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臭氧污染,对人体和宝宝的伤害很严重!

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    发表于 2017-5-19 19:23:06  | 显示全部楼层 | 阅读模式

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      5月18日,中国环保部官网通报,预计5月18-19日,京津冀及周边地区将出现一次污染过程,北京、天津、河北中南部部分城市空气质量可能达到中度污染,短时可至重度污染,首要污染物为臭氧。

      北京市环保监测中心的空气质量预报也显示,19日北京各城区的主要污染物将是臭氧,污染级别4级。这条新闻让很多人目瞪口呆:PM2.5还在,怎么又来了一个新品种啊。

      18日晚间查阅空气质量app时可以看到,北京在这一天截至晚间10点的臭氧日均值为68微克/立方米(国家标准为100微克/立方米)。单以臭氧为指标看,北京在全国384个城市中排名第366位,前三名被辽宁省的城市包揽,分别为葫芦岛、朝阳和锦州。

    太阳底下无新事

      虽说关于臭氧的空气污染预警信息我们看得少,不过并不算“新品种”。2008年北京奥运期间,一些专业人士已经发现,虽然外面看着是蓝天白云,但臭氧指数实际上已经非常高了。从2012年各地市开始发布空气质量指数(AQI)以来,媒体和公众也渐渐发觉,长三角、珠三角等地区的夏季,臭氧常常会超过PM2.5,成为首要空气污染物。

      查看各城市臭氧平均值,可以看到几乎都是持续走高。2015年,全国74个重点城市臭氧日最大8小时平均浓度第90百分位数在95—203微克/立方米,平均为150微克/立方米,较2013年上升7.9%;超标城市由2013 年的17个升至2015年的28个,超标城市的比例达37.8%,升高14.8个百分点。

      图表来源:王跃思等人撰写《北京市大气污染治理现状及面临的机遇与挑战》

      北京大气臭氧问题更为严峻。近3年北京大气臭氧浓度水平高、增长速度快,并且以臭氧为首要污染物污染天数也持续增加。2015年北京臭氧超标天数为69天,较2014年的59天上升17%。北京大气颗粒物污染严重,但相对周边城市浓度水平并不是最高;臭氧污染则不同,不但夏季超标天数多,而且浓度水平在京津冀乃至全国均为最高水平。

    有多危险?已有前车之鉴

      1948年洛杉矶平安夜发生的光化学烟雾事件。

      臭氧的形成非常复杂,是在氮氧化物和挥发性有机物经过紫外线照射、发生光化学反应后生成。臭氧浓度通常是在平均气温较高的5-9月,在阳光正猛的下午3点左右达到峰值。

      对于臭氧的研究与治理,欧美很有经验,因为这些国家早就经历了多轮光化学污染事件,而臭氧浓度升高就是光化学烟雾发生的主要标志。根据标准,当空气中每小时臭氧平均浓度大于200微克每立方米或连续8小时臭氧平均浓度大于160微克/立方米时,即判识为光化学烟雾。

      以洛杉矶为例,从1940年开始,洛杉矶每年夏季到早秋,只要是天气晴朗的日子,城市上空就会出现一种弥漫蓝天的浅蓝色或棕色烟雾,使整座城市浑浊不清。这种烟雾会使人眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头晕、头痛。

      1943年以后,情况变得更加严重,演变成了我们熟知的洛杉矶光化学烟雾事件。1950年以后,光化学烟雾污染事件在美国其他城市和世界各地相继出现。

      臭氧和光化学污染带来的短期危害,部分生活在京津冀的读者已经或即将感受到(其实长三角珠三角东三省等广泛区域也不能幸免),最明显的是五官不适:眼睛刺痛、喉咙鼻子不适,敏感的还会头痛。

      长期影响则包括破坏人体免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老,导致孕妇生畸形儿;刺激和损害鼻粘膜和呼吸道,引发胸闷咳嗽,严重则引发哮喘;神经中毒,导致记忆力衰退等。

