我國臭氧污染加劇：碧空如洗仍有隱憂

晴朗少雲、天藍如洗，這種「明媚」的天氣或許讓不少人對空氣污染放鬆了警惕。近日，國際環保組織亞洲清潔空氣中心發布《大氣中國2016：中國大氣污染防治進程》報告稱，根據政府公開數據分析，除PM2.5外，公眾難以覺察的臭氧污染，正存在加劇趨勢，並日益影響生活。

什麼是臭氧污染？

臭氧（O3），是氧氣（O2）的同素異形體。在常溫常壓下，為淡藍色氣體，微量時有「清新」味，濃度高時味道嗆鼻。在常溫常壓狀態下，臭氧穩定性較差，可自行分解為氧氣。

事實上，簡單將「臭氧」與「污染」劃等號並不科學。比如，雷雨之後，空氣會變得清新，甚至能聞到青草的味道，這是因為少部分氧氣在遭雷擊後轉變為臭氧，而臭氧具有很強的消毒及滅菌功能；地球上絕大多數臭氧處於距地面25公里左右的平流層，它們吸收掉了太陽放射出的大量對人類、動物及植物有害的紫外線輻射，成為地球的重要屏障。

不過，如果近地面的臭氧濃度過高，則會對人類及生態環境造成危害。根據我國空氣質量監測標準，臭氧1小時平均濃度超過200微克/立方米，即為超標；某一日臭氧的最大8小時滑動平均值超過160微克/立方米時，當日即為臭氧污染。

中國氣象局環境氣象中心工程師呂夢瑤表示，臭氧作為一種強氧化劑，人體大量吸入後，會導致咽喉腫痛、胸悶咳嗽，嚴重時會引發支氣管炎、肺氣腫；臭氧會刺激人的神經系統，造成頭暈頭疼、視力下降、記憶力衰退；臭氧還會破壞人體的免疫功能，誘發淋巴細胞染色體病變，加速衰老，致使孕婦生出畸形兒。而與臭氧污染相伴而生的其他光化學污染物，對人體的傷害也非常大。

值得一提的是，臭氧會將空氣中的二氧化硫、氮氧化物等氣態污染物轉化成硫酸鹽、硝酸鹽等細顆粒物，這恰恰是PM2.5的組成成分。

此外，近地面臭氧濃度超標導致的光化學煙霧會引發酸雨，危害動植物生存、生長；土壤如果吸收大量臭氧，會抑制植物生長，給農業生產帶來重大損失。

臭氧污染因何產生？

「在天是佛，在地是魔」，臭氧的「角色」經歷了從「地球衛士」到「隱形殺手」的轉變。那麼，近地面的臭氧污染又是從何而來的？

呂夢瑤表示，近地面的臭氧，一部分來自於高空臭氧層的流入，另一部分來自於土壤、閃電、生物排放等，而更大一部分則與燃煤、機動車尾氣、石油化工等排放污染物有關。

「與其說臭氧污染，不如稱之為『光化學污染』。汽車、工廠、餐飲油煙等污染源排入大氣的揮發性有機污染物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在強烈的陽光紫外線照射下，吸收太陽光的能量，使原有的化學鏈遭到破壞，發生光化學反應，生成臭氧、過氧乙醯硝酸酯（PAN）等二次污染物。參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物被稱為光化學煙霧。臭氧是光化學煙霧的主要成分。」呂夢瑤告訴記者。

正因為如此，臭氧濃度也是人們監測光化學污染時最主要的參考指標。

氣象條件與光化學煙霧的產生關係密切。高溫、強輻射會加速光化學反應，導致大量臭氧出現；穩定的大氣層結、小風也會導致臭氧在局地累積。因此，光化學煙霧一般出現在晴朗少雲的春末及夏秋季節。

此外，光化學煙霧隨盛行風流動，污染物容易堆積在下風向。有研究指出，在城市工業區下風向150公里外的農村地區，可以檢測到相當嚴重的臭氧污染。

降雨利於清除臭氧等污染物，因而我國臭氧污染日出現規律與雨帶移動位置有關——雨帶移走，臭氧濃度就會上升。4月份開始，華北南部、黃淮、江淮等地臭氧濃度超標日數開始增加；5月份隨著華南雨季開始，輻射減弱，珠三角的臭氧超標日數減少，但是華北南部、黃淮、江淮等地臭氧濃度超標日數呈增加趨勢；6月至7月，江淮、江南地區梅雨季節，輻射減少，臭氧超標日數減少，但是在華北地區呈增加趨勢。

污染是否正在加重？

來自環保部門的數據顯示，2015年，我國74個重點城市臭氧年均濃度繼續上升，上升比例為3.4%；達標城市比例繼續下降，下降比例為5.4%。在京津冀地區，臭氧成為首要污染物的天數已超過PM10，僅次於PM2.5；在長三角地區，臭氧成為唯一不降反升的污染物。以華北地區為例，今年4月和5月，一些站點曾測得臭氧1小時平均濃度達350微克/立方米甚至更高。

地球大氣臭氧層虛擬圖

「根據對環保和氣象觀測資料的融合分析，2016年上半年，全國地面臭氧平均濃度為89.8微克/立方米，比2013年同期升高12.1% ，比2015年同期升高8.2%。相對高值區域分布在東北地區中南部、華北、黃淮、江淮、江漢、西北地區東部。相對於2013年同期，中東部大部地區明顯升高，其中河北中部、河南中部、甘肅中部升幅超過25微克/立方米。」呂夢瑤說。

具體來看，2016年上半年，京津冀地區地面臭氧平均濃度為100.4微克/立方米，比2013年同期升高18.8%，比2015年同期升高8.9%；長三角2016年上半年平均濃度為93.2微克/立方米，比2013年同期升高3.2%，比2015年同期升高6.5%。但珠三角2016年上半年平均濃度為72.9微克/立方米，比2013年同期降低5.1%，比2015年同期降低4.5%。

呂夢瑤分析，臭氧污染之所以加劇，根本上在於氮氧化物排放量增大，其中，工業污染及汽車尾氣排放是主要人為原因。從氣象條件上看，臭氧污染加重也與近年來氣溫及地面輻射逐年增加有關。

「說臭氧污染未來會比霧-霾影響更大還言之過早。」呂夢瑤認為，我國與西方國家工業化進程不同，大氣污染類型也有區別，從目前看，PM2.5等依然是我國最主要大氣污染物。此外，我國對於臭氧污染的研究及防控尚處起步階段，可參考的長期監測資料不足，預測臭氧污染髮展趨勢需要更嚴謹判斷。

圖為我國2016年上半年地面臭氧平均濃度分布情況。圖片來源：大氣環境氣象公報（2016年上半年）

文字來源：《中國氣象報 》9月9日 四版 作者：段昊書

文中圖片均來自網路

責任編輯：張小娟 氣象編審：卞贇

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