淡蓝色烟雾令人不安 光化学污染离我们有多远?

2017年06月01日08:09  来源:人民网-科普中国
 

人民网北京6月1日电 (张萌、高黎明) 最近,一些地区天气晴朗,有人说烈日晴空的气象条件更容易形成光化学污染。人类进入工业社会以来,如酸雨、臭氧层空洞等大气污染的现象并不少见,光化学污染作为一种由工业废气、汽车尾气等引发的污染,也曾经在一些国家中出现。对于这种污染,我们究竟了解多少?又有哪些解决措施呢?对此,人民网科普中国采访了中国科普作家协会常务副秘书长尹传红和中国人民解放军总医院第一附属医院心身医学门诊主任彭国球。

晴朗的天气 (张萌/人民网)

多个国家曾出现过光化学污染事件

尹传红介绍,美国、日本、德国、荷兰等多个国家的城市都曾发生过光化学污染事件,其中,美国洛杉矶在上世纪40年代和50年代出现的更为频繁,甚至酿成了世界上最有名的公害事件。在1952年12月的一次光化学烟雾事件中,洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。1954年10月,洛杉矶上空出现了一些淡蓝色的烟雾,并且持续长达一个月之久。学生们被迫停课回家,飞机无法起降,交通事故频发。1955年9月,由于大气污染和高温,短短两天之内,洛杉矶市65岁以上的老人又死亡400余人,许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。

光化学污染是如何形成的?

“经过多年的研究,科学家对光化学污染已经有了系统的认识。”尹传红表示,追根溯源,光化学污染主要来自于工厂与车辆排放的废气——碳氢化合物、氮氧化物等,在强光的作用下,原有的复杂化合物分解为一些新的化合物,也有不同成分的污染物聚合为新的化学物质,形成了混合的二手污染物。这些二手污染物和其他一些气体污染物、气溶胶等共同形成了一种淡蓝色且有刺激性的烟雾,这就是我们所说的光化学污染。

具体而言,尹传红解释道,光化学烟雾中具有高度氧化性质的成分,可以把存在于空气中的二氧化硫氧化为硫酸;氮的氧化物也可以被氧化成硝酸。硫酸与硝酸一起形成一层烟雾,让能见度降低。而空气中某些氮的氧化物也可跟空气中部分氧化的有机化物发生反应,生成过氧乙酰硝酸酯(PAN)一类化合物。这就是在光化学烟雾中存在的主要刺激性物质,它也可能是一种致癌物质。

彭国球介绍,光化学污染多出现在大城市、工业区等地。尹传红补充道,一些烟煤型城市也容易出现光化学污染;而且,这种污染在光照强度较高的夏秋季节容易发生,一般发生在湿度低、气温在24-32摄氏度的夏季晴天中午或午后。此外,纬度、海拔高度、天气季节等因素都会产生影响。此外,在产生光化学污染的第一步中,阳光触发二氧化氮反应生成一氧化氮和游离的氧原子,这些氧原子很容易跟空气中的氧气反应,形成臭氧。因此,臭氧浓度升高,也是出现光化学烟雾污染的标志之一。

光化学污染会造成怎样的危害?

光化学污染带来的危害不容小觑。尹传红介绍,这些污染物是有毒的。首先,这些以碳氢化合物、氮氧化物为主的物质在空中进行了化学反应后,出现了新的有毒化合物;其次,气溶胶等胶状物遇到水或酸性物质等会发生一些复杂的化学反应,容易聚集灰尘、颗粒物等有害物质。由于空气是流动的,这些有毒物会随着气流四处飘散,对人类、动植物、农作物、建筑材料等都会产生不良影响。

就污染物对人体的危害来说,彭国球介绍,首先,污染物中的二氧化氮、氨气、硫化物等化合物会产生浓烈的异味,被人体吸入后会引起头晕、恶心等刺激性反应,加重呼吸系统疾病。如果长时间暴露在高浓度污染物的环境中,则会加重中老年患者的心脑血管疾病。另一方面,这些污染物小颗粒会与皮肤或黏膜接触,容易产生一些皮肤表面上的过敏反应,如皮肤发红、发肿,过敏性疾病等。

尹传红补充道,硫化物等会刺激眼睛和嗓子,一方面让人的眼睛发红,就像红眼病一样,另一方面会影响人类的呼吸系统,引发咽喉发痛等呼吸系统疾病。

国际上采取了哪些环保减排的措施呢?

治理污染、改善环境不可能一蹴而就,需要长期不断的坚持。尹传红介绍,洛杉矶在发生了光化学污染事件后采取了一系列减排环保措施。1955年,洛杉矶率先建立了机动车污染控制实验室。1960年,通用汽车公司宣布,一种减排装置——曲轴箱净化器将安装在1961年该公司为加州生产的小轿车上。虽然安装后仅能清除25%的碳氢化合物排量,但这已经是一个巨大的进步。

“洛杉矶最主要减排的措施是鼓励人们使用共乘车。此措施早在1984年洛杉矶奥运会之前就已实施,直到今天还在有效使用。”尹传红解释道,其具体做法是设置共乘车道,即在高速公路上设置一条最快的车道,只供给那些一辆车乘坐2-3人的汽车,不允许单人驾车,若是单人驾车罚款271美元。这条快车道比其他道路更快,而且可以通达洛杉矶市中心任何地方。另外,洛杉矶市政府还专门设置了一个办公室,拨出专用800免费号码,任何想要坐共乘车的人,无论是提供车辆还是搭乘他人车辆,都可以拨打这个电话,由交通局的专业人员负责为乘客配对,类似于我国的滴滴打车。

此外,尹传红介绍,前几年引进出版的《洛杉矶雾霾启示录》一书,详实描述了曾经的“烟雾之都”洛杉矶60多年来光化学烟雾污染的形成、发展和防治等的历史细节,可以为各国绿色环保事业的发展提供借鉴。

受访专家:中国科普作家协会常务副秘书长尹传红、中国人民解放军总医院第一附属医院心身医学门诊主任彭国球

(责编:张萌、张希)