http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-08-07
7月31日，环保部网站通报了2013年6月份及上半年京津冀、长三角、珠三角和74个城市空气质量状况。通报称，74个城市的臭氧日最大8小时均值平均超标率为12.4%，从超标情况看，臭氧已成为继PM2.5后另一项主要污染物。
PM2.5是近一两年才被人们所认识的，在人们的印象中，凡空气污染严重的天气必定是灰暗的、有雾霾的，然而不知道一些细心的公众是否发现，今年入夏以来，有时天空湛蓝能见度较好，监测数据依然显示轻度污染或中度污染，甚至是重度污染。这是怎么回事呢？经环保专家分析，致使空气质量数据“爆表”的“罪魁祸首”不是PM2.5，而是臭氧。
取代PM2.5成夏季首要污染物 臭氧污染程度与气温和太阳辐射有关
臭氧跟氧气是亲兄弟，但每个分子比氧气多了一个氧原子，所以有极强的氧化作用。在常温常压下无色，有特殊臭味，因此得名。
“它是一种典型的二次污染物。” 中国环境科学研究院副院长柴发合说，从污染源排入大气后直接污染空气的被称为一次污染物，主要有二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、二氧化氮、一次颗粒物（飘尘、降尘、油烟等）、氨气，以及含氧、氮、氯、硫有机化合物等。二次污染物是排入大气的一些一次污染物发生化学反应生成的有害物质。空气中的臭氧不是被直接排放进大气的，它是氮氧化物和挥发性有机污染物在高温和太阳辐射的情况下发生化学反应生成的。
据柴发合介绍，氮氧化物的主要来源有两大方面：一是以火力发电厂为代表的燃煤行业，二是机动车尾气排放；而挥发性有机污染物的主要来源很多，包括涂料、加油站、油罐车、油库、各种溶剂等。
“臭氧污染在一定程度上来说叫季节性污染。一般5—9月浓度比较高。”柴发合说，盛夏季节，空气扩散条件比较好，是一年中PM2.5浓度最低的季节，所以人们常常可以看到蓝天白云的“水晶天”，但是，夏季恰恰是臭氧超标最明显的季节。由于部分晴好天气里大气比较稳定，风小，阳光带来的紫外线强度又大，所以有时湛蓝的天空，却为臭氧的形成提供了条件，臭氧也会随着气温的上升而增多。
此臭氧并非彼臭氧 在天是“保护伞”在地是“健康杀手”
平时我们总是听说各种关于臭氧层被破坏的严重后果，为什么臭氧多了反而也说污染呢？
环保专家说，空气质量首要污染物臭氧与臭氧层中的臭氧并不是一回事。臭氧层中的臭氧是在雷电、太阳高能射线辐射等自然条件下产生的，在距离地面约30公里处，可以吸收99%的短波射线，包括紫外线、X射线、伽马射线等，是人类的“保护伞”；空气污染的“元凶”臭氧则是由人类活动所产生的，对于人体来说是个“健康杀手”。
“臭氧在天是佛，在地就是魔。” 柴发合这样描述臭氧的双面性。他说，大气臭氧层中的臭氧会吸收大量来自太阳的紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的照射；而在地表附近游荡的臭氧，则一下子翻脸成了人类和各种生物的危害者。“比如引发呼吸道疾病、刺激眼睛和皮肤。同时，高浓度的臭氧还会导致农作物减产，另外，它还会加速二次颗粒物的生成，对形成PM2.5也有促进作用。”
上世纪50年代，美国发生过著名的洛杉矶光化学烟雾事件，臭氧就是元凶之一。1955年，当地因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上老人达400多人；1970年，约有75%以上的市民患上了红眼病。
据美国科学家一项最新研究显示，美国每年有数千人死于地表臭氧引起的呼吸系统疾病。臭氧对人体健康的危害主要是强烈刺激呼吸道，造成肺功能改变，引起气道反应和气道炎症增加、哮喘加重等。北京大学公共卫生学院郭新彪教授指出，臭氧能引起上呼吸道炎症。当空气中臭氧浓度达0.01—0.02毫克/升时，人们就可以闻到；浓度达到1毫克/升时，可使人呼吸加速、胸闷等；浓度达2.5—5毫克/升时可引起脉搏加速、疲倦、头痛，在这样的环境中停留1小时，可发生肺气肿，甚至死亡。