      加州洛杉矶的一项研究发现,如果母亲怀孕期间生活在臭氧浓度度高的地区,其孩子出现自闭症的机率会增加12-15%。该州一项2002年的研究调查的是一群居住在雾霾笼罩的南加州的健康儿童。因暴露在臭氧污染的环境下,那些户外体育运动时间长的儿童患哮喘的几率是大部分时间留在室内的儿童的三倍之多。

      臭氧年均值。蓝线代表洛杉矶,红线代表加州中位数,绿线代表美国中位数。

      也正是因为意识到了臭氧的严重健康危害,各国都在谨慎监控大气中的臭氧浓度,并且通过倡导清洁能源车、监管炼油厂这类主要污染源等方式,试图降低臭氧值。从曲线来看,美国臭氧污染最严重的城市洛杉矶确实自2007年以来在明显好转,不过其2015年的年均值仍然为94.0微克/立方米,超过了美国环保局70微克/立方米的标准。

    那么如何是好?

      北京在19日的污染级别为4级,也就意味着儿童、老人、心脏病和呼吸病患者要减少长时间、高强度的锻炼,一般人群也要适量减少户外活动。

      在出行安排上,阳光最炽热的正午到下午3点,尽量宅在室内比较安全。

      有心脏病或哮喘病史的人,有必要将应急药品放在身边,以备不时之需。

      在防护工具方面,大多数PM2.5口罩对更为微小的臭氧分子只能起到很有限的作用。用口罩去除臭氧最有效的办法就是在材料层里加一层活性炭,这种特制口罩原本主要是为焊工、矿工、装修工人、实验室人员特别设计的安防用品。不过到目前为止,多数公共卫生和环保部门并不建议普通人使用这种口罩,因为它在佩戴方式和总时长方面都需要专业指引。

      进入室内后,臭氧浓度就将大大降低,由于现有独立测评几乎没有测试空气净化器在清除臭氧方面的功效,所以无法推测将空气净化器开足马力究竟有没有用。不过需要提醒的是,部分静电除尘原理的净化器倒是会产生臭氧,虽然臭氧在低于一定浓度时可以消毒,但高了反而问题多多。

      正视这一点吧,对我们目前还算新鲜事物的臭氧,在这个夏天还将多次进犯城市与乡村。鉴于它的隐蔽性,我们有必要在每天出门前除了留意PM2.5,还要留意臭氧数值,并根据这些数据来安排出行计划。

    相关新闻:唐孝炎:臭氧危害甚于PM2.5

      2013年的夏天,高温在中国南方的长时间肆虐,让臭氧超越已经臭名昭著的PM2.5,成为许多城市的首要污染物。作为一种看不见的隐性杀手,臭氧对人体的危害非但不亚于PM2.5,甚至更加严重。

      作为一种随着工业化国家汽车普及而出现的污染物,臭氧在中国实现工业化之前已经出现。早在40年前,北京大学的唐孝炎教授就关注到了它的危害,而随着中国工业化进程的深入,臭氧污染在中国各地的出现,并不出她的所料。

      和PM2.5一样,臭氧也是一种一次污染物在一定条件下生成的二次污染物,在接受财新记者专访时,唐孝炎强调,中国当前大气污染已经是煤烟型污染和光化学烟雾共同构成的复合型污染,二次污染成为必须注意、预防和控制的重要对象。

      财新记者:你什么时候开始关注到臭氧问题?

      唐孝炎:上世纪70年代,在兰州西固出现的光化学烟雾现象,我们感觉与美国洛杉矶上世纪四五十年代报道的很类似,当时臭氧到底有多高并不清楚,兰州提出让我们做研究的时候,只是说空气刺鼻,小学生流眼泪,以及发现植物比如菠菜、西红柿叶子反面的现象也跟洛杉矶植物的损害相似。

      当时条件不好,没有什么研究方法,一切从头摸索。当时发现兰州的光化学烟雾来源和洛杉矶不同,不是汽车,而是石化,后来我们对上海金山石化和大庆油田做了监测,也发现了这种现象。由于地理位置及气象条件当时并未构成威胁。

