淡藍色煙霧令人不安 光化學污染離我們有多遠?

2017年06月01日08:09  來源:人民網-科普中國
 

人民網北京6月1日電 (張萌、高黎明) 最近,一些地區天氣晴朗,有人說烈日晴空的氣象條件更容易形成光化學污染。人類進入工業社會以來,如酸雨、臭氧層空洞等大氣污染的現象並不少見,光化學污染作為一種由工業廢氣、汽車尾氣等引發的污染,也曾經在一些國家中出現。對於這種污染,我們究竟了解多少?又有哪些解決措施呢?對此,人民網科普中國採訪了中國科普作家協會常務副秘書長尹傳紅和中國人民解放軍總醫院第一附屬醫院心身醫學門診主任彭國球。

晴朗的天氣 (張萌/人民網)

多個國家曾出現過光化學污染事件

尹傳紅介紹,美國、日本、德國、荷蘭等多個國家的城市都曾發生過光化學污染事件,其中,美國洛杉磯在上世紀40年代和50年代出現的更為頻繁,甚至釀成了世界上最有名的公害事件。在1952年12月的一次光化學煙霧事件中,洛杉磯市65歲以上的老人死亡400多人。1954年10月,洛杉磯上空出現了一些淡藍色的煙霧,並且持續長達一個月之久。學生們被迫停課回家,飛機無法起降,交通事故頻發。1955年9月,由於大氣污染和高溫,短短兩天之內,洛杉磯市65歲以上的老人又死亡400余人,許多人出現眼睛痛、頭痛、呼吸困難等症狀。

光化學污染是如何形成的?

“經過多年的研究,科學家對光化學污染已經有了系統的認識。”尹傳紅表示,追根溯源,光化學污染主要來自於工廠與車輛排放的廢氣——碳氫化合物、氮氧化物等,在強光的作用下,原有的復雜化合物分解為一些新的化合物,也有不同成分的污染物聚合為新的化學物質,形成了混合的二手污染物。這些二手污染物和其他一些氣體污染物、氣溶膠等共同形成了一種淡藍色且有刺激性的煙霧,這就是我們所說的光化學污染。

具體而言,尹傳紅解釋道,光化學煙霧中具有高度氧化性質的成分,可以把存在於空氣中的二氧化硫氧化為硫酸﹔氮的氧化物也可以被氧化成硝酸。硫酸與硝酸一起形成一層煙霧,讓能見度降低。而空氣中某些氮的氧化物也可跟空氣中部分氧化的有機化物發生反應,生成過氧乙?硝酸酯(PAN)一類化合物。這就是在光化學煙霧中存在的主要刺激性物質,它也可能是一種致癌物質。

彭國球介紹,光化學污染多出現在大城市、工業區等地。尹傳紅補充道,一些煙煤型城市也容易出現光化學污染﹔而且,這種污染在光照強度較高的夏秋季節容易發生,一般發生在濕度低、氣溫在24-32攝氏度的夏季晴天中午或午后。此外,緯度、海拔高度、天氣季節等因素都會產生影響。此外,在產生光化學污染的第一步中,陽光觸發二氧化氮反應生成一氧化氮和游離的氧原子,這些氧原子很容易跟空氣中的氧氣反應,形成臭氧。因此,臭氧濃度升高,也是出現光化學煙霧污染的標志之一。

光化學污染會造成怎樣的危害?

光化學污染帶來的危害不容小覷。尹傳紅介紹,這些污染物是有毒的。首先,這些以碳氫化合物、氮氧化物為主的物質在空中進行了化學反應后,出現了新的有毒化合物﹔其次,氣溶膠等膠狀物遇到水或酸性物質等會發生一些復雜的化學反應,容易聚集灰塵、顆粒物等有害物質。由於空氣是流動的,這些有毒物會隨著氣流四處飄散,對人類、動植物、農作物、建筑材料等都會產生不良影響。

就污染物對人體的危害來說,彭國球介紹,首先,污染物中的二氧化氮、氨氣、硫化物等化合物會產生濃烈的異味,被人體吸入后會引起頭暈、惡心等刺激性反應,加重呼吸系統疾病。如果長時間暴露在高濃度污染物的環境中,則會加重中老年患者的心腦血管疾病。另一方面,這些污染物小顆粒會與皮膚或黏膜接觸,容易產生一些皮膚表面上的過敏反應,如皮膚發紅、發腫,過敏性疾病等。

尹傳紅補充道,硫化物等會刺激眼睛和嗓子,一方面讓人的眼睛發紅,就像紅眼病一樣,另一方面會影響人類的呼吸系統,引發咽喉發痛等呼吸系統疾病。

國際上採取了哪些環保減排的措施呢?

治理污染、改善環境不可能一蹴而就,需要長期不斷的堅持。尹傳紅介紹,洛杉磯在發生了光化學污染事件后採取了一系列減排環保措施。1955年,洛杉磯率先建立了機動車污染控制實驗室。1960年,通用汽車公司宣布,一種減排裝置——曲軸箱淨化器將安裝在1961年該公司為加州生產的小轎車上。雖然安裝后僅能清除25%的碳氫化合物排量,但這已經是一個巨大的進步。

“洛杉磯最主要減排的措施是鼓勵人們使用共乘車。此措施早在1984年洛杉磯奧運會之前就已實施,直到今天還在有效使用。”尹傳紅解釋道,其具體做法是設置共乘車道,即在高速公路上設置一條最快的車道,隻供給那些一輛車乘坐2-3人的汽車,不允許單人駕車,若是單人駕車罰款271美元。這條快車道比其他道路更快,而且可以通達洛杉磯市中心任何地方。另外,洛杉磯市政府還專門設置了一個辦公室,撥出專用800免費號碼,任何想要坐共乘車的人,無論是提供車輛還是搭乘他人車輛,都可以撥打這個電話,由交通局的專業人員負責為乘客配對,類似於我國的滴滴打車。

此外,尹傳紅介紹,前幾年引進出版的《洛杉磯霧霾啟示錄》一書,詳實描述了曾經的“煙霧之都”洛杉磯60多年來光化學煙霧污染的形成、發展和防治等的歷史細節,可以為各國綠色環保事業的發展提供借鑒。

受訪專家:中國科普作家協會常務副秘書長尹傳紅、中國人民解放軍總醫院第一附屬醫院心身醫學門診主任彭國球

(責編:張萌、張希)