雖然目前北京PM2.5檢測出來的有機(jī)物中，和洛杉磯光化學(xué)煙霧事件中具有相同的有機(jī)化合物成分，但兩者并不具備可比性。

繼PM2.5之后，“光化煙霧”又成了一個環(huán)境熱詞。近日，中國科學(xué)院公布了該院“大氣灰霾追因與控制”專項組的最新研究結(jié)果：近期持續(xù)、大范圍的強(qiáng)霧霾中，含有大量的含氮有機(jī)顆粒物。一時間，含氮顆粒物是否會直接對人體造成生命威脅，北京是否會發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，以及光化煙霧的成因、治理措施是什么？這些擺在公眾面前的疑問，引發(fā)了民眾對“光化煙霧”的極度關(guān)注。

不過，對此專家表示，此輪灰霾天中確存在含氮有機(jī)顆粒物，但其含量遠(yuǎn)未達(dá)到倫敦、洛杉磯光化學(xué)污染事件程度，公眾不必恐慌。

北京不會成為“毒霧工廠”

記者了解到，中科院去年啟動了“大氣灰霾追因與控制”專項組、大氣物理所“大氣灰霾溯源”外場觀測項目組，對今年1月的強(qiáng)霾污染過程進(jìn)行全程追蹤觀測分析和溯源分析。

專項組負(fù)責(zé)人、中科院大氣物理所研究員王躍思告訴記者，根據(jù)他們的檢測，北京城市大量的機(jī)動車排放是造成氮氧化物大氣濃度上升的原因，其危害不只是生成了無機(jī)硝酸鹽，與以往不同的是生成了大量的含氮有機(jī)顆粒物。這次污染過程最危險的信號是大量含氮有機(jī)顆粒物的檢出，它是大量二氧化硫、氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物或顆粒物中有機(jī)組分相互反應(yīng)，共同產(chǎn)生的有機(jī)含氮細(xì)顆粒污染物。這在他看來是“最危險的信號”，因為它就是美國南加州上世紀(jì)光化學(xué)煙霧的主要成分之一。

不過，對此北京會不會像美國那樣出現(xiàn)嚴(yán)重的光化學(xué)污染事件，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授謝紹東有不同的看法。

“雖然目前北京PM2.5檢測出來的有機(jī)物中，和洛杉磯光化學(xué)煙霧事件中具有相同的有機(jī)化合物成分，但兩者并不具備可比性?！?謝紹東強(qiáng)調(diào)。

他說，美國洛杉磯煙霧（光化學(xué)煙霧）中的主要二次污染成分之一是過氧乙酰硝酸酯（PAN），是氣體。它不僅是光化學(xué)煙霧中刺激眼睛的主要有害物，而且是造成皮膚癌的可能致變劑，還是植物的毒劑。當(dāng)年美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件主要是由汽車尾氣排放造成的。具體的產(chǎn)生過程是：汽車尾氣排放的烯烴類碳?xì)浠衔锖偷趸衔?，在?qiáng)烈的陽光紫外線照射下，會吸收太陽光所具有的能量。這些物質(zhì)在吸收了太陽光的能量后，會變得不穩(wěn)定起來，原有的化學(xué)鏈遭到破壞，形成新的物質(zhì)，這種化學(xué)反應(yīng)被稱為光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物為含有對動物、植物和材料有害的臭氧、PAN、丙烯醛、甲醛等二次污染物的光化學(xué)煙霧。

“而北京的霧霾天出現(xiàn)在冬天，跟洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件并不能相提并論。并且，即使北京的霧霾天氣中的化學(xué)成分和洛杉磯光化學(xué)煙霧事件中的某些化學(xué)成分有可能相同，但其形成的機(jī)理和來源并不一樣，具有各自不同的特點。” 謝紹東說。

南京市環(huán)境科學(xué)研究所的一項研究也證實，光化學(xué)煙霧污染形成是要具備三個條件的：一是大氣中存在一定量的污染物，主要是氮氧化合物、碳?xì)浠衔?，來源是機(jī)動車和電廠廢氣；二是濕度低、氣溫在24℃-32℃度的夏季晴天的中午或午后，天氣光照充足，只有在這樣的天氣條件下通過強(qiáng)光才能促成反應(yīng)；三是揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）和氮氧化物（NOx）反應(yīng)活躍，濃度嚴(yán)重超標(biāo)。

謝紹東說，與美國洛杉磯相比，北京霧霾天的確存在光化學(xué)反應(yīng)，但是由于含量較小，并不至于形成光化學(xué)煙霧，因此市民并不用太擔(dān)心。不僅如此，光化煙霧的形成還需要具備一定的條件。其中，氣象條件對光化煙霧的形成有重要影響，在有強(qiáng)烈日照的晴日、微風(fēng)、接地逆溫層存在時容易形成。

