別被潛在危害打個冷不防
在北京，關注空氣質量預報的市民會發現，5月中旬以來，北京市大氣中的首要污染物經常是臭氧，而非PM2.5，特別是在晴朗酷熱的午后，首要污染物幾乎都是臭氧。很多人疑惑，在難得一見的萬里無云晴好天氣下，怎么還會出現空氣污染？
在人們的印象里，秋冬季節會經常出現大氣污染，空氣質量通常比較差。但專家提醒，夏季即使晴朗天氣、天高云淡，也可能出現大氣污染，需要警惕的主要污染物是低空臭氧，以及臭氧與細顆粒物復合型污染帶來的人體健康危害。
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關注一：夏季臭氧緣何易超標？
夏季持續高溫和強日照天氣有利于大氣光化學反應，近地面臭氧大部分由氮氧化物和揮發性有機物等在高溫、強光照條件下發生光化學反應生成。因此，夏季臭氧濃度易隨著氣溫上升而升高。
環境保護部發布的重點區域和74個城市空氣質量狀況顯示，5月份，74個城市空氣質量超標天數中，以臭氧為首要污染物的天數，占超標天數的31.7%。其中，京津冀地區13個城市空氣質量平均超標天數中以PM10為首要污染物的天數最多，占超標天數的43.5%，其次是臭氧和PM2.5，分別占32.7%和23.8%；長三角地區25個城市空氣質量超標天數中以PM2.5為首要污染物的天數最多，占超標天數的44.0%，其次是臭氧，占41.4%；珠三角地區9個城市空氣質量超標天數以臭氧為首要污染物的天數最多，占超標天數的70.0%。
而6月份，74個城市主要污染物為臭氧，其次為PM2.5。與5月份相比，6項監測指標中，京津冀區域13個城市，臭氧日最大8小時值平均超標率上升8.4個百分點；長三角區域25個城市，臭氧日最大8小時值平均超標率下降1.1個百分點；珠三角區域9個城市，臭氧日最大8小時值平均超標率上升13.1個百分點。
人們不禁要問：夏季為何臭氧濃度容易超標？
臭氧（O3）是氧氣（O2）的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。臭氧是天然大氣中的重要微量組分之一，也是重要的大氣氧化劑，在地球大氣化學中起著非常重要的作用。
據北京師范大學大氣環境研究中心主任田賀忠教授介紹，通常可將大氣層中的臭氧分為對流層近地面臭氧和平流層臭氧兩部分，它們對生活在地球表面的人類和動植物具有不同的作用和影響。平流層集中了大氣中約90%的臭氧；對流層臭氧僅占10%左右，其含量高低與所處的經緯度范圍、城市還是鄉村，以及地形和氣象條件等密切相關。
平流層臭氧可有效吸收太陽紫外輻射，是對地球表面生活的人類和動植物有益的紫外屏障，是人類需要保護的大氣臭氧層。平流層臭氧含量減少或臭氧層變薄，吸收太陽紫外輻射的能力減弱，會促使到達地球表面的紫外輻射強度顯著增強，導致人類皮膚癌發病率增高，影響動植物生長，并對材料和建筑物等產生不良影響，從而對人類健康和生態環境帶來危害。
“近地面的臭氧，除了平流層輸入，大部分是由人為源排放的氮氧化物和揮發性有機物等在高溫、強光照條件下發生光化學反應二次轉化形成的。”田賀忠告訴記者，其中，氮氧化物主要來自機動車、發電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等高溫燃燒或工藝過程排放；揮發性有機物主要來自機動車、石化工業排放和有機溶劑揮發等。
