寻迹空气污染中国的臭氧污染水平比其他国家更高
在中国,人们呼吸到空气中含有臭氧的频率是美国、欧洲、日本或韩国的2-6倍,以大于70ppb浓度的臭氧8小时作为指标,中国的超标天数是日本和韩国的2倍,美国的3倍,欧洲的6倍。
上海夏季的晴天,谁能想到这样的蓝天白云下也会有污染?
臭氧8小时是以一天中最大的连续8小时臭氧浓度均值作为评价这一天臭氧污染水平的标准。可能很多人都知道臭氧主要是存在于距地球表面20到35公里的臭氧层中,它能够吸收对人体有害的各种辐射和紫外线,从而达到保护地球生物的作用,臭氧层是厚比薄好,但是臭氧8小时监测的结果却是数值越低越好。
中国的近地面臭氧污染
北京大学的Zhang Lin是研究的第一作者,他和团队在研究中发现,中国中部和东部地区人口最多的城市,近地面臭氧水平一年中有60天以上超过了中国的国家空气质量标准,中国已经成为近地面臭氧污染的高发地区,通过全面的臭氧监测,中国的居民和植被暴露程度高于世界其他发达地区。
很多国家对臭氧进行监管,就是因为它对植被和人体有严重伤害。如美国EPA基于健康所设置的近地面臭氧标准为70ppb(臭氧8小时),约为150μg/m³;而中国的标准则是160μg/m³,相当于80ppb。
近地面臭氧通常是VOCs和NOX受光照在大气中形成的,燃烧化石燃料和生物质燃料(如森林大火或者农作物焚烧)是VOCs和NOX的主要来源,自1990年代起,在欧洲和美国的许多城市,政府采取更为严格的措施对这些活动进行控制,减少了近地面臭氧的产生。但是臭氧在中国的污染还未得到广泛承认,研究人员称有一部分原因是2012年以前,中国的监测点太少。
研究显示中国的臭氧污染水平高于其他国家,包括美国、欧洲、日本和韩国。研究人员发现在过去5年中,每一个臭氧指标都在持续上升,增长最大的是中国的中部和东部地区,尤其是人口密集城市,而且中国的居民和作物在臭氧中暴露的水平越来越高。
臭氧危害情况
冬季与夏季的挑战
研究人员表示,过去几年中,冬季有毒气体污染是中国公众关注的主要话题,也是政府大气污染防治工作的主要焦点。中国政府实施了严格的排放控制措施,以改善空气质量,自2013年以来,"空气污染防治行动计划"将74个主要城市的一次空气污染物和颗粒物浓度平均降低了35%。
研究人员认为人们低估了近地面臭氧污染的危害,中国的许多人没有意识到我们夏季蓝天下严重的臭氧污染,中国的臭氧污染严重性对排放控制战略提出了新挑战。
臭氧危害农作物
因为臭氧可以危害植被,包括农作物,调查者也调查了中国臭氧对植被的潜在危害,他们检查了一项农作物生长指标,在农作物的3个月生长期中,累积的臭氧暴露超过了阈值,高于该阈值,农作物将造成减产。
中国的这项指标是日本、韩国、欧洲和美国的1.4-2倍,在2010年前的几个中国监测点完成的研究总结出,臭氧污染已经导致小麦产量减少6%-15%。研究者估计,因为中国臭氧污染水平增加,我们将会看到更多的小麦减产。
对流层臭氧评估报告
研究人员在这项分析中使用的数据库是TOAR(全球对流层臭氧评估计划)的一部分,这是一系列臭氧污染及其与人、植物和气候的相关性的全球评估。CIRES(美国环境科学协作研究所)科学家欧文·库珀是TOAR指导委员会的主席,自2014年以来一直致力于开发评估,他说,这就是他们希望TOAR能够激励的后续评估。
科学家虽然了解中国的近地面臭氧排放现状,但他们却不清楚在规模、频率、人口和植被暴露等方面中国和其他国家的对比状况,而这项研究将中国的抽样数据和TOAR的数据结合起来,展现了比较结果,具有一定的参考价值。
当现在谈起空气污染的时候,我们往往关注到PM2.5和臭氧的比较,而忽略了国内外水平的比较,放眼全球,开拓视野,我们也将会对空气污染的防治有更加全面、深入的认识,从而更好地开展大气污染控制和治理工作。
引用
1.Xiao Lu, Jiayun Hong, Lin Zhang, Owen R. Cooper, Martin G. Schultz, Xiaobin Xu, Tao Wang, Meng Gao, Yuanhong Zhao, Yuanhang Zhang. Severe Surface Ozone Pollution in China: A Global Perspective. Environmental Science & Technology Letters, 2018; 5 (8): 487 DOI: 10.1021/acs.estlett.8b00366
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