臭氧的形成機(jī)理十分復(fù)雜，包括發(fā)達(dá)國(guó)家在內(nèi)，臭氧污染仍是還沒(méi)有完全解決的大氣污染問(wèn)題。圖為太陽(yáng)閃耀在美國(guó)田納西州諾克斯維爾的上空，當(dāng)?shù)仫柺艹粞跷廴居绊憽?（資料圖片）

臭氧層的保護(hù)作用圖。

臭氧形成和破壞機(jī)理圖。

在氣象界，如果說(shuō)“霧霾君”是人人痛恨的“頭號(hào)公敵”，那么“藍(lán)天君”便是人人歡迎的“人氣之王”。殊不知，藍(lán)天下也暗藏著威脅人們身體健康的“隱形破壞者”——臭氧污染。與臭氧層被破壞一樣，近地面的臭氧污染與人類活動(dòng)息息相關(guān)，對(duì)此，全球減排保護(hù)行動(dòng)持續(xù)發(fā)力。我國(guó)政府也明確指出，作為負(fù)責(zé)任的發(fā)展中大國(guó)，30年來(lái)，在《蒙特利爾議定書》框架下，中國(guó)累計(jì)淘汰消耗臭氧層物質(zhì)占發(fā)展中國(guó)家淘汰量的一半以上

臭氧本身具有強(qiáng)烈吸收有害紫外線的功能，地球外圍的臭氧層是保護(hù)地球生物的天然屏障。然而，進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)以來(lái)，人為導(dǎo)致的近地面層臭氧聚集卻會(huì)產(chǎn)生污染。這究竟是怎么回事？為揭開“臭氧”的神秘面紗，《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》記者日前走進(jìn)中國(guó)氣象局進(jìn)行了采訪。

“無(wú)形破壞者”如何誕生

臭氧污染實(shí)際是一種光化學(xué)污染，是由氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物在高溫強(qiáng)光照的天氣背景下產(chǎn)生的污染物，屬于二次污染

近年來(lái)，臭氧污染漸漸為人們所關(guān)注。就在今年5月中下旬，看起來(lái)晴好的天氣下，空氣質(zhì)量卻不容樂(lè)觀：北京、天津、河北中南部部分城市空氣質(zhì)量達(dá)到中度污染，短時(shí)可至重度污染，其首要污染物為臭氧。

因?yàn)槌３Ｅc“好天氣”做伴，這個(gè)污染者常常隱藏至深。對(duì)此，中國(guó)氣象科學(xué)研究院大氣成分研究所副所長(zhǎng)徐曉斌表示，不要以為天氣好就沒(méi)有污染，事實(shí)上，就是因?yàn)樘鞖馓?，才容易形成臭氧污染的有利氣象條件。

“臭氧污染實(shí)際上是一種光化學(xué)污染，它不是直接排放出來(lái)的，而是由氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物在高溫強(qiáng)光照的天氣背景下產(chǎn)生的污染物。夏季氣溫上升，天氣晴朗，紫外線強(qiáng)烈，臭氧污染進(jìn)入高發(fā)季節(jié)。華北地區(qū)每年5月到10月左右容易出現(xiàn)臭氧污染?！毙鞎员笳f(shuō)。據(jù)了解，今年5月中下旬的污染過(guò)程，就是因?yàn)橄嚓P(guān)地區(qū)受低壓系統(tǒng)控制，且氣溫不斷攀升，污染物擴(kuò)散條件不利，加之光照加強(qiáng)、溫度升高等氣象因素，為臭氧生成提供了更為便利的條件。

與霧霾一樣，臭氧也是近地面層的主要大氣污染物。根據(jù)我國(guó)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，臭氧1小時(shí)平均濃度超過(guò)200微克/立方米，即為超標(biāo)；當(dāng)某日臭氧濃度的最大8小時(shí)滑動(dòng)平均值超過(guò)160微克/立方米時(shí)，則確定當(dāng)日出現(xiàn)臭氧污染。

不同的是，霧霾來(lái)自直接顆粒物排放，并與其他氣態(tài)物轉(zhuǎn)化為氣溶膠，既有一次污染也有二次污染；而臭氧污染是光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，屬于二次污染。汽車、工廠、餐飲油煙等污染源排入大氣的揮發(fā)性有機(jī)污染物和氮氧化物等一次污染物，在強(qiáng)烈的陽(yáng)光紫外線照射下，吸收太陽(yáng)光的能量，使原有化學(xué)鏈遭到破壞，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯等二次污染物。參與光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混合物被稱為光化學(xué)煙霧。臭氧是光化學(xué)煙霧的主要成分。

