臭氧污染，你“哭”了，或許是因為PAN

周亞楠

進入夏季，藍天白云、陽光明媚的日子多了起來，但其實，看上去空氣通透的背后并不意味著空氣質量良好，很有可能隱藏著你看不見的“健康殺手”——臭氧（O3）污染。

據生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的7月上半月全國空氣質量預報會商結果，7月上半月，受氣溫升高影響，華北局地、華東中北部、成都平原、四川盆地局地、陜西關中地區(qū)等地可能出現臭氧中度污染過程。

那么，臭氧污染是如何形成的？對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康會造成哪些危害？我們又該如何防護呢？記者采訪了中科院大氣物理研究所研究員唐貴謙和北京市生態(tài)環(huán)境局大氣處副處長謝金開。

臭氧污染是如何形成的

據介紹，地球被大氣層包圍著，從內到外分別是對流層、平流層、中間層、電離層和散逸層，而自然界中的臭氧90%存在于大氣平流層，這就是臭氧層。

“臭氧層能吸收太陽放射出的大量對人類、動植物和農作物有害的紫外線輻射，保護地球生物圈。”唐貴謙告訴記者，但是，臭氧一旦從平流層進入對流層，就會由“地球衛(wèi)士”變成“健康殺手”，對地球環(huán)境造成傷害。

“作為光化學煙霧的主要組分，臭氧還可誘發(fā)其他大氣光化學反應。”這種情況下，臭氧便成為了一種污染物，也就是人們所說的近地面“臭氧污染”。

“不同于PM2.5，臭氧污染并非直接由污染源排放導致，其生成主要與兩類污染物有關——氮氧化物（NOx）和揮發(fā)性有機物（VOCs）。”唐貴謙介紹，環(huán)境中的臭氧是由進入到大氣中的NOx和VOCs在陽光下發(fā)生光化學反應產生的，屬于大氣二次污染物。

根據我國發(fā)布的《環(huán)境空氣質量標準》，臭氧濃度最大8小時均值超過160微克/立方米，就形成了臭氧污染；如果超過215微克/立方米就達到了中度污染。

“臭氧濃度的高低與光照強度、溫度、濕度等氣象條件相關。”光照充足、溫度較高、中等濕度條件有助于發(fā)生光化學反應，易形成臭氧污染。

此外，唐貴謙補充，“對流層臭氧也可以吸收紫外線，使得地球升溫，也是一種溫室氣體，引起氣候變化。”

什么時間、哪些地區(qū)易發(fā)生臭氧污染

臭氧污染具有明顯的季節(jié)性和地域性，主要集中在日照充足、輻射較強、溫度較高的春末、秋初和夏季。

“因南北方差異，我國華南地區(qū)夏季降雨頻繁，在春秋季節(jié)易發(fā)生臭氧污染；華東地區(qū)春秋季節(jié)易發(fā)生，華北地區(qū)、西北地區(qū)均在夏季易發(fā)生臭氧污染。”唐貴謙告訴記者，最旺盛的雨季，臭氧濃度反而低一些，降雨會沖淡NOx和VOCs等生成臭氧的前體物。如北京，6月臭氧濃度最高，7月—8月降雨較多，臭氧濃度相對較低。

隨著日照加強，NOx和VOCs發(fā)生光化學反應的速度加快，臭氧濃度也隨之升高，“一天中，中午12：00到下午17：00，臭氧濃度較高。”臭氧的生成依賴于陽光，故一天中臭氧濃度的變化為日間高、夜間低。

在我國，臭氧污染較重的地區(qū)多分布于經濟發(fā)達區(qū)域，如京津冀及周邊、長三角、珠三角等區(qū)域，與PM2.5污染較重的城市分布基本重合，“西部地區(qū)也開始出現臭氧污染蔓延態(tài)勢，國家產業(yè)轉移導致生成臭氧的前體物排放也開始增加。”

此外，隨著全球變暖，氣溫逐年上升，夏季將繼續(xù)變熱，臭氧污染的日子也會隨之增多，而春秋季也可能會出現更多的臭氧污染日。

臭氧污染對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康會造成哪些危害？如何防護

“臭氧污染對人類的危害主要集中于呼吸道疾病，最嚴重的是引起哮喘，”唐貴謙介紹，“最需要引起警惕的是老人和小孩，他們中引發(fā)哮喘比例較高。對于有基礎性呼吸道疾病的人群，也會引起伴發(fā)性疾病。”

