摘要：近期，上海市在遭遇高溫天氣的同時(shí)，也遭遇到了嚴(yán)重的空氣污染。主要污染物臭氧的小時(shí)平均濃度一度達(dá)到357.8微克/立方米，不但是今夏以來的zui高值，還打破了2008年以來的紀(jì)錄。臭氧污染緣何創(chuàng)紀(jì)錄？專家介紹說，光化學(xué)污染加劇是“元兇”。

      臭氧光化學(xué)污染超標(biāo)意味著什么

       復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)系有關(guān)專家說，夏日里，如果你抬頭望見的藍(lán)天不那么澄澈，而是帶些粉藍(lán)，那就說明城市已被光化學(xué)煙霧籠罩。光化學(xué)煙霧通常表現(xiàn)為橙色，從地面望去，與天空本色疊加在一起，便會(huì)呈現(xiàn)粉藍(lán)色。

       所謂光化學(xué)煙霧，是指工業(yè)廢氣、汽車尾氣中排放出的氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、一氧化碳等，在紫外線的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的一系列細(xì)顆粒物，它們是光化學(xué)污染中對(duì)人體產(chǎn)生危害的主要“元兇”。

       光化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生臭氧，因此大氣中臭氧濃度便成為監(jiān)測(cè)光化學(xué)反應(yīng)程度的指標(biāo)。對(duì)此，有關(guān)專家解釋說，在光化學(xué)反應(yīng)過程中，汽車尾氣中的二氧化氮會(huì)與氧氣作用，產(chǎn)生一氧化氮和臭氧。在接下來的步驟中，一氧化氮會(huì)與其他尾氣污染物繼續(xù)光解氧化，產(chǎn)生上百種有機(jī)污染物，而臭氧并沒有被后續(xù)反應(yīng)利用，便會(huì)剩余下來，積聚在空氣中。所以，一旦低空中臭氧濃度攀升，就說明光化學(xué)反應(yīng)活躍，光化學(xué)污染也隨之而來。

       上海夏季盛行東南風(fēng)，海風(fēng)吹來，一般會(huì)吹走灰霾，使空氣清新。但專家告訴記者，從發(fā)生機(jī)理上來說，灰霾少了，光化學(xué)反應(yīng)會(huì)更活躍。這是因?yàn)榛姻仓械囊恍╊w粒物會(huì)散射陽光，使光照減弱。當(dāng)灰霾減少之后，光照變強(qiáng)，就會(huì)增強(qiáng)光化學(xué)反應(yīng)。

      臭氧光化學(xué)污染的重要指標(biāo)

      陳強(qiáng)介紹，臭氧是光化學(xué)污染的指示性物質(zhì)，一旦臭氧濃度超標(biāo)，即表明可能出現(xiàn)了光化學(xué)污染，對(duì)人體具有一定的危害性。

      2012年新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，增加了PM2.5和臭氧8小時(shí)濃度限值監(jiān)測(cè)指標(biāo)。可見，在環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)估中，臭氧占有重要地位。

      大氣中臭氧層對(duì)地球生物的保護(hù)作用早已廣為人知，它能吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線，使動(dòng)植物免遭這種射線的危害。而臭氧濃度超標(biāo)為何有害呢？

      劉紅年介紹，位于不同大氣層的臭氧有不同的作用。平流層臭氧層能夠吸收絕大部分的有害太陽紫外線，為地球上的生物提供天然的保護(hù)屏障。對(duì)流層臭氧屬于溫室氣體，會(huì)導(dǎo)致增溫效應(yīng)。另外，作為強(qiáng)氧化劑，臭氧幾乎能與任何生物組織反應(yīng)。當(dāng)臭氧被吸入呼吸道時(shí)，就會(huì)與呼吸道中的細(xì)胞、流體和組織很快反應(yīng)，導(dǎo)致肺功能減弱和組織損傷。對(duì)那些患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說，臭氧的危害更為明顯。臭氧同樣是植物生長(zhǎng)的大敵，它能抑制各種植物的生長(zhǎng)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來重大損失。臭氧也會(huì)對(duì)一部分顆粒物的產(chǎn)生起到促進(jìn)作用，降低大氣能見度。

      日本對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)化合物治理準(zhǔn)則

      由于引起眼睛及喉嚨疼痛的是臭氧，因此，作為光化學(xué)煙霧的指標(biāo)，日本采用了“臭氧濃度＝光化學(xué)氧化劑濃度”的計(jì)算方法。將臭氧的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)定為每小時(shí)值在60ppb以下（ppb為10億分之1。是ppm的1000分之1的單位）。如果超過120ppb，則會(huì)發(fā)出預(yù)警，如果超過240ppb則會(huì)發(fā)出警報(bào)。

      從東京都環(huán)境局的數(shù)據(jù)來看，在1990年度～2002年度的約10年間，年平均光化學(xué)氧化劑濃度增加了5.6ppb。可以看出，2000年以后，每小時(shí)值超過120ppb的天數(shù)迅速增加（下方左圖）。那么作為起因物質(zhì)的氮氧化物及揮發(fā)性有機(jī)化合物又如何呢，它們反倒正在減少（下方右圖）。日本已對(duì)氮氧化物制定了環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，通過《汽車NOx?PM法》在大城市圈對(duì)柴油車進(jìn)行了嚴(yán)格的氮氧化物排放規(guī)制。

      而對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)化合物，則是通過2006年4月施行的《修訂大氣污染防止法》開始實(shí)行規(guī)制，時(shí)期較晚。揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放源包括涂料、印刷、粘接劑、化學(xué)工業(yè)品制造以及工業(yè)用清洗劑等，范圍相當(dāng)廣泛，2000年度日本的總排放量約為150萬噸。《修訂大氣污染防止法》對(duì)每年50噸以上的排放設(shè)施制定了標(biāo)準(zhǔn)，力爭(zhēng)在2010年度之前，使揮發(fā)性有機(jī)化合物排放量比2000年度減少30％。

      雖然全面規(guī)制剛剛開始，但根據(jù)揮發(fā)性有機(jī)化合物種類的不同，在此之前，日本已在通過《惡臭防止法》及《勞動(dòng)安全衛(wèi)生法》等對(duì)排放進(jìn)行規(guī)制。并且，按照2001年開始施行的《化學(xué)物質(zhì)排放把握管理促進(jìn)法》（PRTR法），工廠必須申報(bào)化學(xué)物質(zhì)排放量，自覺減排揮發(fā)性有機(jī)化合物的行動(dòng)也在展開。

      由于上述舉措產(chǎn)生了效果，東京都的揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度一直保持在減少或者持平狀態(tài)。盡管如此，光化學(xué)氧化劑的濃度卻又在迅速增加，這或許是另有原因。