北京冬季會(huì)發(fā)生光化污染事件嗎？

雖然目前北京PM2.5檢測(cè)出來(lái)的有機(jī)物中，和洛杉磯光化學(xué)煙霧事件中具有相同的有機(jī)化合物成分，但兩者并不具備可比性。

繼PM2.5之后，“光化煙霧”又成了一個(gè)環(huán)境熱詞。近日，中國(guó)科學(xué)院公布了該院“大氣灰霾追因與控制”專項(xiàng)組的最新研究結(jié)果：近期持續(xù)、大范圍的強(qiáng)霧霾中，含有大量的含氮有機(jī)顆粒物。一時(shí)間，含氮顆粒物是否會(huì)直接對(duì)人體造成生命威脅，北京是否會(huì)發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，以及光化煙霧的成因、治理措施是什么？這些擺在公眾面前的疑問，引發(fā)了民眾對(duì)“光化煙霧”的極度關(guān)注。

不過，對(duì)此專家表示，此輪灰霾天中確存在含氮有機(jī)顆粒物，但其含量遠(yuǎn)未達(dá)到倫敦、洛杉磯光化學(xué)污染事件程度，公眾不必恐慌。

北京不會(huì)成為“毒霧工廠”

記者了解到，中科院去年啟動(dòng)了“大氣灰霾追因與控制”專項(xiàng)組、大氣物理所“大氣灰霾溯源”外場(chǎng)觀測(cè)項(xiàng)目組，對(duì)今年1月的強(qiáng)霾污染過程進(jìn)行全程追蹤觀測(cè)分析和溯源分析。

專項(xiàng)組負(fù)責(zé)人、中科院大氣物理所研究員王躍思告訴記者，根據(jù)他們的檢測(cè)，北京城市大量的機(jī)動(dòng)車排放是造成氮氧化物大氣濃度上升的原因，其危害不只是生成了無(wú)機(jī)硝酸鹽，與以往不同的是生成了大量的含氮有機(jī)顆粒物。這次污染過程最危險(xiǎn)的信號(hào)是大量含氮有機(jī)顆粒物的檢出，它是大量二氧化硫、氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物或顆粒物中有機(jī)組分相互反應(yīng)，共同產(chǎn)生的有機(jī)含氮細(xì)顆粒污染物。這在他看來(lái)是“最危險(xiǎn)的信號(hào)”，因?yàn)樗褪敲绹?guó)南加州上世紀(jì)光化學(xué)煙霧的主要成分之一。

不過，對(duì)此北京會(huì)不會(huì)像美國(guó)那樣出現(xiàn)嚴(yán)重的光化學(xué)污染事件，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授謝紹東有不同的看法。

“雖然目前北京PM2.5檢測(cè)出來(lái)的有機(jī)物中，和洛杉磯光化學(xué)煙霧事件中具有相同的有機(jī)化合物成分，但兩者并不具備可比性?！?謝紹東強(qiáng)調(diào)。

他說，美國(guó)洛杉磯煙霧（光化學(xué)煙霧）中的主要二次污染成分之一是過氧乙酰硝酸酯（PAN），是氣體。它不僅是光化學(xué)煙霧中刺激眼睛的主要有害物，而且是造成皮膚癌的可能致變劑，還是植物的毒劑。當(dāng)年美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件主要是由汽車尾氣排放造成的。具體的產(chǎn)生過程是：汽車尾氣排放的烯烴類碳?xì)浠衔锖偷趸衔?，在?qiáng)烈的陽(yáng)光紫外線照射下，會(huì)吸收太陽(yáng)光所具有的能量。這些物質(zhì)在吸收了太陽(yáng)光的能量后，會(huì)變得不穩(wěn)定起來(lái)，原有的化學(xué)鏈遭到破壞，形成新的物質(zhì)，這種化學(xué)反應(yīng)被稱為光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物為含有對(duì)動(dòng)物、植物和材料有害的臭氧、PAN、丙烯醛、甲醛等二次污染物的光化學(xué)煙霧。

“而北京的霧霾天出現(xiàn)在冬天，跟洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件并不能相提并論。并且，即使北京的霧霾天氣中的化學(xué)成分和洛杉磯光化學(xué)煙霧事件中的某些化學(xué)成分有可能相同，但其形成的機(jī)理和來(lái)源并不一樣，具有各自不同的特點(diǎn)?！?謝紹東說。

南京市環(huán)境科學(xué)研究所的一項(xiàng)研究也證實(shí)，光化學(xué)煙霧污染形成是要具備三個(gè)條件的：一是大氣中存在一定量的污染物，主要是氮氧化合物、碳?xì)浠衔?，?lái)源是機(jī)動(dòng)車和電廠廢氣；二是濕度低、氣溫在24℃-32℃度的夏季晴天的中午或午后，天氣光照充足，只有在這樣的天氣條件下通過強(qiáng)光才能促成反應(yīng)；三是揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）和氮氧化物（NOx）反應(yīng)活躍，濃度嚴(yán)重超標(biāo)。

謝紹東說，與美國(guó)洛杉磯相比，北京霧霾天的確存在光化學(xué)反應(yīng)，但是由于含量較小，并不至于形成光化學(xué)煙霧，因此市民并不用太擔(dān)心。不僅如此，光化煙霧的形成還需要具備一定的條件。其中，氣象條件對(duì)光化煙霧的形成有重要影響，在有強(qiáng)烈日照的晴日、微風(fēng)、接地逆溫層存在時(shí)容易形成。