室内臭氧污染小于室外 有效防范即可不必人心惶惶
那么，人们应该如何防范臭氧带来的危害呢？柴发合说：“由于臭氧是气体, 因此臭氧污染不像PM2.5戴个口罩就可以防范了，所以最好还是做好规避工作，尽量不要在臭氧污染比较严重的时候外出。以北京为例，臭氧浓度最高值一般会出现在阳光强烈的下午两三点，因此这段时间最好减少户外活动。”
研究显示，臭氧在室内外差别很大，因为它怕墙壁等表面吸附物。根据美国环保署的测试，室内的臭氧浓度一般都比室外低50%，如果房间密封良好，采用了空调系统的话，臭氧浓度就会更低。
专家提醒，根据我国目前实行的标准，臭氧8小时浓度超过160微克/立方米时，儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者就应该减少长时间、高强度的户外锻炼；臭氧8小时浓度超过215微克/立方米时，这些敏感人群就应该避免户外运动；达到265微克/立方米时，敏感人群应该停留在室内，一般人群适量减少户外运动；如果超过800微克/立方米时，所有人都应避免户外活动。
不过也并非所有室内的臭氧浓度都要低于室外，研究显示，电机运转中放出的火花、静电复印及电视机的工作过程，都会使空气中的部分氧气转变为臭氧。所以机电房、静电复印机房、计算机机房等都是臭氧高发地，反而要注意通风。此外，还有一种“室内”也是臭氧集中地——飞机座舱。机舱里的臭氧主要来自大气环境，虽然现代的大型客机都配备了除臭氧系统，但还是无法把它们赶尽杀绝。
“公众没有必要因为现在臭氧是主要污染物就人心惶惶，还是要保持一颗平常的心态。”柴发合强调，实际上臭氧作为一种强氧化剂也有好处，它可能会杀死大气中的一些细菌。
据悉，美国等发达国家经过几十年治理，PM2.5浓度已下降，但许多地方仍然臭氧超标，法国、英国等城市的臭氧浓度也经常超标。对此，柴发合解释，由于臭氧污染更多依赖于气候和温度的变化，受自然的约束性比较大，因此从这点上来说，它防治的难度会比较大一些。
据悉，我国对臭氧的监测已经全面开始。今年1月1日起，全国74个城市已开始监测臭氧；今年底，全国113个环保重点城市也都要开始监测。除了监测的全面跟进，柴发合表示，对于臭氧污染的治理问题我们已经在行动。“现在针对PM2.5，我国环保部门正大力削减氮氧化物和挥发性有机污染物的排放水平，这个行动对于减少臭氧污染水平，进而减少其对人体健康的影响都具有直接意义。”（文·本报记者 陈 萌）
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什么是“臭氧8小时”
去年3月，环保部出台了新版的《环境空气质量标准》，新增了3项污染物指标：一氧化碳、臭氧8小时浓度和细颗粒物（PM2.5）。
相对于PM10、PM2.5， “臭氧8小时”对很多人来说还是个新概念。
那么什么是“臭氧8小时”呢？据柴发合介绍，目前对于臭氧，新国标要求环保部门每小时都要出监测数据并且实时报告；而在空气质量日报中，则报告“臭氧8小时”，也就是以一天中最大的连续8小时臭氧浓度均值，作为评价这一天臭氧污染水平的标准。
新国标为何既要求测“臭氧一小时”，又要测“臭氧8小时”？上世纪研究发现，1—3小时短期急性暴露在较高浓度水平的臭氧中会影响人体健康，为此发达国家制定了1小时标准。但随后科学家又研究发现，在低浓度水平的臭氧中暴露6—8小时仍然会影响人体健康。与1小时暴露相比，较低浓度水平8小时暴露对健康的影响更直接。因此，上世纪90年代后期，国际上的臭氧环境空气质量基准逐渐发展为8小时浓度值。
《科技日报》（2013-8-7 七版）
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