中国城市臭氧污染危害超PM2.5,儿童成最危险受害者

2012年5月，香港环保署公布了一份与广东省环保厅联合调查的《粤港珠江三角洲区域空气监控网络2011年监测结果报告》。报告显示，自2006年至2011年，珠三角区域整体空气质量逐步改善，6年间监控网络录得的二氧化硫、二氧化氮及可吸入颗粒物的年平均浓度分别下降了49%、13%及14%，但臭氧浓度则上升了21%，成为唯一上升的大气污染物指标。就在一个月前，在广州的中科院“有机地球化学国家重点实验室”，一位不愿署名的研究员曾表示，相比PM2.5，现在他们最担心的正是臭氧污染。

让专家忧虑的不仅仅是研究室里的报告，环境监测站的实际数据更加深了专家的担忧。根据广东省环保厅的“珠三角空气品质网络”数据，5月12日14时，珠三角17个监测站点有6个站点的AQ1空气质量指数超过标准，其中有4个点在广州，首要污染物全都是臭氧；同样来自北京市环保监测中心“空气质量实时发布”网站的信息，5月11日北京测得的臭氧实时浓度8小时均值为121微克/立方米，也超过了国家一级标准规定的100微克/立方米。美国环保署的建议是，如果超过100微克/立方米，那些活跃的户外活动者和呼吸道疾病人群应避免户外活动。

臭氧的形成及对地球外层保护的原理

我们总是听说各种关于臭氧层被破坏的严重后果，为什么城市里臭氧多了反而也说污染呢？“臭氧”加上“空气污染”，与“臭氧层空洞”和“紫外线辐射”有什么关系？其实，臭氧跟氧气好比是亲兄弟，但它每个分子比氧气多了一个氧原子，所以有极强的氧化作用。在常温常压下无色，有特殊臭味，因此得名。这种气体，主要存在于两个地方：距离地球表面10-50千米的臭氧层，在这里，它们会吸收对人体有害的短波紫外线，保护地球上的生物；我们生活着的地表附近，在这里游荡的臭氧，则一下子翻脸成地球的危害者，对植被和人类都有危害。

地表附近的臭氧，跟几十千米高空外的臭氧层其实没有太大关系，它主要是人类活动和工业化的产物。走在车水马龙的大街上，我们有时会觉得空气带着浅棕色，还伴随着辛辣刺激的味道，这就是通常所说的光化学烟雾，臭氧则是里面最主要的成分之一。汽车尾气、工厂排放的烟雾中有着大量的氮氧化物和挥发性有机化合物，它们跟空气中的氧气结合后，在阳光辐射和温度的催化下，便形成了臭氧。

臭氧对人体危害示意图

臭氧几乎能与任何生物组织反应，对呼吸道的破坏性很强。根据加拿大职业健康与安全中心（CCOHS）的介绍，“臭氧会刺激和损害鼻粘膜和呼吸道，使呼吸道上皮细胞脂质在过氧化过程中的花生四烯酸（一种人体必需的多不饱和脂肪酸）增多，进而引起上呼吸道的炎症病变。这种刺激，轻则引发胸闷咳嗽、咽喉肿痛，重则引发哮喘，导致上呼吸道疾病恶化，还可能导致肺功能减弱、肺气肿和肺组织损伤，而且这些损伤往往是不可修复的。”因此，对患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说，只要暴露在低浓度的臭氧中，都可能对他们产生明显的危害。

同样，臭氧也会刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低。它也会破坏皮肤中的维生素E，让皮肤长皱纹、黑斑；当臭氧浓度在200微克/立方米以上时，会损害中枢神经系统，让人头痛、胸痛、思维能力下降。

此外，臭氧会阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧；使甲状腺功能受损、骨骼钙化。美国斯克利普斯应用科学研究所的保罗·温特沃斯教授曾经做过研究，发现臭氧会破坏人体的免疫机能，诱发淋巴细胞染色体畸变，损害某些酶的活性和产生溶血反应。如果孕妇在怀孕期间接触臭氧，出生的宝宝可能会先天睑裂狭小（也叫先天性小眼症，一般是怀孕三个月时胎儿眼球发育不理想所致）。

哪怕对植物来说，臭氧也不是什么受欢迎的好东西。西班牙瓦伦西亚大学的生物学家在2006年发表了一篇论文，提出臭氧会让植物的叶绿素、类红叶素和碳水化合物浓度降低，对光合作用产生影响，从而降低农作物的产量。

对流层臭氧的全球季节性变化：在北半球和南半球的炎热夏季，对流层臭氧增加。北半球的夏季能观测到最高浓度的对流层臭氧。(美国国家航空和航天局供图)

