说起空气污染,多数人首先想到的大概是PM2.5,还有与其相关的汽车尾气或工业废气等污染源。同样,在谈及全球变暖的时候,我们常常指向的是二氧化碳等温室气体,相比之下, 我们较少提及臭氧。
20 世纪70 年代,人们观测到南极上空臭氧层出现空洞,其他地区上空的臭氧也在逐渐减少,到了80 年代,科学家发现所能观测到的臭氧层空洞比估计的要大得多,这在科学界引起震惊,并开始采取了一系列的补救政策和措施。其中最主要的措施就是控制破坏臭氧的主要因素——氟利昂的排放,包括限制氟利昂的生产, 停止使用氟利昂作为制冷剂,积极寻找替代品。这一系列的措施实际上也起到了积极的作用,近年来的科学观测证明了臭氧空洞正在逐渐缩小,并且在2017 年的一次观测中呈现出最小面积。
平流层中臭氧空洞的逐步修复不可置疑是一个振奋人心的好消息,虽然臭氧在大气中的含量很少,但它对吸收紫外线,保护人类不受紫外线的伤害起到了重要作用。臭氧层的减少或空洞的存在, 可能引起人皮肤癌变或白内障患病率的增加,同时也给一些动物的皮肤健康,还有重要经济作物生长带来负面影响。然而不仅在平流层中,如今在对流层或地表的臭氧含量也不断增加,这并不是什么好事, 它所引起的是破坏性的空气污染,称为臭氧污染。
平流层或地表层的臭氧主要来自于人类活动,如汽车尾气、发电站、炼油厂等工业生产所释放的气体在阳光下发生化学反应而产生,通常在晴天且炎热的城市地区会出现很高的臭氧浓度,生产的臭氧也可以随风传播到较为偏远的非城市地区, 它是光化学烟雾的重要组成物成分。
即使是较低浓度的臭氧也会对人类健康造成影响。患有哮喘的人群,尤其是儿童、老年人以及长期在户活动或工作的人都属于近地层臭氧污染的易感人群,同时维生素C 和维生素E 等营养摄入不足的人群,也较容易受到臭氧污染的影响。特别是对于儿童来说,他们的肺部还处于发育阶段,相比于成人可能会进行更多的户外活动,也更容易患哮喘,面临着更大的患病风险。臭氧会引起呼吸道紧缩,导致空气滞留于肺泡中,从而出现气喘气短的症状,即使在健康人群中也会出现这种症状, 而在患有肺部疾病的人群中,症状更加严重。长时间地暴露在臭氧中,会加重哮喘, 导致肺部损伤,在儿童中有可能引起肺部不良发育,而短时间地暴露在臭氧中,也可能增加因患呼吸道疾病死亡的风险。
除此之外,一些对于紫外线敏感的植被,例如黑樱桃、鹅掌楸、五针松木等, 很容易受到臭氧污染的影响,特别是处于生长期的植被,臭氧减弱了植被的光合作用,减缓植被的生长,并导致植被对其他疾病、污染物或极端气候更加敏感。当植物个体受到影响,整个生态系统的物种多样性、分布、栖息地情况和能量循环也会随之受到负面影响。
每个夏天,高温带来的除了酷热,还有近地层臭氧污染。就像面对PM2.5 一样, 一旦臭氧污染出现,我们往往无处可逃,只能通过密切关注空气监测数据, 避免户外活动,并使用空气净化装置等有限的方式来保护自己。而且对近地臭氧污染的治理,并非如限制氟利昂排放,恢复平流层臭氧空洞那么简单直接。由于近地的臭氧是间接产物,我们通常采取的治理措施是控制那些可通过化学反应生成臭氧的反应物,但这些反应物多种多样,源源不断产生,加上反应条件不尽相同,反应过程复杂,有时减排不但不会减少臭氧的生成, 反而会导致污染物的浓度升高。
当然,相关的政府部门和很多学者已经逐渐意识到臭氧污染的严重性,并通过宏观政策和新科技的开发来减少近地臭氧的浓度。我们个人也可以身体力行来帮助减少近地臭氧的生成,例如选择绿色的出行方式,驾驶汽车时保持轮胎适当充气或者正确有效地使用汽油,尽量使用对环境友好的油漆或产品, 节约用电等。同时,加强对近地臭氧浓度的监测也十分关键。基于臭氧污染对人类健康和环境的影响,美国在2008 年的《国家环境空气质量标准》中规定了近地臭氧浓度的最高标准,并实行严格的审核和公开报告,希望我们也能够尽快拥有系统的监测和控制措施。
其实每次讲到有关空气污染的问题都略感生活的无奈,因为连日常呼吸都变得危机四伏了。这次谈到臭氧污染完全是机缘巧合遇到一位做空气净化研究的学者, 他无意中提到,臭氧污染很有可能是下一个主要的空气污染问题,于是在好奇心和怀疑的共同驱使之下就有了这篇文章。一方面,很高兴有这样的一些学者能够及时认识到了各样潜在的环境问题,但另一方面,以笔者为代表的普通群众却从未听说过这些问题,更不用说能够及时作出行为的改变。
如果能够增加公众的相关知识和科学素养,是否能够促进政策的有效实施,以及公众在政策制定和实施中的参与?如果如此,那怎样才能提高公众有关环境和健康的知识素养?从公众熟知的PM2.5 到本文所讨论的臭氧污染案例中,我们或许能获得一些思考和启示。
(作者:李泓萤)【来源:《中华环境》2018/10】