“至于大氣顆粒物中的有機(jī)物是否對人體健康有害，仍然取決于是什么樣的有機(jī)化合物和攝入的量，但顆粒物濃度達(dá)到多少就會直接威脅健康，目前國內(nèi)外還在不斷研究，并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?！彼f。

揭開“毒煙霧”神秘面紗

“事實上，光化學(xué)反應(yīng)在我國各大城市普遍存在，通常以臭氧濃度為監(jiān)測指標(biāo)，但具體達(dá)到何種級別可以稱之為‘污染事件尚未有明確界定。”謝紹東說。在北京，光化學(xué)反應(yīng)頻發(fā)時間大約是每年的4月到7月。

2008年奧運(yùn)期間，國際奧組委專門要求北京檢測臭氧。因為這個物質(zhì)是光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，通常認(rèn)為這個物質(zhì)一出現(xiàn)，就意味發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)。這也就是說，只要有揮發(fā)性有機(jī)物、氮氧化物等就有可能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。只是光化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度不同、程度各異而已。

他表示，光化煙霧的形成過程十分復(fù)雜，無機(jī)和有機(jī)化合物都參加了反應(yīng)，反應(yīng)過程也相當(dāng)復(fù)雜。有人說要用 102個反應(yīng)式來描述整個過程，其復(fù)雜程度可想而知。不過要控制光化學(xué)污染主要是控制臭氧生成。當(dāng)臭氧濃度高的時候，就是光化學(xué)反應(yīng)很活躍的時候。而形成臭氧的前提物就是揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）和氮氧化物（NOx），它們主要來源于汽車尾氣和工業(yè)排放。

中國工程院院士、北京大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院教授唐孝炎也撰文指出，光化學(xué)煙霧污染是典型的二次污染，即由源排放的一次性污染物在大氣中經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化而形成，污染區(qū)域可達(dá)下風(fēng)向幾百到上千公里，是一種區(qū)域性的污染問題。它一般出現(xiàn)在相對濕度較低的夏季晴天，最易發(fā)生在中午或者下午，夜間消失。光化學(xué)煙霧造成危害的主要原因是由于對流層的臭氧與其他氧化劑直接與人體和動植物接觸，其極高的氧化性能刺激人體的黏膜系統(tǒng)，人體短期暴露其中能引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、疲乏、惡心等癥狀。

控制污染源是“毒煙霧”防治根本

20 世紀(jì)40 年代，由于機(jī)動車尾氣排放的氮氧化物和揮發(fā)性氣體增多，出現(xiàn)光化學(xué)煙霧污染后，歐美等發(fā)達(dá)國家開始致力于機(jī)動車尾氣的防治研究和低氮燃燒技術(shù)開發(fā)。到60 年代，歐洲開始出現(xiàn)大范圍的酸雨問題，70 年代北美也開始出現(xiàn)該問題，歐盟和美國由此開始了氮氧化物的區(qū)域污染治理行動。

區(qū)域性酸雨問題出現(xiàn)的同時，近地面臭氧問題也日趨嚴(yán)重。氮沉降是歐美等國大面積區(qū)域出現(xiàn)富營養(yǎng)化問題的主要原因，歐洲的氮沉降問題甚至遠(yuǎn)超過酸沉降對環(huán)境的影響。因此，歐美等國在進(jìn)行氮氧化物污染控制時，酸雨和近地面臭氧都是其控制目標(biāo)。近年來，細(xì)顆粒物也逐步成為氮氧化物削減的新控制目標(biāo)。

“美國和歐洲的經(jīng)驗對我國具有很大的借鑒意義，為有效控制氮氧化物及其二次污染物的污染，我國在制定氮氧化物污染控制戰(zhàn)略和技術(shù)政策時，需要引起足夠的重視。”北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院張世秋研究員說，盡管我國已有機(jī)動車尾氣和電廠煙氣氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)，但目前控制技術(shù)還存在問題。

有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)國外現(xiàn)有的治理技術(shù)，盡快開發(fā)出適合國情的燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物控制技術(shù)，進(jìn)而制定相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，為氮氧化物的排放管理提供依據(jù)。同時，進(jìn)一步完善大氣污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和建立區(qū)域控制協(xié)調(diào)機(jī)制，從而有效解決氮氧化物及二次污染物帶來的環(huán)境污染。

唐孝炎院士表示，光化煙霧對人體健康有較大危害，應(yīng)當(dāng)控制污染物排放，避免生成光化煙霧。而機(jī)動車尾氣是光化學(xué)煙霧污染的主要污染源，在這種條件下減少污染物排放是防止產(chǎn)生光化煙霧的一種辦法。

就中國氮氧化物污染的防治問題，全國環(huán)保部污染防治司大氣處劉孜處長也曾表示，中國要借鑒國外的經(jīng)驗，主要從空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)、酸雨問題和臭氧超標(biāo)，還有PM2.5的問題入手。