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天气渐热 当心臭氧超标伤身

2015-10-16

科学之友 2015年5期
关键词:臭氧层天数臭氧

进入夏季,雾霾天数有所减少,蓝天白云经常出现在人们的视野里,可就在我们摘下口罩尽情享受初夏时,另一位低调的空气“杀手”——臭氧,正悄悄潜入,威胁着我们的健康。臭氧虽不像PM2.5颗粒物一样好识别,但是它的危害却一点也不比PM2.5小。本期微专栏,就让我们一起走近臭氧。

臭氧对人们来说并不是一个陌生的名词,在中学的化学课上就曾学习过臭氧的相关知识。臭氧是氧气的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面30千米的同温层下部的臭氧层中,它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球,以屏蔽地球表面生物不受紫外线侵害。

近地面的臭氧污染与距离地面约30千米的高空臭氧层,对地球的生物发挥着“魔鬼”与“天使”的正反作用。臭氧层是在雷电、太阳高能射线辐射等自然条件下产生,可以吸收紫外线、X射线、伽马射线等99%的短波射线,称为地球的“保护伞”。全球环境气候变化引起的臭氧层空洞问题,正成为人类面临的一项重大课题。

臭氧并非被直接排放进大气,而是通过化学反应形成的。这种化学反应主要是氮氧化物和挥发性有机物之间的光化学反应,其过程需要足够的光照和温度。近地面的臭氧污染主要源于人类生产、生活产生的工业排放、机动车尾气、涂料等挥发性有机物,而夏季温度升高,更是促进了臭氧浓度的升高。

2014年,环境保护部发布的重点区域和74个城市空气质量状况显示,5月份,74个城市空气质量超标天数中,以臭氧为首要污染物的天数,占超标天数的31.7%。其中,京津冀地区13个城市空气质量平均超标天数中以PM10(指10微米以下的空气悬浮颗粒)为首要污染物的天数最多,占超标天数的43.5%,其次是臭氧和PM2.5,分别占32.7%和23.8%;长三角地区25个城市空气质量超标天数中以PM2.5为首要污染物的天数最多,占超标天数的44%,其次是臭氧,占41.4%;珠三角地区9个城市空气质量超标天数以臭氧为首要污染物的天数最多,占超标天数的70%。

空气中的臭氧浓度升高,会产生一系列不利于人体和动植物健康的负面影响。在地球近地面对流层大气中,臭氧是光化学烟雾生成的主要二次大气污染物成分之一,对人和动物的眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,还会损伤植物叶片。

不仅如此,光化学烟雾还能造成家畜患病,妨碍农作物及植物的生长,使橡胶制品老化、材料和建筑物受腐蚀而损坏。另外,光化学烟雾还使大气浑浊,降低大气能见度,影响汽车、飞机安全运行,造成交通事故增多、影响飞机正常起降等。

由于臭氧是氧化性极强的催化剂,除对动植物造成伤害,对金属、非金属等材料均会产生腐蚀作用。同时,臭氧可促使空气中大量气体污染物转化为颗粒物,其中大部分即成为重要污染物PM2.5,因此,近地面臭氧浓度如超标,其危害程度不亚于PM2.5超标。

同PM2.5颗粒物相比,臭氧污染更难防范。臭氧是一种气体,即使是戴口罩也不能够避免。因此,在臭氧浓度较高的时候人们应该尽量避免外出。专家提醒,在夏季,臭氧污染出现的时间段主要在午后至傍晚,一般情况下,室外比室内浓度更高,下风向比上风向浓度高,所以阳光照射比较充足的时段,建议尽量减少户外活动。

臭氧超标污染的现象不止发生在中国,很多欧美发达国家虽经过多年的治理,但臭氧超标的情况时有发生。与PM2.5不同的是,臭氧污染更多依赖于气候和温度的变化,所以防治的难度相对更大。在我国,由于PM2.5和臭氧相互作用,空气污染治理刚刚起步,更是任重而道远。至2014年底,全国113个环保重点城市都在全面检测臭氧浓度。除此之外,我国的环保部门正在有效地治理“车、油、路、厂”四个方面的污染源,控制氮氧化物和挥发性有机物的排放,从而减少臭氧的生成。

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