长期以来,大多数人习惯“看天辨污染”:雾霾来临,天色灰蒙蒙;沙尘暴肆虐,天色昏黄一片……当雾霾天多发的冬季和沙尘暴易发的春天过去后,我们迎来了炎炎夏日,晴空万里,艳阳高照,风和日丽……如此好的天气情况下,应该不会有空气污染了吧?
令人遗憾的是,答案不仅是有,而且这个名为“臭氧”的污染物还很不简单——它隐藏在蓝天白云之下,悄然而来。来自权威部门的消息称,目前我国夏季臭氧污染形势严峻,必须高度重视,并加大防治力度,以减少臭氧对环境的破坏以及对人体健康的危害。
事实上,随着夏季的到来,不仅京津冀地区,包括“长三角”区域、东北区域、华南区域以及西南区域在内的全国绝大部分地区的主要污染物均为PM2.5和臭氧,二者可谓“轮番登场”。
臭氧作为污染物进入我国公众视野,要追溯到2012年。当时,我国环保部修订了《环境空气质量标准》。在该版《环境空气质量标准》中,将环境空气污染指数(API)改为环境空气质量指数(AQI),并调整了污染物项目及限值,在二氧化硫、二氧化氮和PM10之外,增设了PM2.5平均浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值。
之后,有关部门在全国大范围开展的臭氧监测结果显示,很多城市存在臭氧超标问题,臭氧已成为继PM2.5之后困扰我国城市空气质量改善和达标管理的另一种重要二次污染物。前不久,我国生态环境部发布的《2017中国生态环境状况公报》显示,2017年,我国338个城市的环境空气臭氧平均浓度为149微克/立方米,较2015年上升11.2%。
臭氧究竟是一种什么物质?它长什么样子?臭氧虽然与维持人类生命的氧气就差一个字,而且都是由同样的单一元素构成,二者却是石墨和钻石一般的区别——一个天上,一个地下。因为比氧气多了一个氧原子,臭氧的氧化性比氧气更强。
臭氧是大气中一种微量气体。在常温、常压下,较低浓度的臭氧无色;体积浓度达到15%时呈现淡蓝色,有刺激性气味;当浓度较高时,臭氧的气味与氯气的气味很像。其来源有天然和人为两方面。
臭氧有四个特点:一是季节性。气温高、光照好是形成臭氧的必要条件,通常臭氧浓度在每年4~10月份较高,6~8月达到高峰。二是地域性。臭氧污染由北向南逐渐增加,在我国“珠三角”地区,臭氧作为首要污染物的天数在全年占比高达63%左右,这与PM2.5由北向南逐渐减少的趋势恰好相反。三是郊区浓度高。郊区是臭氧浓度的高值区域,与高密度人群区域不重叠。四是急性效应。
与PM2.5不同,臭氧的半衰期只有三四个小时;一天之中,臭氧浓度较高的时段集中在12~17时,尤以15时左右为高,并在傍晚前消散。
臭氧对人体健康造成的伤害还因人群而异。一般认为,老人与小孩对臭氧比其他人群更为敏感。除了对人体造成伤害外,臭氧污染还会降低植物的光合作用,导致植物叶片坏死、脱落,造成农作物减产。
近地面的臭氧是怎么产生的呢?
在中国气象局的官方博客上,有这样一段文字:与其说臭氧污染,不如称之为光化学污染。汽车、工厂等污染源排入大气的挥发性有机污染物(包括烃类、卤代烃、芳香烃和多环芳香烃等)和氮氧化物等一次污染物,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、醛类以及过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。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被称为光化学烟雾。
臭氧是光化学烟雾的主要成分。
既然氮氧化物和挥发性有机物排放是形成臭氧污染的罪魁祸首,减少这二者的排放数值必然会使臭氧污染浓度降低。“十二五”时期,我国首次将氮氧化物纳入约束性指标,实施总量控制,通过对钢铁、水泥等行业进行脱硝末端处理,并对重型柴油车加装尾气处理装置、提高排放标准,来减少氮氧化物排放及硝酸盐对大气环境的污染。“十三五”时期,挥发性有机物已被纳入总量控制范围……这些措施都将对臭氧污染防治起到积极作用。