它比PM2.5更可怕臭氧連續(xù)5個月成最大污染物

本刊記者 滕玲

10月21日，環(huán)保部發(fā)布了今年第三季度京津冀、長三角、珠三角區(qū)域及74個城市空氣質(zhì)量狀況。其中，京津冀區(qū)域空氣質(zhì)量達標天數(shù)同比明顯增加，PM2.5、PM10、二氧化硫等主要污染物濃度同比明顯下降，僅臭氧污染略上升。第三季度，74個城市達標天數(shù)比例在43.5%～100%之間。超標天數(shù)中，以臭氧為首要污染物的天數(shù)最多，其次是PM2.5。這是自今年5月以來，臭氧連續(xù)第五個月取代PM2.5，成為空氣品質(zhì)超標的“元兇”。臭氧成了最大的污染物。

臭氧通常存在于距離地面30公里左右的高層大氣中，它能有效阻擋紫外線，使大氣溫度升高，并使地球上的生物免受過多紫外線傷害，因此被稱為“地球上生物的保護傘”。但是在近地面，臭氧卻是一種令人討厭的污染物。它是光化學煙霧的主要成分。汽車排放的氮氧化物，在陽光輻射下就會生成臭氧。臭氧污染成了人們關(guān)注的話題。

“拖后腿”的臭氧污染

“在天是佛，在地是魔”是科研界對臭氧的公認描述。

聚集在平流層，臭氧是“地球衛(wèi)士”，可吸收太陽光照中的紫外線；近地面，高濃度的臭氧會刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織，對人體健康產(chǎn)生負面作用。

今年入夏以來，北京的藍天比往年明顯增多，然而8月中旬，環(huán)保部公布的7月份全國74個城市空氣品質(zhì)狀況顯示，北京的空氣品質(zhì)排名不升反降，位列全國倒數(shù)第10名。在5月至8月監(jiān)測的北京空氣品質(zhì)“超標日”中，均是以臭氧為首要污染物的天數(shù)最多，其次才是PM2.5。

自2013年國家執(zhí)行新《環(huán)境空氣品質(zhì)標準》以來，臭氧便成為許多城市夏季空氣品質(zhì)超標日的首要污染物。環(huán)保部公布的數(shù)據(jù)顯示，2013年8月全國74個城市空氣品質(zhì)超標天數(shù)中，以臭氧為首要污染物的天數(shù)占比超過七成，PM2.5僅占19.8%。2014年8月，74個城市的主要污染物還是臭氧。今年8月，仍然延續(xù)上兩年格局，臭氧成為“拖累”空氣品質(zhì)的首害。

臭氧是光化學煙霧的代表性污染物。歷史上著名的美國洛杉磯光化學煙霧事件就是臭氧污染的典型案例。由于臭氧的危害日益明顯，國際上對于臭氧的安全標準越來越嚴格，我國新修改的《環(huán)境空氣品質(zhì)標準》也增加了關(guān)于臭氧的控制標準。按現(xiàn)行國家標準，臭氧小時濃度超過每立方米200微克，即達到“3級輕度污染”級別，視為“超標”。

“與其說臭氧污染，不如稱之光化學污染。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，使原有的化學鏈遭到破壞，發(fā)生光化學反應生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物。參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物，稱之為光化學煙霧。臭氧是光化學煙霧的主要成分。人們在監(jiān)測這些污染物時，臭氧濃度也是最主要的指標。”中國氣象局在自己的官方博客如此介紹。

“最近許多研究表明，臭氧正逐步成為除了可吸入顆粒物外，對環(huán)境空氣品質(zhì)影響最大的污染物?！杯h(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院大氣環(huán)境規(guī)劃部副主任雷宇介紹說，臭氧超標當前主要集中在京津冀、長三角、珠三角以及山東、河南等地，且呈加劇趨勢。當前，臭氧污染還是區(qū)域性問題，不是全國性問題。

中科院大氣物理研究所研究員王躍思則認為，目前，從全國來看，北方臭氧超標每年有1個峰值，而南方每年有2個峰值，甚至西部一些地區(qū)也面臨臭氧超標問題。盡管在影響范圍上的判斷不同，但專家普遍認為，臭氧超標已成為我國必須認真面對的一項環(huán)保新課題。

臭氧為何會超標？北京市環(huán)保監(jiān)測中心主任張大偉說，地面臭氧除少量由平流層傳輸外，大部分是由人為排放的“氮氧化物”和“揮發(fā)性有機物”，在高溫光照條件下二次轉(zhuǎn)化形成的?！暗趸镏饕獊碜詸C動車、發(fā)電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等排放；揮發(fā)性有機物主要來自機動車、石化工業(yè)排放和有機溶劑的揮發(fā)等?！?/p>

北京市環(huán)境科學院大氣污染防治研究所副所長黃玉虎介紹說，揮發(fā)性有機物對PM2.5和臭氧這兩種污染物的形成均扮演著關(guān)鍵角色?！笆紫龋瑩]發(fā)性有機物可以與大氣中的自由基發(fā)生反應，形成二次有機氣溶膠，這是PM2.5的主要成分之一。其次，揮發(fā)性有機物可以和氮氧化物，在紫外光照射的條件下，發(fā)生一系列光化學鏈式反應，提高大氣的氧化性，引起地表臭氧濃度的增加，又加速二次細顆粒物的生成。這也是夏天更容易臭氧超標的原因。”