不要小覷臭氧污染的破壞力。徐曉斌表示，高濃度持續(xù)性的臭氧污染可能導(dǎo)致流淚、眼睛疼、頭痛等癥狀出現(xiàn)，更嚴(yán)重的會(huì)影響到呼吸道、心血管系統(tǒng)，尤其對(duì)于心臟本身不好的人群，具有比較嚴(yán)重的影響。“長(zhǎng)期積累高濃度的臭氧，會(huì)嚴(yán)重影響人體整個(gè)心血管健康，人們應(yīng)該對(duì)臭氧污染重視起來(lái)?！毙鞎员笳f(shuō)。

此外，臭氧污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)起到破壞作用?！俺粞跏且环N強(qiáng)氧化劑，其在植物表面，通過(guò)氣孔擴(kuò)散入理，會(huì)導(dǎo)致植物葉片枯黃，影響光合作用，不僅表觀上造成影響，還會(huì)影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。”徐曉斌介紹說(shuō)，此外，如果一個(gè)區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn)高濃度臭氧，在強(qiáng)氧化劑作用下，有些材料會(huì)提前老化、報(bào)廢，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

臭氧污染不容樂(lè)觀

臭氧本身有著“兩張面孔”，集中在地表及對(duì)流層的臭氧才具有破壞力，這與氣象條件和人類工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物密切相關(guān)

事實(shí)上，臭氧并不等同于污染，它有“兩張面孔”。特殊環(huán)境、特殊區(qū)域的“臭氧”不但不是破壞者，還是保護(hù)傘。比如雷雨之后，空氣會(huì)變得清新，甚至能聞到青草的味道，這是因?yàn)樯俨糠盅鯕庠谠饫讚艉筠D(zhuǎn)變?yōu)槌粞?，而臭氧具有很?qiáng)的消毒及滅菌功能。而位于平流層內(nèi)的臭氧層集中了全球大氣90%的臭氧，這里的臭氧對(duì)人類是有利的。它們吸收掉了太陽(yáng)放射出的大量對(duì)人類、動(dòng)物及植物有害的紫外線輻射，成為地球的重要屏障。

臭氧中的“壞分子”主要集中在人們生活的地表及對(duì)流層，這里盡管只存在地球表面臭氧量的10%，卻對(duì)人體健康、農(nóng)作物甚至氣候變化帶來(lái)顯著負(fù)面影響。

臭氧“壞分子”出現(xiàn)的時(shí)間也有一定的規(guī)律，一般在晴朗少云的春末及夏秋季節(jié)。專家介紹，氣象條件與臭氧污染的產(chǎn)生關(guān)系密切，有助于臭氧污染形成的氣象條件主要有高溫、強(qiáng)輻射（少云）、低濕和少風(fēng)。夏季具備高溫強(qiáng)輻射的條件，因此更容易出現(xiàn)臭氧污染。不過(guò)有降水產(chǎn)生時(shí)，地表輻射將弱得多，不利于臭氧產(chǎn)生。因此，在溫度更高但降水較多的7月至8月，臭氧污染情況較5月至6月要輕一些。

這也足以解釋為何同為天氣污染，霧霾與臭氧污染很少“撞車”。徐曉斌告訴記者，在臭氧污染多發(fā)的夏季，一方面大氣污染擴(kuò)散氣象條件較好，另一方面夏季混合層高度比秋冬季要高，不利于氣溶膠顆粒在低層過(guò)多積累。因此，夏季較少見(jiàn)到霧霾，它們更容易發(fā)生在秋冬季，那時(shí)燃煤排放顆粒物增加，逆溫容易形成，混合層空間被擠壓，PM2.5濃度上升更快。

雖然不及霧霾污染那么“顯眼”，但是臭氧污染近年來(lái)呈加劇趨勢(shì)。來(lái)自環(huán)保部門的數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國(guó)74個(gè)重點(diǎn)城市臭氧年均濃度繼續(xù)上升，上升比例為3.4%；達(dá)標(biāo)城市比例繼續(xù)下降，下降比例為5.4%。在京津冀地區(qū)，臭氧成為首要污染物的天數(shù)已超過(guò)PM10，僅次于PM2.5；在長(zhǎng)三角地區(qū)，臭氧成為唯一不降反升的污染物。

