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臭氧:PM2.5的“接班人”

2015-12-07刘嘉璐

地理教育 2015年12期
关键词:臭氧层氮氧化物挥发性

刘嘉璐

看到蓝天白云,空气质量就一定好?这可不一定。与“明目张胆”的雾霾相比,臭氧要“低调”得多,它悄悄“隐藏”在万里晴空中,但其危害丝毫不亚于PM2.5,也被称为“健康杀手”,不容小觑。环境保护部发布的数据显示,2015年8月份,全国重点区域74个城市的空气质量超标天数中,以臭氧为首要污染物的天数最多,其次是大家熟悉的PM2.5。这是自2015年5月份以来,臭氧连续第四个月取代PM2.5,成为空气质量超标的“元凶”。

一、臭氧从哪里来

由于臭氧的危害日益明显,国际上对于臭氧的安全标准越来越严格,我国新修改的《环境空气质量标准》也增加了关于臭氧的控制标准。按现行国家标准,臭氧小时浓度超过200微克/立方米,即达到“3级轻度污染”级别,视为“超标”。

臭氧为何会超标?地面臭氧除少量由平流层传输外,大部分是由人为排放的“氮氧化物”和“挥发性有机物”,在高温光照条件下二次转化形成的。

其中,氮氧化物主要来自于燃煤、汽车尾气等;挥发性有机物来源相对复杂,从涂料、燃油、炼油厂、干洗店,到生活中常用的发胶、香水,凡是使用溶剂的地方,都会产生这种污染物。

臭氧的浓度跟温度、光照有关,随着温度的升高,臭氧的浓度也会随之上升,在春夏午后达到峰值。因此,某种程度来讲,臭氧污染与PM2.5的污染会呈现“跷跷板”的关系。当PM2.5得到控制时,大气透明度好,光照便加强,就会有利于氮氧化物与挥发性有机化合物进行反应。所以往往在蓝天白云的时候,“感觉上”空气质量最好的时候,却是臭氧污染最严重的时候。

二、低空臭氧的危害

“在天是佛,在地是魔”是科研界对臭氧的公认描述。聚集在平流层,臭氧是“地球卫士”,可吸收太阳光照中的紫外线;近地面,高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织,对人体健康产生负面作用。

南极上空的臭氧层空洞广为人知——它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线,使动植物免遭这种射线的危害。为了弥补日渐稀薄的臭氧层乃至臭氧层空洞,人们想尽一切办法,比如推广使用无氟制冷剂,以减少氟利昂等物质对臭氧的破坏。世界上还为此专门设立国际保护臭氧层日,由此给人的印象似乎是受到保护的臭氧应该越多越好,其实不是这样。如果大气中的臭氧,尤其是地面附近的大气中的臭氧聚集过多,对人类来说反而是个祸害。

臭氧的毒性主要体现在它的强氧化性上,可以破坏细胞壁,引发的危害都是急性的。对人体的危害主要是影响呼吸系统,容易对肺部产生急性危害,比如肺气肿。还有近年来不断增加的哮喘病,有些可能与臭氧污染有关。目前研究已经证实臭氧污染对人体尤其是对眼睛、呼吸道、肺等具有影响。此外,地表臭氧浓度高还可造成农作物减产或树木死亡。

臭氧是光化学烟雾的代表性污染物,历史上著名的美国洛杉矶光化学烟雾事件就是臭氧污染的典型案例。1955年,在洛杉矶发生的一次严重光化学烟雾污染事件中,臭氧浓度高达每立方米1 300微克以上,严重影响人们健康。

三、如何治理臭氧污染

不少专家表示,随着对PM2.5的治理力度加大,空气能见度提高,臭氧污染治理问题会愈发凸显。从国际经验来看,臭氧污染治理会比PM2.5治理的难度更大。

臭氧的浓度水平与氮氧化物和挥发性有机物之间呈现复杂的关系,有科学研究表明,并非氮氧化物与挥发性有机物降低,臭氧浓度就会降低。当二者控制的比例不适合时,空气中的臭氧浓度短时间内也可能出现上升的状况。因此,控制臭氧浓度并不是简单的氮氧化物和挥发性有机物排放削减。

有专家表示,我国对于臭氧污染控制尚处于起步阶段,如何科学制定挥发性有机物和氮氧化物减排比例,有效降低臭氧浓度,是当前臭氧污染治理的难点之一。

据介绍,挥发性有机物种类成千上万,排放源非常复杂,覆盖石化、化工、汽车制造、印刷、家具等生产领域或使用油漆、涂料和溶剂的工业企业,控制技术多种多样,每个技术优缺点各异,这也为治理臭氧带来巨大挑战。

针对挥发性有机物种类多、排放源复杂的状况,有专家建议,在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等重点行业,实施挥发性有机物综合整治。此外,对数量众多的加油站、干洗店、印刷厂等“小源”的管控也不可忽视,减少机动车尾气排放也是必要手段之一。

专家提醒,经过几年PM2.5知识的普及,人们看到空气混浊就知道PM2.5指数超标,空气严重污染。在蓝天白云面前,大家还较少意识到臭氧超标的危害,应普及臭氧污染的知识,让更多人重视这一看不见的隐形污染。

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