既然臭氧的危害这么大，那它的高发期是什么时候呢？据中科院“有机地球化学国家重点实验室”介绍，臭氧的时间性和季节性都很明显。臭氧浓度在清晨是非常低的，8点之后，随着形成臭氧的废气越来越多，日照时间越来越长，臭氧浓度也逐渐升高，于14点到16点之间达到峰值，之后再缓慢降低，到晚上8点后，臭氧浓度又恢复了最低状态。而根据广东省环保厅公布的2011年数据，一整年中，臭氧浓度的最高峰集中在4月、5月、9月和10月。这段期间，对臭氧的形成可谓是“天时地利人和”：日照强、云量少、风力弱。这就是看似风和日丽的五一假期，人们游玩时却会出现喉咙眼鼻不适的原因。

在地区分布上，城市郊区、风景区的臭氧浓度往往比市中心高，特别是当郊区处于城区下风向的时候。对此，广东省环保厅做出了解释：由于臭氧特别活泼，形成后会继续与其他污染物发生反应，因此市中心不断加剧的污染排放，会暂时把臭氧“吃掉”，把它变成其他污染物后，又随风飘向郊区，重新变回臭氧。也就是说，就算市区测出的臭氧浓度值比郊区理想，也没什么好骄傲的，这多半说明市区的其他污染物太多，暂时把臭氧变异了而已。

臭氧污染可以从城市传播到农村地区

市区也污染，郊区风景区也躲不开，那还能待在哪儿？世卫组织（WHO）的建议是：“尽量别在臭氧高发期待在室外。”根据美国环保署（EPA）的测试，室内的臭氧浓度一般都比室外低50%，如果房间密封良好，采用了空调系统的话，臭氧浓度就会更低。不过，电机运转中放出的火花、静电复印及电视机的工作过程，都会使空气中的部分氧气转变为臭氧。所以机电房、静电复印机房、计算机机房等都是臭氧高发地，反而要注意通风。

还有一种“室内”也是臭氧集中地—飞机座舱。机舱里的臭氧主要来自大气环境，臭氧层主要分布在高空10千米至50千米的大气层中，而民航飞机的飞行高度一般是7千米至12千米。现代的大型客机都配备了除臭氧系统，但还是无法把它们赶尽杀绝。加拿大方面曾经测试过，波音飞机在飞行高度为11895米时，外界臭氧浓度为3.57mg/m3，飞机座舱臭氧浓度为0.29mg/m3。而根据美国联邦航空局（FAA）资助的一项调查，波音747、727、737、DC10、DC9的座舱臭氧含量都比较高，远程飞机又比短途飞机的座舱臭氧含量高。这项调查的带头人是加州大学的环境工程学家威廉·纳扎罗夫。他认为，解决座舱臭氧问题的办法很简单，就是给飞机加装臭氧转化器。然而遗憾的是，威廉发现并不是所有飞机有这个意识，尤其是旧式和小型的飞机，它们更关心的是飞行的安全问题。

儿童是臭氧最危险的受影响的人群

对于臭氧这种危险的气体，最危险的受影响的人群就是儿童。由于臭氧的比重约为空气的1.66倍，常常聚集在下层空间，所以个头小的儿童是最直接的受害者。美国南加州的科学家曾经对3535名10到16岁的孩子做过5年的追踪调查，发现在臭氧浓度高的地区（年平均浓度介于112至138μg/m3），经常玩三四种运动的孩子，哮喘发病率比不做运动的孩子高出一倍。特别是出生时体重较轻的孩子或是早产儿，受臭氧影响的几率更大。

另一项名为AHSMOG的研究则是针对成年人的。这项始于1977年的研究，对3091名27-87岁的成年非吸烟的美国人进行了长达15年的追踪，结果显示，经常暴露于臭氧环境下的男性，肺部出现了损害的症状，另外，肺癌的发病率和死亡率也与长期暴露在臭氧下有密切关系。

由于臭氧的危害日益明显，国际上对于臭氧的安全标准越来越严格。欧盟规定的臭氧“日最大8小时平均值”，在过去4年中从80nmol/mol降到了75nmol/mol，又于2010年下降到了60nmol/mol（约等于120微克/立方米），而且一年中平均值超过这个标准的天数不能多于25天。我国2012年新修改的《环境空气质量标准》也增加了关于臭氧的控制标准：日最大8小时平均值为一级100微克/立方米，二级160微克/立方米。

不过，加州大学公共健康学院的杰瑞·马丁教授表示：给全部人笼统地指定一个安全值是不可能的。这是因为个人体质、运动频率、待在室外时长，空气中的其他污染物都会影响臭氧的危害程度，这正是让研究部门头疼的地方。越来越多研究证明，即使臭氧浓度比较低，如果人体长时间暴露（6-8小时）的话，产生的危害同样严重。而且，臭氧还会跟其他污染物联合作业，比如，臭氧会加强PM2.5（可吸入颗粒物）对人体的危害，而PM2.5也会加强臭氧的危害性。

来源：南都周刊

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