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当前,人们对空气污染的注意力多集中于PM2.5。但随着季节更替,空气中的首要污染物也有所变化。进入夏季,臭氧开始取代PM2.5和PM10,成为一些地区首要空气污染物。
4月底,生态环境部部长就2017年度环境状况和环境保护目标完成情况向全国人大常委会报告中提到,在颗粒物浓度逐年下降的同时,全国臭氧浓度同比上升了8.0%,臭氧超标问题日益显现。
1、臭氧与臭氧超标
臭氧是一种蓝色、有刺激性的气体,由于臭氧具有的强氧化性,如果空气中的臭氧浓度过高,很容易引起上呼吸道的炎症病变,出现咳嗽、头疼等症状,还会对皮肤、眼睛、鼻黏膜产生刺激。针对美国的45万人的18年长期跟踪研究显示,生活在臭氧超标的都市,因肺部疾病死亡的风险要高30%。
“臭氧超标”并不是由污染源直接排放所导致,而是排放到空气中的氮氧化物、挥发性有机物(VOCs),在空气中进行复杂的光化学反应产生的。“臭氧超标”现象多在晴天出现,高温天气为臭氧的生成提供了更便利的条件。
2、好臭氧与坏臭氧
大气层中的臭氧,分为对流层近地面臭氧和平流层臭氧。平流层臭氧距离地面25公里-30公里,可以有效吸收太阳紫外线辐射,是对地球表面生活的人类和动植物有益的紫外线屏障,是人类需要保护的大气臭氧层。换句话说,平流层臭氧是好臭氧,是地球的“保护伞”。
对环境和人体健康产生危害的,是对流层近地面臭氧,也就是所谓的坏臭氧。市民如果长期接触坏臭氧,会对呼吸系统和免疫系统产生伤害。近地面臭氧大部分是由人为源排放的氮氧化物和挥发性有机物等,在高温、强光照条件下发生化学反应二次转化生成。其中,氮氧化物主要来自机动车、发电厂、燃煤锅炉和水泥炉窑等高温燃烧或工艺过程排放,挥发性有机物主要来自机动车、石化工业排放和有机溶剂挥发等。
3、臭氧为何夏季容易超标?
臭氧污染带有明显的季节性特点,一般5月-9月浓度较高。盛夏季节,空气扩散条件比较好,加上降雨较多,是一年当中PM2.5浓度相对较低的季节,人们经常可以看到蓝天白云。但是,夏天强烈的太阳辐射和较高的温度,容易造成光化学烟雾和二次臭氧生产。持续高温和强日照天气,有利于氮氧化物和挥发性有机物发生大气光化学反应,从而生成近地面臭氧等强氧化剂。因此,在夏季,臭氧会随着气温上升而增多。
如果地面风速较低、混合层高度较低,还会导致地面臭氧不断累积。同时,大气中的气态污染物也可能在这种强氧化环境中生成二次气溶胶,进一步加重PM2.5污染,呈现地面臭氧和PM2.5复合型污染的特征。
4、臭氧超标对健康的影响
臭氧几乎能与任何生物组织反应,对呼吸道的破坏性很强。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。
根据世卫组织WHO对空气中臭氧污染的说明,当每天8小时的臭氧浓度均值最高达到100μg/m3的时候,就可能会对人体健康产生不利的影响;达到160μg/m3的时候,可导致儿童的健康效应,长时间在这样的环境下暴露和运动,则可以导致健康年轻人的肺部损伤;达到240μg/m3则会造成显著的健康危害,危害大部分的易感人群。
5、最危险的人群:孕妇和儿童
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。
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。
6、如何减少臭氧污染危害?
在臭氧问题短期内无法迅速解决的情况下,我们就需要从个人的角度了解,如何让自己和家人尽量减少被空气中臭氧所伤害。关于如何减少臭氧超标天气带来的伤害,美国环保署EPA的建议包括:①尽量减少屋外运动的时间;②把外出的时间尽量安排在早上、傍晚这些臭氧浓度较低的时间段;③降低运动强度,避免做高强度的体育运动,比如足球、篮球这些。
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