自2020年初新冠疫情爆發(fā)以來，世界多個國家先后發(fā)布了社會隔離政策。人類活動減少不僅阻斷了疫情，還帶來了意想不到的好處：噪聲明顯減少，野生動物出來溜達，連空氣污染指數(shù)也大幅降低了。

但是各位也不要過于樂觀，因為有另一種空氣污染物異軍突起，在社會隔離期間反而增加了[1]。

它的名字叫作“臭氧”。

亦“正”亦“邪”的臭氧

說到這兒，有人可能要問了：不是說臭氧層是地球生命的保護傘么？怎么現(xiàn)在又說臭氧是空氣污染物呢？

這個問題要解釋起來也很簡單：臭氧是好是壞，得看它在大氣的哪一層。

我們常說的臭氧層位于距離地球20km以上的平流層，這一層發(fā)生著氧氣分子與臭氧分子的相互轉(zhuǎn)化。在臭氧分子合成又降解的過程中，致命波段（100−315 nm）的紫外線被消耗，使地球上的生物們得以生存。

臭氧污染則發(fā)生在最接近地球表面的對流層，彌散在我們周圍，混雜在每個人呼吸的空氣之中。對流層的臭氧污染主要來自于氮氧化物（NOX）和揮發(fā)性有機物（VOCs）在陽光下的化學(xué)反應(yīng)，通常出現(xiàn)在晴朗少云的春末和夏秋兩季。

地表臭氧的破壞力極強。從結(jié)構(gòu)上看，臭氧分子（O3）只比氧氣分子（O2）多一個氧原子。但是這個氧原子非常不穩(wěn)定，導(dǎo)致臭氧在常溫下極易分解。臭氧分解產(chǎn)生的氧原子具有強氧化能力，不僅能夠破壞細(xì)胞膜，讓蛋白質(zhì)失活，還能降解DNA和RNA，對細(xì)胞進行全方位打擊。

環(huán)境中高濃度的臭氧會強烈刺激我們的眼睛和呼吸道粘膜，誘發(fā)呼吸道疾病，還會導(dǎo)致皮膚老化和過早死亡。1943年7月美國洛杉磯市首次觀測到光化學(xué)污染時，許多市民表示感覺到“雙眼刺痛，呼吸時喉嚨像被刮擦過一樣”，誤以為遭到了日軍的毒氣襲擊；1952年12月的一次光化學(xué)煙霧事件中，洛杉磯市甚至有400多名65歲以上的老人因臭氧污染死亡。

臭氧污染對植物也存在不利影響。臭氧的氧化作用會抑制植物的光合作用，甚至導(dǎo)致植物葉片出現(xiàn)壞死的病斑或被漂白的跡象，最終造成農(nóng)作物和森林的減產(chǎn)。據(jù)估計，僅2015年一年，臭氧污染導(dǎo)致我國主要農(nóng)作物和森林的產(chǎn)量損失就高達186億美元和522億美元[2]。

能不能把地表的

臭氧送到平流層？

許多年來，國內(nèi)外媒體一直在報道平流層臭氧層空洞的嚴(yán)重性。既然現(xiàn)在對流層面臨臭氧污染問題，那么把地表的臭氧送上天去填補臭氧層空洞，豈不是一舉兩得？

這個提議乍一聽似乎有點道理，可惜事實上根本行不通。

臭氧在大氣中所占比例極低，北京臭氧濃度超標(biāo)的峰值也才不到290 ppb[4]，即一億分之二十九，想要在對流層收集臭氧無異于大海撈針。即便能收集，臭氧極容易分解的特性，也會讓儲存和運輸變得異常困難。另一方面，臭氧層空洞擴大的根本原因是飄逸到平流層的氯氟烴催化臭氧大量分解，因此只要還有人偷偷排放氯氟烴，破壞臭氧層，即使把地表的臭氧都送到對流層也只是杯水車薪。

