它比PM2.5更可怕臭氧连续5个月成最大污染物

本刊记者 滕玲

10月21日，环保部发布了今年第三季度京津冀、长三角、珠三角区域及74个城市空气质量状况。其中，京津冀区域空气质量达标天数同比明显增加，PM2.5、PM10、二氧化硫等主要污染物浓度同比明显下降，仅臭氧污染略上升。第三季度，74个城市达标天数比例在43.5%～100%之间。超标天数中，以臭氧为首要污染物的天数最多，其次是PM2.5。这是自今年5月以来，臭氧连续第五个月取代PM2.5，成为空气品质超标的“元凶”。臭氧成了最大的污染物。

臭氧通常存在于距离地面30公里左右的高层大气中，它能有效阻挡紫外线，使大气温度升高，并使地球上的生物免受过多紫外线伤害，因此被称为“地球上生物的保护伞”。但是在近地面，臭氧却是一种令人讨厌的污染物。它是光化学烟雾的主要成分。汽车排放的氮氧化物，在阳光辐射下就会生成臭氧。臭氧污染成了人们关注的话题。

“拖后腿”的臭氧污染

“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。

今年入夏以来，北京的蓝天比往年明显增多，然而8月中旬，环保部公布的7月份全国74个城市空气品质状况显示，北京的空气品质排名不升反降，位列全国倒数第10名。在5月至8月监测的北京空气品质“超标日”中，均是以臭氧为首要污染物的天数最多，其次才是PM2.5。

自2013年国家执行新《环境空气品质标准》以来，臭氧便成为许多城市夏季空气品质超标日的首要污染物。环保部公布的数据显示，2013年8月全国74个城市空气品质超标天数中，以臭氧为首要污染物的天数占比超过七成，PM2.5仅占19.8%。2014年8月，74个城市的主要污染物还是臭氧。今年8月，仍然延续上两年格局，臭氧成为“拖累”空气品质的首害。

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。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《环境空气品质标准》也增加了关于臭氧的控制标准。按现行国家标准，臭氧小时浓度超过每立方米200微克，即达到“3级轻度污染”级别，视为“超标”。

“与其说臭氧污染，不如称之光化学污染。汽车、工厂等污染源排入大气的挥发性有机污染物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在强烈的阳光紫外线照射下，吸收太阳光的能量，使原有的化学链遭到破坏，发生光化学反应生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物，称之为光化学烟雾。臭氧是光化学烟雾的主要成分。人们在监测这些污染物时，臭氧浓度也是最主要的指标。”中国气象局在自己的官方博客如此介绍。

“最近许多研究表明，臭氧正逐步成为除了可吸入颗粒物外，对环境空气品质影响最大的污染物。”环保部环境规划院大气环境规划部副主任雷宇介绍说，臭氧超标当前主要集中在京津冀、长三角、珠三角以及山东、河南等地，且呈加剧趋势。当前，臭氧污染还是区域性问题，不是全国性问题。

中科院大气物理研究所研究员王跃思则认为，目前，从全国来看，北方臭氧超标每年有1个峰值，而南方每年有2个峰值，甚至西部一些地区也面临臭氧超标问题。尽管在影响范围上的判断不同，但专家普遍认为，臭氧超标已成为我国必须认真面对的一项环保新课题。

臭氧为何会超标？北京市环保监测中心主任张大伟说，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。“氮氧化物主要来自机动车、发电厂、燃煤锅炉和水泥炉窑等排放；挥发性有机物主要来自机动车、石化工业排放和有机溶剂的挥发等。”

北京市环境科学院大气污染防治研究所副所长黄玉虎介绍说，挥发性有机物对PM2.5和臭氧这两种污染物的形成均扮演着关键角色。“首先，挥发性有机物可以与大气中的自由基发生反应，形成二次有机气溶胶，这是PM2.5的主要成分之一。其次，挥发性有机物可以和氮氧化物，在紫外光照射的条件下，发生一系列光化学链式反应，提高大气的氧化性，引起地表臭氧浓度的增加，又加速二次细颗粒物的生成。这也是夏天更容易臭氧超标的原因。”

