高溫引發臭氧污染爆表 光化學污染加劇是主因

      摘要：近期，上海市在遭遇高溫天氣的同時，也遭遇到了嚴重的空氣污染。主要污染物臭氧的小時平均濃度一度達到357.8微克/立方米，不但是今夏以來的zui高值，還打破了2008年以來的紀錄。臭氧污染緣何創紀錄？專家介紹說，光化學污染加劇是“元兇”。

      臭氧光化學污染超標意味著什么

       復旦大學環境科學系有關專家說，夏日里，如果你抬頭望見的藍天不那么澄澈，而是帶些粉藍，那就說明城市已被光化學煙霧籠罩。光化學煙霧通常表現為橙色，從地面望去，與天空本色疊加在一起，便會呈現粉藍色。

       所謂光化學煙霧，是指工業廢氣、汽車尾氣中排放出的氮氧化物、揮發性有機物、一氧化碳等，在紫外線的驅動下，發生光化學反應而產生的一系列細顆粒物，它們是光化學污染中對人體產生危害的主要“元兇”。

       光化學反應會產生臭氧，因此大氣中臭氧濃度便成為監測光化學反應程度的指標。對此，有關專家解釋說，在光化學反應過程中，汽車尾氣中的二氧化氮會與氧氣作用，產生一氧化氮和臭氧。在接下來的步驟中，一氧化氮會與其他尾氣污染物繼續光解氧化，產生上百種有機污染物，而臭氧并沒有被后續反應利用，便會剩余下來，積聚在空氣中。所以，一旦低空中臭氧濃度攀升，就說明光化學反應活躍，光化學污染也隨之而來。

       上海夏季盛行東南風，海風吹來，一般會吹走灰霾，使空氣清新。但專家告訴記者，從發生機理上來說，灰霾少了，光化學反應會更活躍。這是因為灰霾中的一些顆粒物會散射陽光，使光照減弱。當灰霾減少之后，光照變強，就會增強光化學反應。

      臭氧光化學污染的重要指標

      陳強介紹，臭氧是光化學污染的指示性物質，一旦臭氧濃度超標，即表明可能出現了光化學污染，對人體具有一定的危害性。

      2012年新修訂的《環境空氣質量標準》，增加了PM2.5和臭氧8小時濃度限值監測指標。可見，在環境空氣質量評估中，臭氧占有重要地位。

      大氣中臭氧層對地球生物的保護作用早已廣為人知，它能吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線，使動植物免遭這種射線的危害。而臭氧濃度超標為何有害呢？

      劉紅年介紹，位于不同大氣層的臭氧有不同的作用。平流層臭氧層能夠吸收絕大部分的有害太陽紫外線，為地球上的生物提供天然的保護屏障。對流層臭氧屬于溫室氣體，會導致增溫效應。另外，作為強氧化劑，臭氧幾乎能與任何生物組織反應。當臭氧被吸入呼吸道時，就會與呼吸道中的細胞、流體和組織很快反應，導致肺功能減弱和組織損傷。對那些患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說，臭氧的危害更為明顯。臭氧同樣是植物生長的大敵，它能抑制各種植物的生長，給農業生產帶來重大損失。臭氧也會對一部分顆粒物的產生起到促進作用，降低大氣能見度。

      日本對于揮發性有機化合物治理準則

      由于引起眼睛及喉嚨疼痛的是臭氧，因此，作為光化學煙霧的指標，日本采用了“臭氧濃度＝光化學氧化劑濃度”的計算方法。將臭氧的環境標準定為每小時值在60ppb以下（ppb為10億分之1。是ppm的1000分之1的單位）。如果超過120ppb，則會發出預警，如果超過240ppb則會發出警報。

      從東京都環境局的數據來看，在1990年度～2002年度的約10年間，年平均光化學氧化劑濃度增加了5.6ppb。可以看出，2000年以后，每小時值超過120ppb的天數迅速增加（下方左圖）。那么作為起因物質的氮氧化物及揮發性有機化合物又如何呢，它們反倒正在減少（下方右圖）。日本已對氮氧化物制定了環境標準，通過《汽車NOx?PM法》在大城市圈對柴油車進行了嚴格的氮氧化物排放規制。

      而對于揮發性有機化合物，則是通過2006年4月施行的《修訂大氣污染防止法》開始實行規制，時期較晚。揮發性有機化合物的排放源包括涂料、印刷、粘接劑、化學工業品制造以及工業用清洗劑等，范圍相當廣泛，2000年度日本的總排放量約為150萬噸。《修訂大氣污染防止法》對每年50噸以上的排放設施制定了標準，力爭在2010年度之前，使揮發性有機化合物排放量比2000年度減少30％。

      雖然全面規制剛剛開始，但根據揮發性有機化合物種類的不同，在此之前，日本已在通過《惡臭防止法》及《勞動安全衛生法》等對排放進行規制。并且，按照2001年開始施行的《化學物質排放把握管理促進法》（PRTR法），工廠必須申報化學物質排放量，自覺減排揮發性有機化合物的行動也在展開。

      由于上述舉措產生了效果，東京都的揮發性有機化合物濃度一直保持在減少或者持平狀態。盡管如此，光化學氧化劑的濃度卻又在迅速增加，這或許是另有原因。