臭氧被我们忽略的环境污染新杀手

18.08.2015  11:09

三秦网讯(记者石喻涵) 网 上有这么个故事:某小区里有位大爷,特别关注身体健康问题。这几年雾霾成为关键词,PM2.5也成为了大爷生活中的重点关注与“防御”对象。他还特意买了 一个便携式PM2.5监测仪,每天随身带着,随时随地向小区人民发布PM2.5数据,提醒大家:“上100了啊!快戴口罩!”“上200了啊!快回家关窗 户别出来瞎转悠啦!”有天下午,大爷一身运动装准备出去散步:“今儿PM2.5还不到40,又是一个好天儿!锻炼去。”可是,当时官方监测到的却是“中度 污染”。这是为什么?原来,当天的污染对象,并不是我们熟悉的“PM2.5”或“PM10”,而是臭氧。

臭氧成了首要污染物

蓝天白云,晴空万里,可为什么总觉得空气有些呛嗓子?与“张牙舞爪”的雾霾相比,臭氧要“低调”得多,悄悄地“隐藏”在万里晴空中,却成为近几年夏 天列入监控指标以来众多城市的大气环境污染元凶。全国74个城市空气质量统计显示:2015年7月所有超标天数中,以臭氧为首要污染物的天数最多,超过了 以PM2.5为首要污染物的天数。

与之呼应,8月14日, 陕西 省环保厅公布2015年上半年全省城市环境空气质量状况,臭氧成最常见首要污染物。在刚刚过去的7月份31天当中,有27天的主要污染物都是臭氧。

此“臭氧”非彼“臭氧

在我们传统的概念中,臭氧并不是什么新玩意儿。在地理课本中,提起臭氧,是这样说的:平流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射,为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。

不过,造成大气污染元凶的臭氧并非平流层的臭氧。臭氧是一种带鱼腥味的强氧化剂,臭氧污染主要是在强光充分照射下,由低空的挥发性有机物、氮氧化物 及其他一些物质发生光化学反应,进而生成的以臭氧为主的光化学烟雾。一般来说,臭氧污染中都会伴有很多其他氧化剂,形成二次气溶胶粒子,其实质也是一种 PM2.5。普通人可能很难察觉到臭氧污染,但如果仔细观察,可以看到空气中有浅蓝色烟雾,感觉空气辛辣刺眼、吸入后呛嗓子,就说明可能存在臭氧污染。

臭氧污染,是怎么产生的

一般来讲,在6~9月阳光强烈的夏秋季节,温度较高(24℃~32℃),相对湿度较低时,城市里很多地方都比较容易产生臭氧污染。汽车尾气排放量大 的马路边、装修集中的新小区、汽修厂、汽车美容店、制药厂、石油化工公司,甚至洗衣店等处附近,都可能因空气中含有大量挥发性有机化合物和氮氧化物,在阳 光的照射下发生光化学反应而形成臭氧污染。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常会高于乡村,但乡村地区光化学氧化剂的浓度偶尔也会增高,有时甚至超过城市。 当然,这是由于大气的传输作用,使乡村地区也受“牵连”,比如一些地方就常在下午达到臭氧污染高峰值。

此外,臭氧的时间性和季节性都很明显。臭氧浓度在清晨是非常低的,8点之后,随着形成臭氧的废气越来越多,日照时间越来越长,臭氧浓度也逐渐升高, 于14点到16点之间达到峰值,之后再缓慢降低,到晚上8点后,臭氧浓度又恢复了最低状态。一年之中,臭氧浓度的最高峰集中在夏季。这期间,对臭氧的形成 可谓是“天时地利人和”——日照强、云量少、风力弱。

在地区分布上,城市郊区、风景区的臭氧浓度往往比市中心高,特别是当郊区处于城区下风向的时候。对此,有关专家的解释是:由于臭氧特别活泼,形成后 会继续与其他污染物发生反应,因此市中心不断加剧的污染排放,会暂时把臭氧“吃掉”,把它变成其他污染物后,又随风飘向郊区,重新变回臭氧。也就是说,就 算市区测出的臭氧浓度值比郊区理想,也没什么好骄傲的,这多半说明市区的其他污染物太多,暂时把臭氧变异了而已。

