研究引爭論：臭氧是有益氣體還是健康殺手?

一提到臭氧，人們會認為它是大氣層中讓人類免受紫外線傷害的“保護傘”。但美國研究人員經過一項長期調查認為，一向以正面形象示人的臭氧其實是人體健康的“溫柔殺手”。加州大學伯克利分校的科學家在３月１２日出版的美國《新英格蘭醫(yī)學雜志》上發(fā)表論文稱，臭氧超標會引起呼吸系統(tǒng)和心血管疾病，給人類健康造成嚴重危害。 
    臭氧污染與臭氧層無關
    臭雞蛋、臭鞋……一提到與臭有關的東西，人們就會皺眉頭，但臭氧是個例外。近來媒體對保護臭氧層及臭氧治療、臭氧使空氣清新等進行密集報道，臭氧以一副“有益氣體”的面孔出現在人們的視野里。此外，南北極臭氧層遭破壞，紫外線引起的皮膚病增多，給人們留下這樣一個錯覺——臭氧越多越好，因為它是人類的“保護傘”，時刻保護人類免受紫外線的傷害。
    臭氧層“保護傘”之稱并非浪得虛名，它在吸收紫外線方面功不可沒。美國環(huán)境保護局（ＥＰＡ）公布的數據顯示，大氣層中９０％左右的臭氧存在于距離地面１５～５０公里的平流層中，能有選擇地吸收太陽輻射中波長較短（低于３２０納米）、能量較高的射線。由于這種吸收作用，zui后只有約１％的短波射線能夠穿透大氣層到達地面。對人體和其他生物有致癌和殺傷作用的紫外線、Ｘ射線、伽馬射線及其他高能射線，在到達地面前大部分被吸收，使人類免受其傷害。
    但需要說明的是，真正給人類提供保護作用的是離地２０～３０公里處的臭氧層。這里的臭氧是在雷電、太陽高能射線輻射等自然條件下產生的，也是臭氧層遭受氟化物等破壞的重災區(qū)。雖然臭氧層可以保護人類，但處在對流層中由于人類活動而產生的臭氧卻是“健康殺手”。
    在車水馬龍的街上行走，我們常常看到空氣略帶淺棕色，又有一股辛辣刺激的氣味，這就是通常所稱的光化學煙霧。臭氧就是光化學煙霧的主要成分，是由汽車排放的氮氧化物等轉化而來的，只要在陽光輻射及適合的氣象條件下就可以生成臭氧。隨著汽車和工業(yè)排放的增加，地面臭氧污染在歐洲、北美、日本以及我國的許多城市中成為普遍現象。
    對人類健康危害大
    目前，對流層中的臭氧已被世界衛(wèi)生組織（ＷＨＯ）及美國環(huán)保局認定為污染氣體。研究表明，空氣中臭氧濃度在０．０１２ｐｐｍ（１ｐｐｍ為百萬分之一）水平時，能導致皮膚刺癢，眼睛、鼻腔、呼吸道受刺激，肺功能受影響，出現咳嗽、氣短和胸痛等癥狀。美國一些城市衛(wèi)生部門的監(jiān)測數據顯示，空氣中臭氧水平提高到０．０５ｐｐｍ，入院就醫(yī)人數平均上升７％～１０％。加州大學伯克利分校的研究人員調查了全美９６個主要城市的污染數據，以及美國過去２０年里的相關死亡人數。結果發(fā)現，地表臭氧濃度每增加１０ｐｐｂ（１ｐｐｂ為十億分之一），呼吸道疾病特別是肺炎等的死亡風險就增加４％。
    在近年的研究中，美國環(huán)保局、美國國家研究委員會等機構，用更的模型得到了大量有關對流層臭氧污染的數據。伯克利分校公共健康學院邁克爾·杰拉特博士等撰寫的論文也認為，目前臭氧超標與呼吸系統(tǒng)疾病間的關系已得到認定，大量研究表明，地面臭氧與心血管疾病存在關聯。美國國家研究委員會的科學家已宣布確定了臭氧的危險濃度值（具體數字并未透露），超過這個數值就意味著死亡。
    那么，臭氧是如何完成從保護傘到“健康殺手”蛻變的呢？這得從臭氧超活潑的化學性質說起。臭氧反應活性強，極易分解，在常溫下可將銀氧化成氧化銀，將硫化鉛氧化成硫酸鉛。作為強氧化劑，臭氧幾乎能與任何生物組織反應。當臭氧被吸入呼吸道時，就與呼吸道中的細胞、流體和組織反應，導致肺功能減弱和組織損傷。對患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說，臭氧的危害更為明顯。
臭氧濃度與人期望背道而馳
    無論從濃度還是含量上講，地表臭氧都不可與平流層中的臭氧層同日而語。站在對人類有利的角度來說，平流層臭氧濃度較高、對流層較低是比較符合期望的。但糟糕的是，由于環(huán)境污染愈演愈烈，兩個區(qū)域的臭氧濃度與人類的期望背道而弛。
    由于氟利昂的大量使用，使臭氧層的平衡受到了干擾。氟利昂到達大氣上層后，在紫外線照射下分解出自由氯原子，氯原子與臭氧發(fā)生反應，使臭氧分解。由于氯原子在發(fā)生上述反應后能重新分解出來，所以高空中即使有少量氯原子，也會使臭氧層受到嚴重破壞。據分析，平流層中的臭氧減少１％，到達地面的紫外線強度便增加２％。據估計，到２０２５年，平流層中的臭氧可能減少１０％。臭氧層的破壞將使紫外線等短波輻射增強，導致皮膚癌患者增加，同時對自然生態(tài)系統(tǒng)帶來嚴重影響。
    不過，被排入大氣的氟利昂幾乎不會破壞地表臭氧。由于城市空氣流動速度相對較慢，人類生活排出的、可以轉化為臭氧的廢氣逐漸增多，在一些污染嚴重的城市，臭氧形成了累積性污染。由于強氧化作用，較高的臭氧濃度對植物、動物及很多材料如塑膠、橡膠都有害。
    從臭氧的性質來看，它既是上天賜與人類的一把保護傘，又是一劑猛烈的毒藥。目前，對于臭氧的正面作用以及人類應該采取哪些措施保護臭氧層，人們已達成共識并做了許多工作。但對于臭氧的負面作用，目前除了進行大氣監(jiān)測和空氣污染預報外，還沒有真正切實可行的方法加以解決。
    美國國家研究委員會去年４月發(fā)布的一項報告認為，如果統(tǒng)一對各個城市的臭氧極限濃度進行規(guī)定，肯定低于目前的公共健康標準規(guī)定的數值。問題在于，人們對臭氧污染的敏感程度不一樣，臭氧濃度變化并不意味著每個人的生命安全系數都有相同的保護水平。該委員會聲稱，更進一步的研究將揭示，臭氧極限濃度值怎么樣因人而異，在多大程度上取決于個人對臭氧污染的敏感性。美國控制臭氧污染每年的花費在１億美元左右，但臭氧污染的形勢還非常嚴峻.
研究引爭論：臭氧是有益氣體還是健康殺手?