所以雖然愿望很美好，但是地表臭氧污染和臭氧層空洞是不可能用一套辦法解決的。

為啥疫情期間臭

氧濃度不降反升？

令人困惑的是，疫情期間，當(dāng)社會減少了能生成臭氧的氮氧化物（NOx）的排放，為什么臭氧濃度反而升高了？

其實，這其中的原理在學(xué)界早有解釋：與人類活動直接排放的NOx和PM 2.5等空污染物不同，地表臭氧是由多種空氣污染物，經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物，因此環(huán)境變化對臭氧污染的影響會更難以預(yù)測。

這個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的生成物，不止是臭氧，還有NO。而NO又會快速和臭氧反應(yīng)并將其分解。那么既然臭氧在生成后，又會很快被消耗掉，空氣中的臭氧是如何積累的呢？

這主要是因為揮發(fā)性有機物VOCs，它們一邊能與NO反應(yīng)，阻止其分解臭氧，一邊又可以促進臭氧的生成。

由于這些復(fù)雜的過程，當(dāng)人類排放的NOx濃度降低，減少的NO濃度使得臭氧分解的速率變慢了。而且隔離期間，人類在庭院和花園的活動增加，極有可能導(dǎo)致VOCs濃度上升，促進臭氧的積累。

另外，科學(xué)家們推測PM 2.5減少之后，沒有霧霾陽光便可以更容易地穿透空氣，為地表臭氧生成提供了更多的能量。因此，雖然近年來我國PM 2.5治理頗見成效，但霧霾的減少卻導(dǎo)致了臭氧污染進一步加重[5]。

由此可見，粗暴而單一地禁止某一污染物的排放，治理效果有限，有時甚至?xí)鸬椒醋饔�。目前，各地臭氧污染治理措施正在逐步展開，主要策略就是推進NOX和VOCs的協(xié)同減排，實現(xiàn)臭氧污染和PM 2.5的協(xié)同控制。

作為個人，日常生活中的一些行動也能為臭氧污染治理助力。例如，選擇綠色出行，購買新能源汽車或者低排量的汽車，盡量避免在陽光強烈的午后開車，讓汽車保持合適的胎壓以降低油耗，使用環(huán)境友好型的油漆、顏料等等。這些行動都有助于減少NOX和VOCs的排放，阻止臭氧的生成。

不過，雖然臭氧污染危害大，但卻沒必要杜絕使用一切臭氧發(fā)生裝置，比如激光打印機、靜電式空氣凈化器、臭氧消毒柜等家用電器。事實上，人類活動直接排放的臭氧微不足道。而且由于臭氧最終分解產(chǎn)物是氧氣，不會有任何有害殘留物，是一種非常安全且高效的消毒劑。如今，臭氧消毒技術(shù)已相當(dāng)成熟，科學(xué)地使用不會對人體和環(huán)境造成危害。只要在使用的時候注意避開老人、小孩及孕婦等敏感人群就可以了。

如何防護臭氧污染？

很遺憾，目前市面上沒有特別可靠的臭氧污染防護設(shè)備。

和PM 2.5等顆粒污染物不一樣，臭氧是極小的空氣分子，常見的面罩難以阻擋。因此，應(yīng)對臭氧污染最經(jīng)濟有效的做法不是“防”，而是“躲”。

臭氧的生成離不開光照，因此臭氧污染多集中在春夏的午后。但是，由于它很容易降解，我們只要避免在臭氧污染高峰期時出行，同時減少這段時間開窗通風(fēng)的頻率，就能避免大部分臭氧傷害[6]。

當(dāng)然，這只是治標(biāo)不治本的方法。只有當(dāng)我們解決了臭氧生成前體氣體排放的問題，才能迎來擺脫臭氧污染的那一天。

生態(tài)環(huán)境是環(huán)環(huán)相扣的復(fù)雜系統(tǒng)，治理空氣污染需要更全面地理解其背后的污染原理，靈活地制定政策，而這都需要我們做好長期作戰(zhàn)的準(zhǔn)備。

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