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夏季高温背后,很可能是一场重度污染

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地球是一个奇迹
环境|美国

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位于美国犹他州盐湖县的盐湖谷(Salt Lake valley) 被浓雾笼罩——臭氧是其中的主要成分。这种浓雾越来越频繁地困扰着犹他州的大城市。
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由气候变化引起的地面臭氧浓度上升,增加了呼吸问题的风险——患有哮喘、肺气肿或慢性支气管炎的人尤其容易受到影响。

地面臭氧到底是什么?它为什么会成为一种新的威胁?

“气候惩罚”

20世纪60年代开始,美国通过一系列立法,扭转了PM2.5所带来的空气污染——工厂和汽车排气管冒出的滚滚黑烟。
但现在专家表示,气候变化又使空气质量重新恶化,具体体现在:地表臭氧浓度。这种臭氧对呼吸系统特别有害,会增加死亡风险。
专家将其称为“气候惩罚”。
根据研究公司First Street今年2月发布的报告,美国30年后的空气质量将类似于本世纪初,污染程度将大大增加。造成空气质量差的原因是气温升高导致的臭氧上升以及气候变化引发的野火,预计野火的频率和严重程度将增加。
两者都会导致空气质量不佳的日子更多。根据First Street的报告,随着地表臭氧恶化,目前空气质量良好的美国400多个县将在未来几年变差。
气候变化所造成的高温热浪——其频率已是几十年前的三倍以上,持续时间更长——这会导致令人不安的臭氧峰值。

阳光下的杀手

“高气温、光照充足且无风条件,这是热浪的标志,也是制造地表臭氧的完美配方,”哈佛大学化学与气候相互作用高级研究员洛雷塔·米克利(Loretta Mickley)说。
First Street气候影响科学家杰里米·波特(Jeremy Porter)表示,臭氧正在让某些地区空气质量变差。“这几乎都与气候变化有关,”波特说。
美国政府在其去年秋季发布的第五份国家气候评估报告中也强调了臭氧的危害。报告称,“气候变化导致的臭氧浓度增加,预计将在许多地区恶化空气质量、危害人类健康。”

热量在这一过程中扮演着重要角色。

地面臭氧是一种无色气体,当挥发性有机化合物(VOCs)和氮氧化物(NOx)与阳光相互作用时,就会形成这种气体。

虽然其中一些前体物质可以从树木和土壤中释放出来的,但更多来自人类活动,特别是汽车、发电厂、工业锅炉、炼油厂和化工厂。

空气温度是驱动臭氧形成的一个重要因素。波特说:“较高的温度使化学物质能够结合并产生臭氧。”《国家气候评估报告》预测,美国东北部和加利福尼亚州将出现越来越频繁的臭氧污染事件,而中西部和东北部的全年臭氧水平将上升最多。

据评估显示,美国低收入和少数族裔社区尤其容易受到影响,因为他们往往居住于排放大量前体化学物的工厂和炼油厂附近。

“每个人都应关注臭氧问题,”宾夕法尼亚州立大学能源与环境研究所的研究员杰弗里·雅诺斯基(Jeffrey Yanosky)说。“许多人对大气中可能存在的危险物质知之甚少,而且这些物质的浓度正在上升。”

哮喘患者将遭受最大痛苦

臭氧是由三个氧原子组成的化合物,通常在平流层中形成,它吸收紫外线保证我们和海洋生物免受皮肤癌的伤害。

20世纪80年代,科学家们意识到南极上空的臭氧层变薄,有害辐射从空洞中进入,这引发了人们对臭氧层的担忧。

但臭氧在平流层起到的是保护作用,地面臭氧水平过高却会对植物、动物和人类造成不利,这也是美国环保署将其列为“有害空气污染物”的原因。

地面臭氧尤其会对呼吸系统造成损害。它会伤害呼吸道,使肺部容易感染,许多人会报告咳嗽或喉咙发痒、呼吸时疼痛等症状。即使在身体健康的情况下,也会出现这些症状。

雅诺斯基回忆起在萨克拉门托骑自行车的一天,当时臭氧水平很高,骑行过程中感觉喉咙和胸口灼烧。

哮喘、肺气肿或慢性支气管炎患者尤其容易受到影响。根据美国环保署的数据,在臭氧水平较高的地区,呼吸系统疾病的死亡率更高。

扭转趋势

使用新能源汽车对于改善空气质量尤其重要。研究表明,许多城市对高臭氧浓度贡献最大的是汽车和卡车。

限制温室气体排放的措施同样对臭氧有效,包括转向可再生能源以及减少农业和天然气开采中的甲烷。

目前臭氧浓度都可以在空气质量中查询到。美国为学校制定的空气污染行动计划将PM2.5和臭氧列为对儿童同等危险的污染物。无论PM2.5还是臭氧,只要空气质量指数超过200(相当于8小时暴露下,臭氧浓度达每立方米225微克),学校就需要让所有孩子待在室内。

对于患有哮喘的儿童来说,该行动计划则建议更严格的空气污染指标临界范围——100至150。

“未来将要发生的很多事情都取决于我们对这些前体化学物质排放的态度,”米克利说。“在当前,我们仍有选择的余地。”


撰文:Meryl Davids Landau

编译:Arvin

编辑:Arvin

版式设计:Arvin
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