另外，“肺活量較大的運動員也需要警惕。”唐貴謙建議，光照強烈的天氣下，盡量不要劇烈運動。據介紹，2008年北京奧運會將“臭氧濃度降低多少”作為“綠色奧運”的衡量指標，正是為了保障運動員們呼吸系統(tǒng)的正常。

據介紹，在臭氧生成的光化學反應過程中，會同時產生一種伴生物——過氧乙酰基硝酸酯（可簡稱為PAN）。“PAN對人體會產生較大副作用，其中，最明顯的便是刺激眼睛流淚，也會增加患皮膚癌的幾率。”

此外，臭氧污染對生態(tài)系統(tǒng)也會造成嚴重破壞，“PAN會直接導致植物葉面損傷，使得綠葉變黃甚至枯萎，對植物造成損害；降低農作物產量和森林系統(tǒng)的生產力。”

面對臭氧污染，我們又該如何防護呢？

一個字，躲。

唐貴謙提醒公眾，“對于臭氧污染最好的防護，是盡量在臭氧高發(fā)時間段（中午12：00到下午17：00）減少外出活動。”若外出，則需佩戴好口罩（最好是N95），“一些口罩中附帶活性炭，效果更好，因臭氧接觸活性炭表面會瞬間消失。”

對于眼睛或皮膚敏感人群，唐貴謙建議，外出時可考慮佩戴護目鏡，或穿戴長袖，做好防護。為了健康考慮，建議敏感人群盡量避免在光照強、溫度高、濕度低的午后進行戶外活動。

如何實時了解室外臭氧濃度數據呢？謝金開告訴記者，“可通過空氣質量發(fā)布APP實時獲取臭氧濃度，數據每小時實時更新。”

臭氧污染如何治理

臭氧目前已成為影響夏季空氣質量的首要污染物之一。當夏季來臨，臭氧污染又該如何治理呢？

生態(tài)環(huán)境部曾明確提出，“十四五”期間我國大氣污染防治的重點是細顆粒物與臭氧的協(xié)同控制。將通過產業(yè)、能源、交通運輸等結構調整，以及實施減排工程，來全面推進氮氧化物（NOx）和揮發(fā)性有機物（VOCs）兩種污染物的減排工作。

NOx和VOCs來源廣泛。據介紹，NOx主要來源于各種燃料在燃燒過程中的排放，包括工業(yè)鍋爐、機動車尾氣等。而VOCs的來源包括燃油、燃氣、燃煤過程的排放，及各種人為活動導致的排放源，如機動車尾氣、裝修過程中的油漆噴涂、汽車加油等過程排放。

唐貴謙認為，“應對臭氧污染，區(qū)域控制NOx的排放，城市區(qū)域仍需加強VOCs的減排。”

“從煤煙型污染治理，到工業(yè)、機動車、揚塵等綜合防治，各項措施壓茬推進，‘十三五時期，人為排放的NOx和VOCs分別削減了43%和52%，環(huán)境效益逐步釋放。”謝金開介紹，經過多年治理，北京市臭氧濃度穩(wěn)中有降，“2013年以來，北京市大氣環(huán)境中各項污染物濃度均顯著下降。其中，O3濃度下降18.8%。”

謝金開表示，2021年，北京夏季雨水較多、溫度偏低，臭氧濃度實現達標。但是，“今夏隨著氣溫回升同比又有所上升。”

下一步，“北京市仍緊扣污染物減排，對于各種工業(yè)企業(yè)加強監(jiān)管，確保達標排放。”謝金開介紹，對于臭氧污染治理，除了長期舉措，北京市也有一些短期應對性措施，比如：鼓勵夜間加油，避免午后光照強烈時段。有效減少NOx和VOCs排放，從而減緩臭氧污染程度。

此外，生態(tài)環(huán)境部5月例行新聞發(fā)布會上，生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司副司長蔣火華指出，當前臭氧污染形勢不容樂觀，污染防治任務仍然較重。

蔣火華介紹，為支撐臭氧污染防治，生態(tài)環(huán)境部加大了臭氧監(jiān)測工作力度，推進細顆粒物和臭氧協(xié)同監(jiān)測能力建設，加強VOCs、NOx等對臭氧生成影響較大前體物的監(jiān)測，掌握其濃度水平、主要來源、生成機理，支撐大氣污染協(xié)同治理。