京津冀遭“臭氧”袭击:成大气首要污染物或应急管控

2017年05月19日 09:15 新浪综合
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  出品:科普中国

  制作:中国科学院大气物理研究所李汀 @大脸撑在小胸

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  原标题:这两天大口呼吸要慎重!这种污染你一直忽视

  环保部向媒体通报称,根据最新空气质量预测预报结果,预计5月18-19日,京津冀及周边地区将出现一次污染过程,北京、天津、河北中南部部分城市空气质量可能达到中度污染,短时可至重度污染,首要污染物为O3。

  环保部相关负责人表示,16日以来,京津冀及周边地区受低压系统控制,且气温不断攀升,污染物扩散条件不利,光照加强、温度升高等气象因素为臭氧生成提供了更便利的条件。

  在夏季,特别是6月—8月,京津冀地区的近半数污染日内,臭氧均代替PM2.5成为首要污染物。北京在5月到9月温度较高时,易发生臭氧超标污染。

  臭氧,作为大气污染物之一,一直以来被公众忽略。PM2.5已经臭名昭著,无需多说,那为什么要把臭氧也加进来呢?

  被忽略的臭氧污染

  臭氧虽然来无影去无踪,但它对人体健康的损害依然不容忽视。下面是在不同臭氧浓度下,人体所产生的症状:

  臭氧污染有个特点非常讨厌,就是它具有很大迷惑性,因为它往往在风和日丽、天空晴朗时发生,人们置身于其中,却根本意识不到,还以为空气特好,奔走相告要“大口呼吸新鲜空气”呢!相比而言,像雾霾那样一发生就烟雾缭绕伸手不见五指,以明确的视觉效应提示其存在感的,真可谓大气污染界良心……

  流行病学方面的统计结果表明:

  这些数字是不应当被忽视的。

  根据臭氧对人体健康的影响,我国规定了空气中臭氧浓度的上限值:

  臭氧会刺激呼吸道,臭氧超标时会对人体健康产生一系列影响,引起气道反应和气道炎症增加、哮喘加重等。

  除了对人体健康的伤害,臭氧污染还会造成严重的经济损失。

  比如,臭氧会让植物叶片坏死、脱落、长漂白斑、生长受抑制,从而造成农作物减产。有研究表明,当臭氧浓度达到50ppb时,全国冬小麦就减产413.2万吨,相当于减掉了北京+山西省的全年产量;大豆减产88.5万吨,相当于减掉了整个吉林省的全年产量——而这只是50ppb时的减产量,随着臭氧浓度增加,减产还会更加严重。

  同时,臭氧会造成材料褪色、照片褪光,轮胎老化等等。英国每年因为臭氧污染造成的材料损失就高达1.74-3.45亿英镑。

  “地球卫士”还是“健康杀手”?

  根据我个人在生活中的科普经验,每每讲到此处,对面小伙伴的反应就是:what?臭氧污染?臭氧不是“正面角色”吗?不是说要“保护地球臭氧层”吗?不是说要“防止出现臭氧空洞”吗?怎么摇身一变又成反派了?又污染了?你们搞气象的还有没有个准啊?!

  在距离地面10-50km的高空,臭氧能吸收紫外线、保护地球上的生物不被强烈的紫外线晒死。当高空臭氧减少时,全球皮肤癌患者显著增加、人体免疫系统机能减退。有研究表明,高空臭氧每减少1%,全世界因白内障而引起的失明者就将增加10000-15000人。所以,高空臭氧层中的臭氧,的确是当之无愧的“地球卫士”。

  但是,一旦臭氧到了距离地面10-100米左右的近地面层,就换了一副可怕面孔,变成了“健康杀手”。

  所以,有句话形容臭氧再合适不过——在天成佛、在地成魔。

  臭氧污染从哪儿来?

  近地面造成污染的臭氧,其中一部分,来自于高空臭氧层的流入,还有一些来自于土壤、闪电、生物排放等等,这些可以归为“天然源”,本来就在自然界存在。

  而造成臭氧污染的主力军是“人为源”:燃煤、机动车尾气、石油化工等排放出的一次污染物,比如NOx(氮氧化物),在紫外线的照射下,会生成臭氧和其它NOx,这就是“二次光化学反应”。

  有研究表明,每年近地面层的臭氧污染中,只有23%来自于大自然本身的臭氧层输送,而有高达48%是来自于NOx等污染物的光化学反应,剩下的则来自于区域外的远距离传输。可以说,城区中臭氧浓度的高低,主要取决于机动车尾气的排放量。

  所以,要控制臭氧污染,从根源上说,就要降低NOx的排放,这跟治理PM2.5很相似,归根结底都是要控制排放!

  不过遗憾的是,目前我国每年排放的NOx占全世界总排放量的16.4%,而且,全国尚有50%的工业化地区在不断增加NOx的排放。

  听说臭氧还可以杀菌消毒?

  臭氧的确有很强的消毒杀菌效果,科学家做过实验,一般的臭氧消毒机,在30平米大小的房间里,开机5分钟就可以杀死室内99%以上的细菌繁殖体。

  但是!——请注意我要说但是了啊!但是也会产生浓度约1090-1950 μg/m3的臭氧——刚刚说了,超过160咱就觉得不舒服了,这都超标五六七八倍了!

  不过!——请注意我又要转折了!不过好消息是,只要关机后,臭氧就会开始迅速分解,一般半小时以后就会逐渐回到安全值的范围里。

  所以,大家在使用臭氧消毒机时,一是消毒时一定要确保没有人在场;二是消毒完关机至少半小时、确保室内臭氧浓度降到安全值以后,再回房间。

  另外,复印机也会释放臭氧,损害人体健康!复印机的工作原理就是电压放电让硒鼓带点再通过光照形成潜印最终完成复印。它里面的高压水银灯和电火花会放出大量紫外线把空气中的氧分解形成臭氧。

  天空晴朗、风和日丽时,不要以为空气就一定好,其实可能隐藏着臭氧污染,“大口呼吸”什么的一定要慎重。在我们防备雾霾这样“看得见的健康杀手”时,也不要忘了还有臭氧这样“看不见的健康杀手”!臭氧对人体健康有很大危害,在室外发生臭氧污染时应该减少户外活动。同时还应该提防复印机、臭氧消毒机等释放出的室内臭氧污染!

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