專家分析，2016年上半年，全國(guó)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(duì)高值區(qū)域分布在東北地區(qū)中南部、華北、黃淮、江淮、江漢、西北地區(qū)東部。相對(duì)于2013年同期，中東部大部分地區(qū)明顯升高，其中河北中部、河南中部、甘肅中部升幅超過(guò)25微克/立方米。

科學(xué)有效治理污染

要避免臭氧污染，既要“老天幫忙”，還需人為治理。通過(guò)控制形成臭氧的“幫兇”，即氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物，人類就能為減少臭氧污染貢獻(xiàn)力量

臭氧污染的形成有兩名“幫兇”：一種是氮氧化物，其本身也是一種污染物；另一種就是烯烴、芳香烴等揮發(fā)性有機(jī)物。這兩種物質(zhì)主要來(lái)源于汽車尾氣、火力發(fā)電廠、油品揮發(fā)等。

可汽車污染、油品揮發(fā)等早就存在，為何臭氧污染總是集中爆發(fā)？“天氣條件是最直接的導(dǎo)火索。”徐曉斌說(shuō)。高溫、強(qiáng)輻射會(huì)加速光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致大量臭氧出現(xiàn)；穩(wěn)定的大氣層結(jié)、小風(fēng)也會(huì)導(dǎo)致臭氧在局地累積。

因此，要想避免遭受臭氧污染，一方面需要“天幫忙”，一方面則需要人為治理。

從“天時(shí)”而言，降雨利于清除臭氧等污染物，因而我國(guó)臭氧污染日出現(xiàn)規(guī)律與雨帶移動(dòng)位置有關(guān)——雨帶移走，臭氧濃度就會(huì)上升。4月份開始，華北南部、黃淮、江淮等地臭氧濃度超標(biāo)日數(shù)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(biāo)日數(shù)減少，但是華北南部、黃淮等地臭氧濃度超標(biāo)日數(shù)呈增加趨勢(shì)；6月至7月，江淮、江南地區(qū)梅雨季節(jié)，臭氧超標(biāo)日數(shù)減少，但在華北地區(qū)呈增加趨勢(shì)。掌握這些規(guī)律對(duì)于預(yù)防臭氧污染具有積極意義。

從“人事”來(lái)講，“人類不能呼風(fēng)喚雨，但可以控制形成臭氧的‘幫兇’，即氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物，這些物質(zhì)大部分來(lái)自人類排放。如果每個(gè)人能身體力行，努力減排，就能為減少臭氧污染貢獻(xiàn)力量?！毙鞎员笳f(shuō)。

事實(shí)上，對(duì)于臭氧污染問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)部署了PM2.5和臭氧協(xié)同控制，出臺(tái)了相關(guān)治理政策標(biāo)準(zhǔn)，大幅度削減氮氧化物等措施。但臭氧的形成機(jī)理十分復(fù)雜，控制難度大。目前包括發(fā)達(dá)國(guó)家在內(nèi)，臭氧污染仍是還沒(méi)有完全解決的大氣污染問(wèn)題。環(huán)保部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，下一步，我國(guó)將對(duì)工業(yè)源、移動(dòng)源、生活源等多類污染源綜合施策，在改善PM2.5的同時(shí)遏制臭氧污染；同時(shí)，要加強(qiáng)科學(xué)研究，研究臭氧的生成機(jī)理以及重點(diǎn)地區(qū)氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的最佳協(xié)同減排比例，更加科學(xué)、有效地指導(dǎo)臭氧污染防控工作。

在臭氧污染問(wèn)題無(wú)法短期內(nèi)解決的當(dāng)下，人們?cè)撊绾晤A(yù)防這位“無(wú)形破壞者”帶來(lái)的傷害呢？徐曉斌表示，“太陽(yáng)出來(lái)后，臭氧濃度逐漸上升，在14時(shí)至16時(shí)達(dá)到最高。從傍晚到第二天太陽(yáng)升起之前，濃度快速下降，一般不會(huì)像霧霾那樣在大氣穩(wěn)定的情況下逐日累積。因此，根據(jù)臭氧日變化明顯的特點(diǎn)，最簡(jiǎn)單有效的措施就是：盡量避免在晴熱的午間和午后時(shí)段到室外活動(dòng)”。

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