臭氧其實比PM2.5更加可怕

臭氧污染無色，看不見摸不著卻“暗藏殺機”，它其實比PM2.5更加可怕。與PM2.5相比，臭氧污染更具隱蔽性，特別是少云無風的晴朗天氣下，最容易出現(xiàn)臭氧污染。

臭氧幾乎能與任何生物組織反應,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粘膜和呼吸道，這種刺激，輕則引發(fā)胸悶咳嗽、咽喉腫痛，重則引發(fā)哮喘，導致上呼吸道疾病惡化，還可能導致肺功能減弱、肺氣腫和肺組織損傷，而且這些損傷往往是不可修復的?！币虼耍瑢加袣獯?、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。美國斯克利普斯應用科學研究所的保羅·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)淋巴細胞染色體畸變，損害某些酶的活性和產(chǎn)生溶血反應。

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的生物學家曾在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。

臭氧污染對所有人都有害，危害最大的人群就是孕婦與兒童。這是因為臭氧的比重約為空氣的1.66倍，常常聚集在下層空間，所以個頭小的兒童就成了最直接的受害者。

美國南加州的科學家曾經(jīng)對3535名10到16歲的孩子做過5年的追蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在臭氧濃度高的地區(qū)（年平均濃度介于112至138μg/m3），經(jīng)常玩三四種運動的孩子，喘發(fā)病率比不做運動的孩子高出一倍。特別是出生時體重較輕的孩子或是早產(chǎn)兒，受臭氧影響的幾率更大。

如果孕婦在懷孕期間接觸臭氧，出生的寶寶可能會先天瞼裂狹?。ㄒ步邢忍煨孕⊙郯Y，一般是懷孕三個月時胎兒眼球發(fā)育不理想所致）。

另一項名為AHSMOG的研究則是針對成年人的。這項始于1977年的研究，對3091名27～87歲的成年非吸煙的美國人進行了長達15年的追蹤。結(jié)果顯示，經(jīng)常暴露于臭氧環(huán)境下的男性，肺部出現(xiàn)了損害的癥狀。另外，肺癌的發(fā)病率和死亡率也與長期暴露在臭氧下有密切關(guān)系。

防治臭氧污染難度大

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。與美國單一的臭氧污染不同，我國是臭氧與PM2.5交織，相互作用下，再加上剛剛起步，因而治理難度更大。

國務院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)測預警等研究，為污染治理提供科學支撐”。業(yè)內(nèi)專家認為，對臭氧污染這一環(huán)保新課題，各級政府必須高度重視，應在加強基礎(chǔ)性研究和頂層設計的基礎(chǔ)上，采取綜合治理措施。

中國環(huán)境科學研究院副院長柴發(fā)合等人認為，應將臭氧前體物納入國家減排指標，制定針對揮發(fā)性有機化合物、氮氧化合物的總量控制規(guī)劃。柴發(fā)合說，臭氧前體物也是PM2.5二次顆粒物前體的一種，臭氧與PM2.5治理應該結(jié)合起來，綜合考慮，不能“頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳”。此外，鑒于臭氧污染是一種光化學污染，氣溫高時污染加劇，因而在考慮全球變暖問題時也要加入臭氧的考量。

從技術(shù)層面上說，治理臭氧前體物的重點應放在“車、油、路、廠”四個方面：提升汽車尾氣排放標準，改善汽車尾氣裝置，減少排放；提升燃油質(zhì)量；同時，逐步實現(xiàn)公交車、出租車改用燃氣；治理交通擁堵；淘汰落后產(chǎn)能，控制燃煤電廠、水泥、涂料、油墨印刷廠等企業(yè)排放的氮氧化合物、揮發(fā)物。

柴發(fā)合說，臭氧前體物在不同地方比例不同，即便在同一個城市，城區(qū)與郊區(qū)的比例也有差別。各地要把不同地方的臭氧形成機制搞清楚，通過監(jiān)測摸清楚臭氧前體物的具體比例、排放源的位置，這樣才能“對癥下藥”。而這方面工作需要環(huán)保部門與科研機構(gòu)的通力合作。

臭氧污染一般從每年4月份開始，一直持續(xù)到10月份，其中6～8月濃度最高。從一天來看，隨日照增強，臭氧濃度不斷增加，在下午1點左右出現(xiàn)峰值，下午2～3點持續(xù)高值，到傍晚5點左右隨著太陽輻射減弱，臭氧濃度逐漸降低。

北京大學環(huán)境科學與工程學院張遠航教授表示，針對臭氧污染，目前尚沒有明確的個人防護措施。戴口罩對阻擋臭氧毫無用處，室內(nèi)空氣凈化器同樣不起作用，有些凈化器本身還會產(chǎn)生臭氧，使用不當會造成二次污染。一旦臭氧濃度出現(xiàn)超標，應盡可能減少外出，尤其是兒童、老年人及心臟病、呼吸系統(tǒng)疾病患者，更應避免戶外活動。對于都市里的很多上班族來說，天氣晴好時，午飯后都會抓住機會出去散散步健身。這樣有可能弄巧成拙，臭氧污染會帶來健康危害，應盡量不要外出，尤其減少劇烈的戶外運動。