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  Science column
光化学烟雾与灰霾的联系
编辑:赛克玛浏览次数:3220 时间:[15-02-03]

光化学烟雾:与PM2.5危害一样大

来源:新华网    来源:光明日报   作者:冯永锋 麦彬彬

光化学烟雾并不是一个陌生的概念,上世纪四五十年代出现的洛杉矶光化学烟雾污染,造成了数百人的死亡。“光化学烟雾的成分非常复杂,有对流层臭氧、挥发性有机化合物、过氧乙酰基硝酸酯、醛类、酮类等污染物,其对人体带来的影响则是刺激眼睛、鼻粘膜等,造成各种器官病变,甚至导致死亡。”刘红年解释,光化学污染并非光化学烟雾污染,光化学烟雾是光化学污染达到一定的严重程度,出现的可见烟雾。京津冀、珠三角、长三角地区出现的大多为光化学污染,光化学烟雾污染较为罕见。“二者的严重程度、危害性还是有一
定区别的,光化学烟雾污染更为严重、危害性更大。”刘红年说。

“所谓光化学污染,光是关键因素之一,阳光越强烈光化学反应越快速越充分,因此,夏季是光化学污染的高发期。但是不排除北半球有些地区冬春季臭氧高值是由于受大气环流影响,导致平流层臭氧向对流层输送。”中国科学院大气物理研究所副研究员孙扬解释说,产生光化学污染的主要一次污染物是氮氧化物和挥发性有机物,机动车尾气是城市里最主要的污染来源,其他的氮氧化物来自于工业燃烧排放,挥发性有机物来自工业废气和化学有机溶剂、汽油挥发,餐饮排放等。


臭氧——光化学污染的重要指标
臭氧是光化学污染的指示性物质,一旦臭氧浓度超标,即表明可能出现了光化学污染,对人体具有一定的危害性。2012年新修订的《环境空气质量标准》,增加了PM2.5和臭氧8小时浓度限值监测指标。可见,在环境空气质量评估中,臭氧占有重要地位。大气中臭氧层对地球生物的保护作用早已广为人知,它能吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线,使动植物免遭这种射线的危害。而臭氧浓度超标为何有害呢?
位于不同大气层的臭氧有不同的作用。平流层臭氧层能够吸收绝大部分的有害太阳紫外线,为地球上的生物提供天然的保护屏障。对流层臭氧属于温室气体,会导致全球增温效应。另外,作为强氧化剂,臭氧几乎能与任何生物组织反应。当臭氧被吸入呼吸道时,就会与呼吸道中的细胞、流体和组织很快反应,导致肺功能减弱和组织损伤。对那些患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说,臭氧的危害更为明显。臭氧同样是植物生长的大敌,它能抑制各种植物的生长,给农业生产带来重大损失。臭氧也会对一部分颗粒物的产生起到促进作用,降低大气能见度。
如何防治“光化学污染”
光化学污染与雾霾天气都能使大气能见度显著下降。这两种污染确实有些共性,但又有各自的特点。灰霾在白天夜间都会出现,光化学烟雾只在光照充分的白天出现。灰霾的主要污染物是PM2.5,光化学烟雾的主要污染物和指示物是气体污染物臭氧,但除了主要污染物,灰霾天也存在很多气体污染物,如硫氧化物、氮氧化物、有机物等,而光化学烟雾发生时也存在很多颗粒污染物,如含氮有机颗粒物。”
今年以来,在我国许多大城市的观测数据表明,在晴天,天气比较稳定的时候,PM2.5和臭氧浓度都非常高,易形成灰霾和光化学烟雾的混合污染状态。在一定的天气条件下,灰霾和光化学烟雾可能同时叠加出现,也可能相互转化。上世纪七八十年代,兰州西固区出现了国内首次光化学烟雾污染,此后,京津唐、珠三角、长三角地区均发生过光化学烟雾污染。近些年,光化学污染越发严重,发生次数越来越多。
对此,专家认为,机动车保有量的快速增加,各种工厂数量的增加等等,都是光化学污染加重的关键因素。“GDP要增长,那么能源消耗就要增加,能源消耗增加就意味着排放增加,虽然排放标准也在提高,技术也在进步,但从目前效果来看,排放还是在持续增加,排放增加的结果就是各种污染的增加。”

在出现大范围光化学污染的紧急状况下,可以通过喷洒化学抑制剂,通过降低污染物的浓度,达到暂时控制光化学污染的目的。但是,减少氮氧化物和挥发性有机物排放才是防治光化学污染的根本所在。

机动车尾气是造成光化学污染的“罪魁祸首”,所以严格遵守排放标准,提高油品质量,使用清洁燃油,改善机动车发动机工作状态、安装机动车尾气净化装置等,是防治光化学污染的重要方法。同时,加强对工厂的废气排放管理,减排限排;设立监测站,经常监测光化学污染的状况等也是必不可少的方法。

此外,绿色植物能吸收二氧化碳、释放氧气,不同的植物对二氧化硫、氯气、氯化氢、臭氧、放射线、氨、铅等有害物质有不同的吸收能力,大面积地植树造林,增加绿色植物,既能调解大气中的碳氧平衡,又能达到净化空气的效果,也是防治光化学污染的有效方法。