近日,在泰国曼谷联合国会议中心举办的2023气候与清洁空气大会上,“中国十年清洁空气之路”专题分会特别介绍了中国有关大气治理的经验,指出快速增长中的经济体,应重视协同减少空气污染物和碳排放。而在诸多的大气污染中,光化学烟雾污染作为一种潜在的污染物,需引起我们足够的重视。
沿海城市面临光化学烟雾污染的威胁
光化学烟雾污染最早在美国洛杉矶被发现。早在20世纪40年代初,洛杉矶民众发现空气质量逐渐恶化,阳光明媚的城市上空笼罩着一层浅蓝色的烟雾。在这样的环境中,许多人出现眼红、喉咙痛、呼吸急促等症状。科学家对此研究后发现,造成这一切的罪魁祸首竟是臭氧,事件的根本原因是洛杉矶庞大的车辆基数。这些汽车尾气排放每天会产生数以吨计的碳氢化合物、氮氧化物。它们将在太阳光紫外线照射下发生的光化学反应,转变为以臭氧为主要成分的光化学烟雾,造成光化学污染。
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在20世纪70年代初期,我国可用能源主要以燃煤为主,煤炭燃烧除了释放大量烟尘外还会产生大量的氮氧化物,成为这一时期我国大气最主要的污染源。步入21世纪后,我国经济发展和城市化进程显著加快,部分城市的大气污染由煤烟型向光化学烟雾型转化,呈现出二者混合型污染特征。我国中南部地区,特别是沿海城市,也发生或面临光化学烟雾污染的威胁,上海、深圳、广州等城市也曾观测到光化学烟雾污染。
对植物的影响远超人类
光化学烟雾主要是指汽车尾气,以及工厂废气作为氮氧化物、碳氢化合物等一次污染物排放到大气中,经太阳光紫外线照射,发生光化学反应所形成的二次污染物与一次污染物混合后,在阳光照射下形成的浅蓝色烟雾。
光化学反应是在阳光照射下发生的一系列氧化还原反应,会产生大量高活性自由基以及二次污染物,混合后就形成了光化学烟雾。经光化学反应后,光化学烟雾的主要化学组成有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、过氧化氢、无机酸、醛,以及烃类化合物等。
光化学烟雾对人体具有刺激作用,尤其对眼睛伤害更大,可引起眼睛发红、流泪等症状,还会出现咳嗽、喉咙痛等症状。
光化学烟雾污染对植物的影响甚至超过人类。它的主要成分臭氧会减弱植物的光合作用,导致植物自然的营养吸收受损,抵抗力变差。
光化学烟雾还可与大气中的颗粒污染物,如烟尘、PM2.5等混合形成气溶胶,弥漫在空气中,且难以沉降,影响光的散射,导致大气能见度降低。
从源头进行治理
在光化学烟雾污染防治中,我们可从源头上治理,即减少汽车尾气和工业废气排放。汽车燃油无法充分燃烧,排放的汽车尾气中含有许多对环境有害的化学物质,因此可以通过科学技术手段提高汽车燃油的利用率,为汽车添加尾气净化装置也是有效方法。
如今,各个城市新能源汽车越来越多,使用清洁能源是为环境减负的重要措施。此外,减少工业废气排放,更新能源结构需要重点关注。工厂废气排放必须经过处理后进行脱氮脱硫工序,降低污染物含量。此外,我国当下使用最主要的能源仍是煤炭、石油,对这些能源经过煤的净化、石油提纯等前期处理后再使用,也是防止光化学污染的有效手段。寻找新型能源替代传统化石燃料是未来环境治理的重要途径,例如太阳能、风能、核能等。
在城市经济快速发展的背景下,我们必须警惕光化学烟雾的形成,这就要求社会各界积极主动参与环境治理,从小事做起,规范标准,共同营造美丽家园,让碧水蓝天与我们共存。
(第一作者系西北师范大学教授、博士生导师,第二作者系西北师范大学硕士研究生)