      1979年回到北京后,我们开始对燕山石化做了测定研究,现象类似,当时认为只是单个化工企业导致。从环保部门来说,也开始只对北京、上海、兰州等少数几个城市做臭氧测定,在这些城市,夏秋季节都会先后有臭氧高值出现,1986年在测中关村地区测定,是北京市环保局的项目,4月就发现有臭氧升高的苗头,5月份开始出现高值,在整个夏天都经常会有高值出现,甚至延长到9月份。

      我们当时已经预见到,臭氧在20年内会非常严重,但是没有引起大家重视,因为洛杉矶、东京都是汽车到几百万辆时出现的问题,从政府部门来说,当时主要是认为中国烧煤的问题比较大,没想到汽车发展这么快,工业发展也比较快,挥发性有机物和氮氧化物增加非常快。当时主要是认为中国烧煤的问题比较大。政府开始考虑氮氧化物是21世纪初的事情。

      可以说,从1974年开始,我们对臭氧的研究一直没有停止,后来上世纪80年代开始研究酸雨十几年。在兰州的时候也已经注意到pm2.5。研究跟霾的关系。用美国进口仪器和自己开发的仪器,对PM2.5一直进行测定。1996年提出大气复合污染的问题。原因就是感到一次污染物排放量大,二次污染物已经到了严重的程度不得不注意的时候了。

      财新记者:臭氧成为南方城市的首要污染物,这种状况形成的原因是什么,主要是气象条件的原因,还是污染物排放的原因。这和机动车数量增加的速度是否有很大的相关性?

      唐孝炎:有。虽然中国城市现在的汽车保有量还没有高到洛杉矶在上世纪四五十年代那么高,但是也不太低了。中关村在上世纪90年代的数据,臭氧已经挺高了,但当时终究只是一个季节,没有二氧化硫的问题大。

      形成这个现象是很多原因,一方面是汽车保有量大,而且经常堵车,怠速时挥发性有机物(VOC)的排放量最高,大气中氮氧化物很多,两者在紫外光照射下产生光化学反应形成光化学烟雾,判断光化学烟雾的一个标准是臭氧超标。现在化工企业越来越多,由于过去宣传的污染物是二氧化硫和氮氧化物,觉得比钢铁厂干净,实际上VOC排放非常多,造成大气氧化性增高。

      南方珠三角地区由于对PM2.5的重视比较早,二氧化硫的问题解决得也比较好,很多污染城市逐渐改善,但是VOC没有得到足够重视。臭氧量上去,就是因为VOC没有限制住,南方城市一定的湿润度也有利于光化学反应。

      财新记者:在全球范围看,欧美国家的大城市在上世纪50年代左右,随着机动车数量的急剧增加,都曾经历过以臭氧为主要污染物的光化学烟雾事件,中国是否也曾经出现过这样的事件,或者说污染物指标上已经达到了这样的条件,但是没有认定。国外有什么经验可以借鉴?

      唐孝炎:称作一次光化学烟雾事件,需要连续几天臭氧超标,在中国实际上也发生过很多次。因臭氧不在考核指标内,没有报道。

      在治理上,这个问题相当不好解决,美国旧金山湾区用了40年时间才解决,因为VOC排放牵涉的面太广,包括化妆品、清洗剂等普遍都在排放,虽然化工是主要的,但无组织排放也很多,包括餐饮业,家家户户都排放,美国甚至把烤肉都当作一种VOC的排放源,在人口密集的地区,VOC的排放非常大,而且特别复杂。

      从美国和日本的经验来说,就是方方面面要采取措施,工业上好说,兰州就靠解决跑冒滴漏的问题,但是无组织排放要解决就很困难,比如外墙涂料要强调用水溶性涂料,而不是有机涂料,餐饮业的油烟要处理,汽油的质量要提高,对加油站、油库、油罐车、加油枪的油气回收,停车场要防止汽车的漏油和蒸发,柴油尽量用轻柴油,改进轮船、飞机的燃料。