臭氧污染帶有明顯的季節性特點，一般5月～9月濃度比較高。盛夏季節，空氣擴散條件比較好，是一年中PM2.5濃度相對較低的季節，人們常？梢钥吹剿{天白云的艷陽天，但夏季恰恰是臭氧超標最明顯的季節。強烈的太陽輻射和較高的溫度是造成光化學煙霧和二次臭氧生成的主要原因，因為持續高溫和強日照天氣有利于大氣光化學反應，從而生成地面臭氧和乙酰硝酸酯等強氧化劑。因此，夏季，臭氧也會隨著氣溫的上升而增多。
如果地面風速較低、混合層高度較低，還會導致地面臭氧不斷累積。同時，大氣中的氣態污染物也可能在這種強氧化環境中生成二次氣溶膠，進一步加重PM2.5污染，呈現出地面臭氧和PM2.5復合型污染的特征。
關注二：臭氧超標有哪些危害？
某些情況下臭氧的危害甚至較PM2.5有過之而無不及，當臭氧被吸入呼吸道時，就會與細胞、流體和組織很快發生反應，導致肺功能減弱和組織損傷，較高濃度臭氧會引發胸痛、惡心、疲乏等癥狀。
夏季可能出現的大氣污染主要有低空臭氧污染，以及由臭氧和細顆粒物形成的復合型污染兩種。那么，臭氧濃度超標，會對人體健康造成哪些危害？
田賀忠表示，空氣中的臭氧濃度升高，會產生一系列不利于人體和動植物健康的負面影響。在地球近地面對流層大氣中，臭氧是光化學煙霧生成的主要二次大氣污染物成分之一，對人和動物的眼睛和呼吸道有強烈刺激作用，對人和動物的肺功能也有影響，還會損傷植物葉片。
“臭氧是一種強氧化劑，當臭氧被吸入呼吸道時，就會與呼吸道中的細胞、流體和組織很快發生反應，導致肺功能減弱和組織損傷，癥狀主要有咳嗽、呼吸短促、鼻咽刺激，甚至在呼吸時有不適或痛感。”田賀忠特別強調，較高濃度的臭氧會損傷兒童的肺功能，引發胸痛、惡心、疲乏等癥狀；如果孕婦在懷孕期間接觸臭氧，寶寶也會受到不良影響。
不僅如此，光化學煙霧還能造成家畜患病，妨礙農作物及植物的生長，使橡膠制品老化、材料和建筑物受腐蝕而損壞。另外，光化學煙霧還使大氣渾濁，降低大氣能見度，影響汽車、飛機安全運行，造成交通事故增多、影響飛機正常起降等。
上世紀50年代，美國發生過著名的洛杉磯光化學煙霧事件，臭氧就是元兇之一。高濃度大氣臭氧導致了嚴重的人體健康危害。據報道，1955年當地因呼吸系統衰竭死亡的65歲以上老人達400多人；許多人出現眼睛痛、頭痛、呼吸困難等癥狀。直到20世紀70年代，洛杉磯市還被稱為“美國的煙霧城”。
專家甚至表示，某些情況下臭氧的危害較PM2.5有過之而無不及。可見，臭氧超標的危害甚大。那么，長期暴露于臭氧環境下，又會產生怎樣的健康危害呢？對此，田賀忠遺憾地表示，目前人類對于在臭氧大氣濃度下暴露的長期效應還不是十分清楚。
據了解，歐美等發達國家更早開展了臭氧對健康影響的研究，目前我國的臭氧濃度標準，主要參考了歐美國家的標準。
田賀忠提醒，在夏季，臭氧污染出現時間段主要在午后至傍晚，一般情況下，室外比室內濃度更高，下風向比上風向濃度高。如果臭氧濃度較高，尤其是陽光照射比較充足的時段，建議盡量減少戶外活動。
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為何增加臭氧8小時濃度監測？
在新的《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）中，增設了臭氧8小時平均濃度限值。由于目前世界各國主要關注臭氧的短期急性健康效應，新國標中臭氧只規定了8小時平均濃度限值和1小時平均濃度限值。
目前，在已經開始實施新《環境空氣質量標準》的城市，要求環保部門每小時都進行臭氧監測，并實時發布數據；而在空氣質量日報中，則報告臭氧8小時濃度值，即以一天中最大的連續8小時臭氧濃度均值，作為評價這一天臭氧污染水平的標準。
