2013-07-24 Vol.51

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臭氧污染比PM2.5更难治理?

7月21日,在生态文明贵阳国际论坛上,多位业内顶级学者均表示,从今年5月后,具有较强季节性特点的臭氧污染在全国多城市呈现,而治理臭氧污染的难度绝不亚于当前治理PM2.5问题。臭氧层被喻为“地球生命的保护神”,臭氧污染果真如专家们所说,比治理PM2.5更难吗?

责任编辑:袁涛/刘霁
求证

臭氧污染比PM2.5更难治理?

在论坛发言中,中国环境科学研究院副院长柴发合透露,新《环境空气质量标准》在全国74个城市实施后,从今年5月开始,臭氧问题已经呈现,6月,全国多个城市均发生臭氧超标告急。臭氧污染真的比PM2.5更难治理吗?

考证
什么是臭氧污染?

在地球的高层大气层——平流层中,存在着天然的低浓度臭氧。平流层臭氧被称为“有益的”臭氧,因为它可以保护地球表面免受有害紫外线的照射。

臭氧也会出现在对流层,即大气层的最底层。对流层臭氧是人为产物,是内燃机和发电厂造成的空气污染所引起的。汽车废气和工业排放物会释放出一系列氮氧化物气体(NOx)和挥发性有机化合物(VOC),这些都是燃烧汽油和煤的副产品。在春末、夏季和初秋阳光灿烂的高温天气条件下,NOx和VOC与氧发生化学反应,形成臭氧。

NOx污染物产生臭氧的过程是:二氧化氮分子经过阳光照射,释放出氧原子,这些氧原子又去攻击氧分子,从而形成臭氧。一氧化氮能够与臭氧结合重新生成二氧化氮,此循环过程不断重复。

PM2.5没有臭氧污染危害大

PM2.5,是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 μm 的颗粒物,也称细颗粒物。这个值越高,就代表空气污染越严重。细颗粒物的化学组成十分复杂,包括无机成分、有机成分、微量金属元素、元素碳(EC)、生物物质(细菌、病菌、霉菌等)等。在不同时间和空间, 细颗粒物的化学成分是不同的。不同化学成分的颗粒物对人体健康和大气能见度的影响亦不同。这些影响还与化学成分在颗粒物内部和表面存在的状态有关。

只有吸入的细颗粒物数量过大,人体呼吸器官的防御功能不能将其过滤、附着、阻留,或细颗粒物沉积于肺泡又不能被完全清除时,它才会在人体肺内沉积,从而从物理和化学两个维度造成对人体的危害——物理上的异常导致尘肺病,化学上(有毒)的异常导致肺癌。

臭氧具有强腐蚀性。如果人吸入臭氧,那么它便会经过整个呼吸道,并损伤肺里的细支气管和肺泡。反复接触臭氧,会造成肺部组织发炎,并造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、支气管炎和肺气肿。臭氧还会导致人神经中毒,引起头晕头痛、视力下降、记忆力衰退; 对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,致使皮肤起皱、出现黑斑;破坏人体免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老,致使孕妇生出畸形儿。复印机墨粉发热产生的臭氧及有机废气,更是一种强致癌物质,会引发各类癌症和心血管疾病。幼童和老年人对夏季出现的高浓度臭氧最为敏感。

除了对人类造成影响以外,臭氧的腐蚀性还会毁坏植株和树木。高浓度的臭氧可能摧毁农作物和森林植被。使用臭氧消毒并在用水前安装紫外灯减少臭氧残留,是制药用水系统、尤其是纯化水系统消毒的常用方法之一。低浓度的臭氧可消毒,但超标的臭氧则是无形杀手!

臭氧污染治理难度比PM2.5大

对于PM2.5的防治,西方发达国家已经积累了许多宝贵经验,主要方法有以下四种:过滤法:包括使用空调、加湿器、空气清新器等过滤,优点是明显降低PM2.5的浓度,缺点是滤膜需要清洗或更换。水吸附法:使用超声雾化器、室内水帘、水池、鱼缸等,能够吸收空气中的亲水性PM2.5,缺点是增加空气湿度,且不能有效去除憎水性PM2.5。植物吸收法:植物叶片具有较大的表面积,能够吸收有害气体和吸附PM2.5,且能产生有益气体,缺点是吸收效率低,有些植物会产生有害气体。负离子沉降法:负离子中的小粒径负离子可以捕捉漂浮微尘,使其凝聚而沉淀,从而使空气净化,当负离子浓度达到每立方厘米20000个时,空气中的飘尘会减少98%以上,所以在含有高浓度负离子的空气中,直径1µm以下的微尘、细菌、病毒等几乎为零。根据世界卫生组织公布的标准,当空气中的负离子浓度达到每立方厘米1200个时,即可称之为清新空气。

上述表明,治理PM2.5污染,似乎用以上四法就可以获得良好效果。但是对于臭氧污染的治理来说,恐怕就艰难多了。

以造成臭氧污染的主要元凶之一汽车尾气为例。北京去年的汽车保有量达到500万辆,上海和广州也都超过了200万辆。这些大都市每天产生的汽车尾气排放,就是一个难以削减的数字。这表明,如果要减少低空臭氧的形成,则必然影响到人类生活的方方面面。

让人感到可怕的是清华大学环境学院教授贺克斌的一句话:臭氧和PM2.5是复合污染物,两者不能分开。目前的关键问题是,尽管在污染源控制方面,PM 2.5和臭氧的前体物二氧化硫和氮氧化物已经有所遏制,但对臭氧而言,排放源还存在分布宽、难度大的情况。“因此下阶段的关键是,如何在减排VOC (挥发性有机化合物)方面发力。”

结语

对多数中国人来说,PM2.5的危害性已得到相当程度的普及,而对臭氧污染这个“新名词”还不是十分了解。在治理的难易程度上,通过上述对比,结果显而易见。然而,“两者不能分开”的论述,又意味着治理措施必须同时关照到这两种污染。如何构建更好的生存和生活环境,需要整个社会进行探讨和为之付出——不只是政府,还有我们每一个人。

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