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除了PM2.5,还有别的家伙在空气中作妖?

科普小知识2022-07-10 12:23:39
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按下葫芦,重新开始:PM2.5刚刚聚合,臭氧污染已经席卷全国。

除了PM2.5,还有别的家伙在空气中作妖?

地球遭受空气污染|图片来源:http://secondwindairpurifier.com

你还记得一年中有多少天你被烟雾吓坏了吗?毫无疑问,以烟雾为代表的空气污染正越来越多地侵入我们的生活。

谈到空气污染,有些人会习惯性地将其等同于PM2.5(微粒污染物)。但事实上,这个人并不是唯一一个评估空气污染的人。目前,空气质量指数(AQI)用于空气质量评价,它分别测量六种主要污染物,即SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3和一氧化碳。

随着对环境问题的广泛关注和防治措施的实施,许多报告显示空气中有害微粒的数量正在缓慢减少。然而,发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇文章指出,PM 2.5的减少导致了另一种污染物臭氧污染的增加。这是怎么回事?

除了PM2.5,还有别的家伙在空气中作妖?

来源:皮克斯拜

什么?你不知道臭氧污染

当提到臭氧时,许多人会想到臭氧层,它是平流层中一个高浓度的臭氧区域,距离地球表面150公里。它能吸收大量来自太阳的紫外线,因此被称为陆地生物的“保护伞”。

然而,由于臭氧的强烈氧化,当它分布在地面上时,它就变成了另一个角色。浓度超过一定值的臭氧是光化学烟雾的主要成分。此时,它化身为“魔鬼”:高浓度的臭氧会损害眼睛、呼吸道等。,而且严重也会导致肺气肿、意识障碍和死亡。以呼吸道疾病为例,浓度为0.0.2毫克/立方米会导致哮喘发作。高浓度的臭氧对老年人和儿童的影响最为严重。

这个透明杀手是谁?

空气中的臭氧污染主要来自化学反应,主要有三个因素:氮氧化物、挥发性有机化合物和强烈的阳光。

当化石燃料燃烧时,氮氧化物和挥发性有机化合物等污染物将被排放到大气中。在强光下,这些污染物之间会发生光化学反应,并产生臭氧。

臭氧不会使空气变得像微粒一样混浊,但是在强光照下它会被诱导产生臭氧,所以臭氧污染经常发生在晴天。有时候,当你出去看到晴朗的天空时,你会感到空气清新舒适。然而,臭氧污染可能会悄悄地伤害你。此外,臭氧污染不能通过口罩来抵抗。没有比在受到污染时避免外出更好的抵抗臭氧污染的方法了。

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美国洛杉矶的光化学烟雾,棕色是二氧化氮污染。照片来源:美国地质调查局

PM2.5的减少会加剧臭氧污染吗?

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资料来源:http://ccacoalition.org

从2013年起,为了遏制空气污染,国家制定了严格的措施。包括限制道路上的汽车数量,关闭旧的燃煤发电站或将它们改造成天然气发电站。

这些措施似乎相当有效:在一篇文章中,研究人员计算了近年来的空气质量,发现2013年至2017年间,中国东部的PM2.5浓度下降了近40%。然而,在同一时期,大城市的臭氧浓度增加了5%-10%。

除了PM2.5,还有别的家伙在空气中作妖?

臭氧生成(图中温度为华氏32度左右)。资料来源:https://slideplayer.com

事实上,以前曾有很多调查和报告指出,减少可吸入颗粒物2.5和加剧臭氧污染之间有关联。这两者的起源是什么?

研究人员通过进一步的实验发现,空气中的这些粒子,像小海绵一样,可以吸附化学*基来阻止臭氧的产生。当PM2.5浓度降低,细颗粒减少时,反应物的吸附量也会减少,最终导致大气氧化增加,促使挥发性有机化合物和氮氧化物转化为臭氧。

此外,如果PM2.5的浓度太高,照明和辐射将被削弱,并且不满足产生臭氧的条件。另一方面,细颗粒如PM2.5将减少,并且增强的光照可促进臭氧浓度的增加。

丹尼尔·雅各布(Daniel Jacob)是研究大气化学和环境工程的教授,他在一份新闻稿中指出,由环境治理导致的臭氧污染加剧的现象在其他国家还没有观察到。中国似乎对环境治理有点过于焦虑。对于PM2.5治理,中国只用了4年时间就达到了美国在30年内达到的效果。由此引起的新问题也应该引起一些思考。

尽管臭氧污染的危害远小于PM2.5,但其上升趋势仍需尽快得到遏制。生态环境部专家刘在新闻发布会上谈到了这一解决方案。他认为两者之间的联系起到了很好的提醒作用,促使人们在关注PM2.5控制的同时,关注臭氧污染的防治。目前,最好的方法是控制挥发性有机化合物的排放:“因为挥发性有机化合物可以转化为可吸入颗粒物2.5和PM10,是臭氧形成的前兆,控制它可以一举两得。”