來自加拿大特大野火的煙霧已經吹過美國數千英里，遮天蔽日，使許多城市籠罩在引發咳嗽的霧霾中。隨著煙霧隨風飄移，它也沿途產生了一種新的危害，這種危害大於其各部分的總和：一種令人不安的臭氧混合物，它是野火煙霧成分與城市空氣汙染之間發生化學反應的產物。
科學家們早就知道，臭氧是陽光與野火煙霧中稱為揮發性有機化合物 (VOC) 和氮氧化物 (NOx) 的化學物質發生反應的副產品。如果臭氧位於大氣層高處，則是有益的，因為它能阻擋有害的紫外線。但地球表面的臭氧會導致呼吸問題和其他健康問題。今年早些時候發表在《環境科學與技術》雜誌上的一項研究表明，即使煙霧中所有的 NOx 都消失了，煙霧也能產生臭氧。當煙羽吹過城市時，任何尚未發生化學反應的 VOC 都有另一次機會與城市地區化石燃料燃燒產生的豐富 NOx 混合。
最近幾天，籠罩美國東海岸的野火煙霧造成的空氣質量問題，其大部分注意力都集中在顆粒物上：可深入肺部吸入的細小顆粒物，會對健康構成相當大的風險。但長期暴露於高濃度臭氧環境中也是危險的。它會加劇哮喘，引起咳嗽、喉嚨痛和呼吸困難，尤其是在兒童、老年人和長時間在戶外活動的人群中。
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臭氧問題不僅限於野火附近的城市：VOC 可以長期存在，這意味著即使是 1000 多英里以外的火災也可能增加富含 NOx 的城市中的臭氧水平。氣候變化加劇了這種風險，因為它導致野火更加頻繁和強烈。“現在這是一個嚴重的問題，”國家海洋和大氣管理局的大氣化學家、這項新研究的合著者 Steven Brown 說。“面對氣候變化的這種反應，我們現在面臨著非常不同的挑戰。這些來自野火的新排放物對希望看到空氣質量持續改善的人們提出了挑戰。”
美國的臭氧水平受到國家環境空氣質量標準的監管，該標準將其設定為 70 ppb（十億分率），以八小時平均值計算。該標準對每年臭氧濃度超過 70 ppb 天數過多的城市施加法律後果。Brown 說，野火產生的臭氧“很容易足以決定一個城市是高於還是低於該標準”。5 月 23 日，來自加拿大西部野火的煙霧籠罩著丹佛市，該市一個地點的臭氧汙染超過了 81 ppb，而今年到目前為止的平均水平約為 40 ppb。加州大學洛杉磯分校的大氣化學家 Suzanne Paulson 說，這項新研究的發現很重要，因為臭氧水平升高“對特定群體，特別是那些患有呼吸系統疾病的人來說意義重大”。Paulson 沒有參與這項新研究，她說這表明“臭氧肯定會比原本應該存在的更多”。
當存在不健康的臭氧水平時，環境保護署建議待在室內、購買空氣清淨機、限制在清晨和傍晚進行戶外休閒活動以及佩戴 N95 口罩。
Brown 說，減輕野火煙霧對臭氧的貢獻將是每個城市面臨的獨特挑戰。臭氧的產生與 NOx 濃度同步上升，但僅上升到一定程度。當 NOx 超過特定閾值時，臭氧的產生效率就會降低。
如果一個城市尚未達到可從大氣中 NOx 水平產生的最大臭氧量，則該城市被認為是“NOx 敏感型”城市。相反，如果一個城市已經超過了可從現有 NOx 產生的最大臭氧水平，則該城市被認為是“NOx 飽和型”城市。NOx 飽和往往在城市核心區域普遍存在，那裡是大部分排放物的釋放地。
與直覺相反，一個 NOx 飽和型城市如果試圖降低其 NOx 水平以適應野火煙霧，反而會暫時增加其臭氧水平。另一方面，NOx 敏感型城市將有更直接的緩解方法：對汽車、卡車、建築裝置和其他工業來源的 NOx 生產實施更嚴格的法規，可以改善臭氧水平。
儘管存在這種複雜性，Brown 仍然樂觀地認為這個問題可以解決。“在瞭解問題之前，您無法找出解決問題的方法，”他說。對於許多人來說，最近自由女神像被煙霧遮蔽的令人震驚的影像，讓人深刻認識到，瞭解空氣質量的複雜性對於我們不斷變化的氣候中數百萬人的健康變得至關重要。正如 Paulson 所說，我們煙霧瀰漫的景觀是“氣候變化影響的強烈視覺體現”。