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光化学烟雾:无形危害

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  送走了短暂的“APEC蓝”之后,北京进入霾高发的冬季。然而,另一种潜在的危险同样存在于我们每天呼吸的空气当中,那就是光化学烟雾污染现象。近日,中国气象局发布行业标准《光化学烟雾识别》《光化学烟雾等级》,旨在规范城市化进程中频繁发生的光化学烟雾识别标准与等级划分,从而建立相应的观测、预报预警与服务,让公众对光化学烟雾污染“看得见、摸得着”。

  “看不见的烟雾”从何而来

  “近年来,人们对我国东部频繁出现的气溶胶细粒子污染(即霾)比较关注。因为霾能够造成能见度降低,人们看得见、感受得到。而看不见也难以被发觉的光化学烟雾污染,正危害着人们的身体健康。”暨南大学大气环境安全与污染控制研究所教授吴兑说。吴兑是将从明年3月1日起实施的《光化学烟雾识别》与《光化学烟雾等级》行业标准的主要起草人之一。

  霾的预警信号、预报服务已经深入到我们的生活当中,PM2.5也被引入,作为霾预警指标之一。但是光化学烟雾污染预报预警信息却尚没有形成标准。光化学烟雾是在适合的气象条件下,大气中的挥发性有机物和氮氧化物等一次污染物在阳光(紫外光)的作用下发生光化学反应,生成高浓度臭氧及过氧乙酰硝酸酯、醛、酮、酸、细粒子气溶胶等二次污染物,形成一次污染物和二次污染物共存的污染现象。

  臭氧:标志性污染物

  “光化学烟雾主要由前体物、标识物与产物组成。臭氧浓度升高是光化学烟雾发生的主要标志。在满足紫外线强度和过氧乙酰硝酸酯浓度的基本条件下,主要用臭氧浓度来识别光化学烟雾并区分等级。目前,气象部门已经布设了一些监测臭氧的仪器。”吴兑说。根据标准,当空气中每小时臭氧平均浓度大于200微克每立方米或连续8小时臭氧平均浓度大于160微克每立方米时,即判识为光化学烟雾,并根据臭氧浓度将其分为轻度、中度和重度三级。

  臭氧是地球大气中的一种微量气体,具有强烈的刺激性,吸入过量对人体健康有一定危害,可损伤人的肺功能和器官组织,刺激眼睛、呼吸道并损伤表皮黏膜等。随着城市化进程的加快和经济规模的扩大,臭氧生成越来越多。“光化学烟雾含有大量有毒有害物质,对人体造成的危害肉眼看不见。比较典型的就是臭氧。比如雷雨过后,人们会感到空气很清新,其实是雷电产生的臭氧将人体表皮黏膜腐蚀,新的黏膜所感知到的新鲜感。”吴兑说。除了汽车尾气、炼油等相关工业产生的前体物作为污染的物质基础外,臭氧的生成还需要适度的水汽条件与光照条件。据吴兑介绍,臭氧是在温度较高、日照相对较强时,大气中的氮氧化物和挥发性有机化合物经紫外线照射后,发生光化学反应而生成,湿度大约需要达到60%到80%,不能太低也不能太高。除雷电现象以外,打印机、医院的消毒灯也能产生臭氧,对人体造成一定危害,需要注意防范。

  “光化学烟雾污染的发生因不同地区、不同时间有不同的情况,不能一概而论。在北京、上海、广州、深圳等城市较容易发生。北京一般在每年的7月至9月水汽充足的时候容易产生光化学烟雾污染,而广州则是在每年10月至1月水汽相对较少时比较突出。

  PM2.5:光化学烟雾最终产物之一

  相比于霾,光化学烟雾出现日数要少得多,典型城市光化学烟雾每年造成的污染日数大约为10至20天。”吴兑说,光化学烟雾与霾存在着密切的联系。

  2013年,中科院“大气灰霾追因与控制”项目组曾针对1月北京出现的5次强霾过程进行了分析,发现灰霾中有大量有毒有害的含氮有机颗粒物,这也是“光化学烟雾”的主要成分。

  “霾本质是气溶胶污染,一部分来自直接排放,一部分来自二次气溶胶,其中二次转化的一个重要过程就是光化学烟雾产生的二次污染物细粒子气溶胶等,所以光化学烟雾的最终产物包括PM2.5。”吴兑说。就目前的研究结果来看,灰霾和光化学烟雾之间具有一定联系,但成因和组成完全不同。

  光化学烟雾最早在20世纪40年代的美国洛杉矶被发现,当地许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。我国随着汽车保有量逐渐增多,其排放产生的一次污染物也逐渐增多,具有潜在的光化学烟雾危险性。当阳光、湿度、温度等气象条件有利于一次污染物转化为二次污染物时,光化学烟雾即随之而来。及时建立相应的预测、预报、预警服务具有重要意义。

  对于如何防范和应对光化学污染所带来的危害,吴兑坦言,治理的唯一办法就是减排。而减排需要从每一个人做起,比如尽量使用公共交通出行,电子化办公以减少打印等等。相信只要有所行动,我们的环境一定会向好的方向改变。

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