“至于大氣顆粒物中的有機(jī)物是否對(duì)人體健康有害，仍然取決于是什么樣的有機(jī)化合物和攝入的量，但顆粒物濃度達(dá)到多少就會(huì)直接威脅健康，目前國(guó)內(nèi)外還在不斷研究，并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?！彼f。

揭開“毒煙霧”神秘面紗

“事實(shí)上，光化學(xué)反應(yīng)在我國(guó)各大城市普遍存在，通常以臭氧濃度為監(jiān)測(cè)指標(biāo)，但具體達(dá)到何種級(jí)別可以稱之為‘污染事件尚未有明確界定?！敝x紹東說。在北京，光化學(xué)反應(yīng)頻發(fā)時(shí)間大約是每年的4月到7月。

2008年奧運(yùn)期間，國(guó)際奧組委專門要求北京檢測(cè)臭氧。因?yàn)檫@個(gè)物質(zhì)是光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，通常認(rèn)為這個(gè)物質(zhì)一出現(xiàn)，就意味發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)。這也就是說，只要有揮發(fā)性有機(jī)物、氮氧化物等就有可能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。只是光化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度不同、程度各異而已。

他表示，光化煙霧的形成過程十分復(fù)雜，無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物都參加了反應(yīng)，反應(yīng)過程也相當(dāng)復(fù)雜。有人說要用 102個(gè)反應(yīng)式來(lái)描述整個(gè)過程，其復(fù)雜程度可想而知。不過要控制光化學(xué)污染主要是控制臭氧生成。當(dāng)臭氧濃度高的時(shí)候，就是光化學(xué)反應(yīng)很活躍的時(shí)候。而形成臭氧的前提物就是揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）和氮氧化物（NOx），它們主要來(lái)源于汽車尾氣和工業(yè)排放。

中國(guó)工程院院士、北京大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院教授唐孝炎也撰文指出，光化學(xué)煙霧污染是典型的二次污染，即由源排放的一次性污染物在大氣中經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化而形成，污染區(qū)域可達(dá)下風(fēng)向幾百到上千公里，是一種區(qū)域性的污染問題。它一般出現(xiàn)在相對(duì)濕度較低的夏季晴天，最易發(fā)生在中午或者下午，夜間消失。光化學(xué)煙霧造成危害的主要原因是由于對(duì)流層的臭氧與其他氧化劑直接與人體和動(dòng)植物接觸，其極高的氧化性能刺激人體的黏膜系統(tǒng)，人體短期暴露其中能引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、疲乏、惡心等癥狀。

控制污染源是“毒煙霧”防治根本

20 世紀(jì)40 年代，由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放的氮氧化物和揮發(fā)性氣體增多，出現(xiàn)光化學(xué)煙霧污染后，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家開始致力于機(jī)動(dòng)車尾氣的防治研究和低氮燃燒技術(shù)開發(fā)。到60 年代，歐洲開始出現(xiàn)大范圍的酸雨問題，70 年代北美也開始出現(xiàn)該問題，歐盟和美國(guó)由此開始了氮氧化物的區(qū)域污染治理行動(dòng)。

區(qū)域性酸雨問題出現(xiàn)的同時(shí)，近地面臭氧問題也日趨嚴(yán)重。氮沉降是歐美等國(guó)大面積區(qū)域出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化問題的主要原因，歐洲的氮沉降問題甚至遠(yuǎn)超過酸沉降對(duì)環(huán)境的影響。因此，歐美等國(guó)在進(jìn)行氮氧化物污染控制時(shí)，酸雨和近地面臭氧都是其控制目標(biāo)。近年來(lái)，細(xì)顆粒物也逐步成為氮氧化物削減的新控制目標(biāo)。

“美國(guó)和歐洲的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)具有很大的借鑒意義，為有效控制氮氧化物及其二次污染物的污染，我國(guó)在制定氮氧化物污染控制戰(zhàn)略和技術(shù)政策時(shí)，需要引起足夠的重視。”北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院張世秋研究員說，盡管我國(guó)已有機(jī)動(dòng)車尾氣和電廠煙氣氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)，但目前控制技術(shù)還存在問題。

有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)國(guó)外現(xiàn)有的治理技術(shù)，盡快開發(fā)出適合國(guó)情的燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物控制技術(shù)，進(jìn)而制定相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，為氮氧化物的排放管理提供依據(jù)。同時(shí)，進(jìn)一步完善大氣污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和建立區(qū)域控制協(xié)調(diào)機(jī)制，從而有效解決氮氧化物及二次污染物帶來(lái)的環(huán)境污染。

唐孝炎院士表示，光化煙霧對(duì)人體健康有較大危害，應(yīng)當(dāng)控制污染物排放，避免生成光化煙霧。而機(jī)動(dòng)車尾氣是光化學(xué)煙霧污染的主要污染源，在這種條件下減少污染物排放是防止產(chǎn)生光化煙霧的一種辦法。

就中國(guó)氮氧化物污染的防治問題，全國(guó)環(huán)保部污染防治司大氣處劉孜處長(zhǎng)也曾表示，中國(guó)要借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，主要從空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)、酸雨問題和臭氧超標(biāo)，還有PM2.5的問題入手。