      即便是这样,洛杉矶每年还有100天左右的光化学烟雾。

      可以说,解决了臭氧问题,就能解决PM2.5的问题,如果不重视VOC,臭氧降不下来,也没法解决PM2.5问题。新的国10条和重点区域联防联控中,都提出要对VOC进行控制,但是没有提出量的指标,好的现象是现在很多地方环保局都重视起来了。

      还有一个问题在于自然界排放的VOC本来就很多,例如自然保护区、稻田等也有排放,美国为什么标准降不下来,就是因为植被茂盛,天然排放的VOC占了相当大份额,在乡村地区、植被茂盛的地区,如果氮氧化物增加一点,臭氧就会增加很多。

      美国南方的臭氧浓度一直很高。1978年起,把主要的精力放在治理VOC上,但是到了1989年,出现很大的问题,南方许多城市一下子很高,发现过去的对策有错误,实际上是天然VOC占了很大比例,而日本一开始就严格控制氮氧化物的浓度,臭氧一下子就降了下来,对于城市地区,VOC和氮氧化物两者都要控制,在农村等天然VOC排放高的地区,氮氧化物是主要的限制对象。

      产生雾霾和臭氧的驱动力就是大气氧化性增高,夏秋季臭氧的浓度反映了大气氧化性的强弱。大气氧化性的问题解决,把臭氧问题解决了,PM2.5就不成大问题。二氧化硫对臭氧没什么直接作用,而对PM2.5有比较大的作用。

      1980年我们曾经在前门大街的十字路口测量臭氧,发现臭氧浓度很低,原因后来发现是汽车尾气中,一氧化氮(NO)的量很大,就把臭氧吃掉了,但是在下风方向上臭氧浓度就很高。实际上所有的燃烧源排放的90%是NO,然后在空气中逐渐转化成了NO2。

      财新记者:臭氧的污染有什么特点,为什么过去对它的流行病学研究不是很多。但是从动物实验上看,臭氧对于人体的危害并不亚于PM2.5,是不是应该在超标的时候给予市民一定的警告,尤其是体弱的老人减少户外活动。

      唐孝炎:臭氧的危害不是长期暴露,而是有季节性,跟地理条件、气象条件都有关系。pm2.5可以一直进入肺部,所以显得问题更大。臭氧本身有刺激性,但是光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯(PAN)的刺激性更强,这种物质在洛杉矶、兰州的光化学烟雾中都有发现,在北京、珠三角也可以测到,这种物质可以长距离输送,在南北极企鹅身上都有发现,其实,虽然臭氧是光化学烟雾的指标,但是对健康损害最大的不是臭氧,而是PAN。

      从直观感受上,光化学烟雾臭氧有时可以看到颜色,有时看不到,晴天根本看不见。只有很严重到影响能见度的时候,才能够看到。所以从政府部门来说,应该给老百姓一些提示,一般人出门会防晒、戴墨镜,但是如果室外已经存在光化学烟雾,就应该减少出门。政府部门要作出预报和预警。

      财新记者:从国家的层面上,臭氧并未纳入污染物控制的一种指标,是不是因为它本身是一种二次污染物,需要对一次污染物进行控制,比如氮氧化物和挥发性有机物,地方上是否应该增加一些地方的标准,以应对这种南方特有污染现象。

      唐孝炎:臭氧作为环境质量标准在1979制定的标准中已经纳入,用小时最大浓度值来表示,但没有要求各地都来执行。只有少数城市如北京、广州、兰州、上海等城市的监测站做了监测,但未报道。这次修订的新标准中也已经列入,并加上了8小时的指标。是属于需要控制的指标。

      它是二次污染物,而PM2.5中部分也是二次污染物。而当前大气污染已经是复合型的污染。二次污染已成为必须注意、预防和控制的重要对象了。

      现在虽然说把VOC加进去,但是无组织排放很难治理,总量、排放强度也不清楚,只能笼统地提一提。


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