有毒气体致死事件:臭氧跨境污染的严重性

作者: 黄雨佳

来源: 环球科学

发布日期: 2024-07-08 22:01:27

本文讨论了臭氧作为有毒气体对人类健康的危害,特别是对流层中臭氧浓度过高导致的“坏臭氧”问题。文章指出,臭氧不仅可能来源于本国的工业和日常活动,还可能从其他国家飘来,尤其是在欧洲,大部分臭氧相关的死亡都是由其他国家飘来的臭氧造成的。此外,气候变化也可能加剧臭氧的危害。

对于地球大气中的臭氧,相信你一定不会感到陌生。我们平时所说的臭氧层,其实指的是平流层中臭氧浓度相对较高的区域。这个区域的臭氧可以吸收和屏蔽日光中的短波紫外线,对地球生物圈有极其重要的保护作用,称得上是“好臭氧”。然而,臭氧同时又是一种有毒气体。人体直接接触臭氧可能会出现眼睛和鼻子的不适,出现呼吸系统疾病和肺功能损害,严重的患者甚至会死亡。

一项2017年发表于《环境与健康展望》的研究表明,仅2016年一年,我国因呼吸系统疾病死亡的30岁以上成年人中,死因与长期暴露于臭氧相关的就有316 000人,占因呼吸系统疾病死亡总数的28%。可见,如果平流层之下的对流层中臭氧浓度过高,这里的臭氧就成了“坏臭氧”。

“坏臭氧”可能有多种来源。一方面,它可能来源于上方的平流层,形成地面臭氧的背景水平;另一方面,它也可能在对流层中通过多种反应生成。氮氧化物和挥发性有机物会在紫外线的作用下发生一系列光化学反应,生成臭氧。而化石燃料的使用会产生氮氧化物,同时日常消费品中的挥发性物质也已成为城市VOC的主要来源之一。可见,“坏臭氧”与人类的生产活动密不可分。

根据欧洲环境署的数据,超过95%的欧洲人口暴露在超过世界卫生组织规定的臭氧水平中。暴露于这样的臭氧水平已成为欧洲空气污染导致过早死亡的主要原因之一。在对流层中,臭氧生成的起始物质的寿命通常较短,而臭氧分子的寿命则相对较长,能在对流层中持续存在并长距离运输。

因此,研究人员对35个欧洲国家中813个相连的区域进行了研究,分析其臭氧相关的死亡中有多少来源于本国,又有多少来源于其他欧洲国家甚至是欧洲以外的国家。

研究人员发现,臭氧分布由北向南呈明显梯度升高的趋势。这是因为越往南,越靠近赤道的地方温度越高,就越有利于臭氧形成。数据显示,在欧洲所有可归因于对流层臭氧的死亡病例中,88.3%的臭氧来源并非本国,甚至56.7%的来源并非欧洲本土。而在列支敦士登,该国接近100%的可归因于臭氧的死亡都与本国无关。在一些较小的南欧国家,来自海洋的臭氧则扮演了重要角色。

这些数据表明,要避免臭氧对人体健康产生不利影响,各国之间需协调行动,这是一项需要全球各国共同努力的系统工程。气候变化可能会加剧臭氧给人类造成的危害。首先是气温升高可能会增加VOC的挥发;其次,温度升高也会加快对流层中生成臭氧的反应;而且,全球变暖还会改变地面的湿度和风力条件,导致地面气旋的频率降低,大气流动减缓。因此,VOC和氮氧化物等得以长时间“共处”,这延长了它们的反应时间。

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