新國標為何既要求監測“臭氧1小時濃度”，又要求監測“臭氧8小時濃度”？
據了解，上世紀研究發現，1小時～3小時短期急性暴露在較高濃度水平的臭氧中會影響人體健康，為此發達國家制定了1小時濃度標準。但隨后科學家又研究發現，在低濃度水平的臭氧中暴露6小時～8小時仍然會影響人體健康，而且與1小時暴露相比，較低濃度水平8小時暴露對健康的影響更直接。因此，上世紀90年代后期，國際上的臭氧環境空氣質量基準逐漸發展為8小時濃度值。
■專家建議
如何控制臭氧污染？
□專家簡介
田賀忠北京師范大學大氣環境研究中心主任、環境學院水氣環境模擬研究所所長。長期從事能源利用與大氣污染控制技術、中國典型大氣污染物排放清單、區域大氣環境質量模擬分析、有毒有害重金屬元素（汞、鉛、砷、銻等）排放遷移轉化，以及環境與健康影響等方面的研究工作。
控制大氣臭氧是現代城市保障環境空氣質量和公眾健康福利的重要措施之一。作為最早發生光化學煙霧污染的城市，美國洛杉磯市經過幾十年努力，采取了最嚴格的控制措施，但至今臭氧污染控制效果還是不能令人滿意。
臭氧污染已經成為我國大氣環境治理新挑戰。專家表示，我國現階段空氣治理重點為PM2.5，臭氧或將成為下一階段防治重點。
從環保部門監測數據來看，北京、上海、廣州等特大城市，以及其他經濟快速發展的區域，近些年，臭氧平均濃度、最大濃度、超標頻率及高值持續有逐年增加的趨勢。田賀忠認為，這表明大氣的氧化性有增強發展的趨勢，同時也促進了二次細顆粒物的生成，表現為區域性的灰霾和光化學煙霧復合污染。
針對日益凸顯的臭氧污染，我國從2013年1月1日起，在74個開始實施新《環境空氣質量標準》的城市中，率先增加了細顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）和一氧化碳（CO）3項空氣質量監測項目。其中，新國標關于臭氧的控制標準為：臭氧8小時濃度日平均值一級為100微克/立方米，二級為160微克/立方米。
納入標準，開展監測，這只是臭氧污染防治的第一步。由于臭氧是典型的二次污染物，控制其前體物排放就成為治理的關鍵。臭氧的前體物主要是氮氧化物和揮發性有機污染物，而這兩種污染物同樣也是二次細顆粒物PM2.5的前體物。因此，有效控制這兩項前體物的排放不僅對控制臭氧污染非常重要，對防治PM2.5同樣重要。此外，臭氧的產生與地區性的交通運輸、石化行業和燃煤鍋爐等工業生產污染源的排放特征，以及地形和氣象條件也密切相關。
田賀忠表示，若要實施有效的區域近地面臭氧和光化學煙霧污染控制，首先必須了解一個城市或區域臭氧生成究竟是由哪些污染物造成的，而且由于臭氧生成濃度隨前體物濃度變化的非線性機制，需要了解臭氧生成是處于氮氧化物控制階段還是揮發性有機物控制階段。
他介紹說，大量研究表明，除了燃煤鍋爐等固定排放源外，低空排放的城市機動車尾氣對城市大氣臭氧濃度升高有顯著影響。因此，世界各國大城市均采取控制城市機動車尾氣排放、大力發展公共軌道交通等措施，以防治區域光化學煙霧發生和近地面臭氧濃度超標。
需要特別指出的是，目前相關部門及公眾注意力均集中在PM2.5防治上，夏季的臭氧污染極易被忽視。有專家建議，應盡快開展相關研究，了解臭氧發生機制，明確臭氧前體物污染來源清單，有效控制氮氧化物及揮發性有機物等臭氧前體物的排放，掌握其在大氣中的比例和光化學煙霧的生成機制，以減少臭氧的生成并降低其對公眾健康和生態環境的危害。
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