臭氧其实比PM2.5更加可怕

臭氧污染无色，看不见摸不着却“暗藏杀机”，它其实比PM2.5更加可怕。与PM2.5相比，臭氧污染更具隐蔽性，特别是少云无风的晴朗天气下，最容易出现臭氧污染。

臭氧几乎能与任何生物组织反应,对呼吸道的破坏性很强。根据加拿大职业健康与安全中心（CCOHS）的介绍，“臭氧会刺激和损害鼻粘膜和呼吸道，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。

臭氧污染对所有人都有害，危害最大的人群就是孕妇与儿童。这是因为臭氧的比重约为空气的1.66倍，常常聚集在下层空间，所以个头小的儿童就成了最直接的受害者。

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，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。

如果孕妇在怀孕期间接触臭氧，出生的宝宝可能会先天睑裂狭小（也叫先天性小眼症，一般是怀孕三个月时胎儿眼球发育不理想所致）。

另一项名为AHSMOG的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。

防治臭氧污染难度大

臭氧污染是一个国际性话题。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，相互作用下，再加上刚刚起步，因而治理难度更大。

国务院2013年出台的《大气污染防治行动计划》明确提出，要“加强灰霾、臭氧的形成机理、来源解析、迁移规律和监测预警等研究，为污染治理提供科学支撑”。业内专家认为，对臭氧污染这一环保新课题，各级政府必须高度重视，应在加强基础性研究和顶层设计的基础上，采取综合治理措施。

中国环境科学研究院副院长柴发合等人认为，应将臭氧前体物纳入国家减排指标，制定针对挥发性有机化合物、氮氧化合物的总量控制规划。柴发合说，臭氧前体物也是PM2.5二次颗粒物前体的一种，臭氧与PM2.5治理应该结合起来，综合考虑，不能“头疼医头，脚疼医脚”。此外，鉴于臭氧污染是一种光化学污染，气温高时污染加剧，因而在考虑全球变暖问题时也要加入臭氧的考量。

从技术层面上说，治理臭氧前体物的重点应放在“车、油、路、厂”四个方面：提升汽车尾气排放标准，改善汽车尾气装置，减少排放；提升燃油质量；同时，逐步实现公交车、出租车改用燃气；治理交通拥堵；淘汰落后产能，控制燃煤电厂、水泥、涂料、油墨印刷厂等企业排放的氮氧化合物、挥发物。

柴发合说，臭氧前体物在不同地方比例不同，即便在同一个城市，城区与郊区的比例也有差别。各地要把不同地方的臭氧形成机制搞清楚，通过监测摸清楚臭氧前体物的具体比例、排放源的位置，这样才能“对症下药”。而这方面工作需要环保部门与科研机构的通力合作。

臭氧污染一般从每年4月份开始，一直持续到10月份，其中6～8月浓度最高。从一天来看，随日照增强，臭氧浓度不断增加，在下午1点左右出现峰值，下午2～3点持续高值，到傍晚5点左右随着太阳辐射减弱，臭氧浓度逐渐降低。

北京大学环境科学与工程学院张远航教授表示，针对臭氧污染，目前尚没有明确的个人防护措施。戴口罩对阻挡臭氧毫无用处，室内空气净化器同样不起作用，有些净化器本身还会产生臭氧，使用不当会造成二次污染。一旦臭氧浓度出现超标，应尽可能减少外出，尤其是儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者，更应避免户外活动。对于都市里的很多上班族来说，天气晴好时，午饭后都会抓住机会出去散散步健身。这样有可能弄巧成拙，臭氧污染会带来健康危害，应尽量不要外出，尤其减少剧烈的户外运动。