國的環(huán)保新課題。”中科院大氣物理研究所研究員王躍思說。目前,從全國來看,北方臭氧污染一年有1個峰值,而南方則每年有2個峰值,甚至新疆、西藏等地區(qū)也面臨臭氧污染問題。
相對于發(fā)黑發(fā)臭的水污染、發(fā)黃發(fā)黑且有刺鼻氣味的煙污染,以及夾雜著細(xì)小顆粒的霧霾污染等有形污染,公眾乃至環(huán)保部門對無色無味的臭氧污染一直“掉以輕心”。
但臭氧其實比PM2.5更可怕。
臭氧幾乎能與任何生物組織反應(yīng),對呼吸道的破壞性很強。根據(jù)加拿大職業(yè)健康與安全中心(CCOHS)的介紹,“臭氧會刺激和損害鼻黏膜和呼吸道,這種刺激,輕則引發(fā)胸悶咳嗽、咽喉腫痛;重則引發(fā)哮喘,導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化,還可能導(dǎo)致肺功能減弱、肺氣腫和肺組織損傷,而且這些損傷往往是不可修復(fù)的。”因此,對患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說,只要暴露在低濃度的臭氧中,都可能對他們產(chǎn)生明顯的危害。
同樣,臭氧也會刺激眼睛,使視覺敏感度和視力降低。它也會破壞皮膚中的維生素E,讓皮膚長皺紋、黑斑;當(dāng)臭氧濃度在200微克/立方米以上時,會損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),讓人頭痛、胸痛、思維能力下降。
此外,臭氧會阻礙血液輸氧功能,造成組織缺氧;使甲狀腺功能受損、骨骼鈣化。美國斯克利普斯應(yīng)用科學(xué)研究所的保羅·溫特沃斯教授曾經(jīng)做過研究,發(fā)現(xiàn)臭氧會破壞人體的免疫機能,誘發(fā)淋巴細(xì)胞染色體畸變,損害某些酶的活性和產(chǎn)生溶血反應(yīng)。
哪怕對植物來說,臭氧也不是什么受歡迎的好東西。西班牙瓦倫西亞大學(xué)的生物學(xué)家曾在2006年發(fā)表了一篇論文,提出臭氧會讓植物的葉綠素、類紅葉素和碳水化合物濃度降低,對光合作用產(chǎn)生影響,從而降低農(nóng)作物的產(chǎn)量。
臭氧的分布因時因地而異
既然臭氧的危害這么大,那它的高發(fā)期是什么時候呢?
據(jù)中科院“有機地球化學(xué)國家重點實驗室”介紹,臭氧的時間性和季節(jié)性都很明顯。臭氧濃度在清晨是非常低的,8點之后,隨著形成臭氧的廢氣越來越多,日照時間越來越長,臭氧濃度也逐漸升高,于14點到16點之間達(dá)到峰值,之后再緩慢降低,到晚上8點后,臭氧濃度又恢復(fù)了最低狀態(tài)。一年之中,臭氧濃度的最高峰集中在夏季。這期間,對臭氧的形成可謂是“天時地利人和”:日照強、云量少、風(fēng)力弱。這就是看似風(fēng)和日麗的時候,人們游玩時卻會出現(xiàn)喉嚨、眼、鼻不適的原因。
在地區(qū)分布上,城市郊區(qū)、風(fēng)景區(qū)的臭氧濃度往往比市中心高,特別是當(dāng)郊區(qū)處于城區(qū)下風(fēng)向的時候。對此,有關(guān)專家的解釋是:由于臭氧特別活潑,形成后會繼續(xù)與其他污染物發(fā)生反應(yīng),因此市中心不斷加劇的污染排放,會暫時把臭氧“吃掉”,把它變成其他污染物后,又隨風(fēng)飄向郊區(qū),重新變回臭氧。也就是說,就算市區(qū)測出的臭氧濃度值比郊區(qū)理想,也沒什么好驕傲的,這多半說明市區(qū)的其他污染物太多,暫時把臭氧變異了而已。
市區(qū)也污染,郊區(qū)風(fēng)景區(qū)也躲不開,那還能待在哪兒?世衛(wèi)組織的建議是:“盡量別在臭氧高發(fā)期待在室外。”
根據(jù)美國環(huán)保署(EPA)的測試,室內(nèi)的臭氧濃度一般都比室外低50%,如果房間密封良好,采用了空調(diào)系統(tǒng)的話,臭氧濃度就會更低。不過,電機運轉(zhuǎn)中放出的火花、靜電復(fù)印及電視機的工作過程,都會使空氣中的部分氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞酰詸C電房、靜電復(fù)印機房、計算機機房等都是臭氧高發(fā)地,要注意通風(fēng)。
臭氧污染是怎么產(chǎn)生的
由于臭氧的危害日益明顯,國際上對于臭氧的安全標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。歐盟規(guī)定的臭氧“日最大8小時平均值”已于2010年下降到了60nmol/mol(約等于120微克/立方米),而且一年中平均值超過這個標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)不能多于25天。我國2012年修改的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》也增加了關(guān)于臭氧的控制標(biāo)準(zhǔn):日最大8小時平均值為一級100微克/立方米,二級160微克/立方米。
不過,給所有人籠統(tǒng)地指定一個安全值是不可能的。“個人體質(zhì)、運動頻率、待在室外時長,空氣中的其他污染物都會影響臭氧的危害程度,這正是讓研究部門頭疼的地方。”加州大學(xué)公共健康學(xué)院的杰瑞·馬丁教授解釋,“越來越多研究證明,即使臭氧濃度比較低,如果人體長時間暴露(6~8小時)的話,產(chǎn)生的危害同樣嚴(yán)重。而且,臭氧還會跟其他污染物聯(lián)合作業(yè),比如,臭氧會加強PM(可吸入顆粒物)對人體的危害,而PM也會加強臭氧的危害性。”
“與其說臭氧污染,不如稱之光化學(xué)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(xué)鏈遭到破壞,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物。參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物稱之為光化學(xué)煙霧。臭氧是光化學(xué)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(biāo)。”中國氣象局在自己的官方博客如此介紹。
臭氧污染是一個國際性話題。美國洛杉磯經(jīng)過幾十年治理,情況大有好轉(zhuǎn),但每年仍有幾天臭氧超標(biāo)。與美國單一的臭氧污染不同,我國是臭氧與PM2.5交織,相互作用,再加上剛剛起步,因而治理難度更大。
國務(wù)院2013年出臺的《大氣污染防治行動計劃》明確提出,要“加強灰霾、臭氧的形成機理、來源解析、遷移規(guī)律和監(jiān)測預(yù)警等研究,為污染治理提供科學(xué)支撐”。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,對臭氧污染這一環(huán)保新課題,各級政府必須高度重視,應(yīng)在加強基礎(chǔ)性研究和頂層設(shè)計的基礎(chǔ)上,采取綜合治理措施。