臭氧的危害是什么

其实,臭氧在一定程度上来说,比PM2.5更可怕。它几乎能与任何生物组织反应,对呼吸道的破坏性很强。

光化学烟雾中的主要污染物臭氧对人类健康的危害主要体现在对人眼睛和黏膜的刺激,以及影响人体呼吸系统和心血管系统健康。有研究显示,当空气中臭氧 浓度达0.01~0.02毫克/升时,人们就可以闻到;达到1毫克/升时,可使人呼吸加速、胸闷等;2.5~5毫克/升可引起脉搏加速、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。长期呆在臭氧污染严重的环境中,对皮肤健康也可能有损伤,还可能增加致癌危险。

来自加拿大职业健康与安全中心介绍,“臭氧会刺激和损害鼻黏膜和呼吸道,这种刺激,轻则引发胸闷咳嗽、咽喉肿痛,重则引发哮喘,导致上呼吸道疾病恶 化,还可能导致肺功能减弱、肺气肿和肺组织损伤,而且这些损伤往往是不可修复的。”因此,对患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说,只要暴露在低浓度 的臭氧中,都可能对他们产生明显的危害。

同样,臭氧也会刺激眼睛,使视觉敏感度和视力降低。它也会破坏皮肤中的维生素E,让皮肤长皱纹、黑斑;当臭氧浓度在200微克/立方米以上时,会损 害中枢神经系统,让人头痛、胸痛、思维能力下降。此外,臭氧会阻碍血液输氧功能,造成组织缺氧;使甲状腺功能受损、骨骼钙化。美国斯克利普斯应用科学研究 所的保罗·温特沃斯教授曾经做过研究,发现臭氧会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体畸变,损害某些酶的活性和产生溶血反应。

哪怕对植物来说,臭氧也不是什么受欢迎的好东西。西班牙瓦伦西亚大学的生物学家曾在2006年发表了一篇论文,提出臭氧会让植物的叶绿素、类红叶素和碳水化合物浓度降低,对光合作用产生影响,从而降低农作物的产量。

对儿童和成年人都有影响

由于臭氧的比重约为空气的1.66倍,常常聚集在下层空间,所以个头小的儿童是最直接的受害者。

美国南加州的科学家曾经对3535名10到16岁的孩子做过5年的追踪调查,发现在臭氧浓度高的地区(年平均浓度介于112至138μg/m3), 经常玩三四种运动的孩子,哮喘发病率比不做运动的孩子高出一倍。特别是出生时体重较轻的孩子或是早产儿,受臭氧影响的几率更大。

另一项研究则是针对成年人的。这项始于1977年的研究,对3091名27-87岁的成年非吸烟的美国人进行了长达15年的追踪,结果显示,经常暴露于臭氧环境下的男性,肺部出现了损害的症状,另外,肺癌的发病率和死亡率也与长期暴露在臭氧下有密切关系。

臭氧污染防护很重要

臭氧污染并不是“中国特色”,而是一个国际性话题。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。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。根据省环保厅副厅长郝彦伟介绍,在未来,臭氧将成为治污降霾新阶段的治理重 点。

臭氧污染以气态为主,因此,通过戴口罩等方式基本无法起到有效防护作用,最好的方式便是主动防护。光化学烟雾的形成是一种循环过程,白天日照强烈时 生成,傍晚日落后消失。因此,午后3小时内日照强烈时,远离马路边、装修污染严重处、化工厂附近等;在光化学反应活跃时段,尤其是下午一两点时,尽量减少 外出;孕妇、儿童等人群对臭氧污染的抵抗力更弱,尽量不要在大太阳天外出;老人进行户外锻炼尽量选在光照较弱的时段;光照强的天气里,一旦感觉空气呛人、 刺眼,尽量远离该场所。此外,室内大量使用打印机、复印机、臭氧空气净化器等,也可能产生臭氧污染,因此,这样的房间要保持通风。