中德研究员揭北京雾霾成因 倡减排氮氧化物

  【熊猫时报讯】雾霾近日笼罩神州,多地空气严重污染。中德两国研究员发表研究报告,宣布破解北京及华北地区雾霾的形成之谜,发现在大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮与二氧化硫的化学反应,是当前雾霾中硫酸盐的主要生成路径。这一发现凸显要加大氮氧化物减排力度的重要性。

  清华大学贺克斌院士、张强教授、郑光洁博士,和德国马克斯·普朗克化学研究所的程雅芳教授、乌尔里希·珀施尔教授、苏杭教授等人,于美东时间21日在新一期美国《科学进展杂志》上发表报告,称他们运用外场观测、模型模拟及理论计算等手段发现,在北京及华北地区雾霾期间,硫酸盐主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空气中的「颗粒物结合水」,在中国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成。

  有关结论与通常认为的硫酸盐形成机制有较大不同。现有基于欧美等地区的经典大气化学理论认为,硫酸盐主要是在云水环境中形成,由于云中的液态水含量远高于颗粒物结合水,通常高出1000到10万倍,所以与云水中的硫酸盐生成反应相比,颗粒物结合水中的反应可以忽略。而在北京及华北地区雾霾期间,一方面,由于颗粒物浓度大幅上升及静稳气象条件下相对湿度较高等原因,颗粒物结合水中的反应总量大大提升;另一方面,重度雾霾期间二氧化氮浓度为经典云水情景下的50倍以上,这直接改变了二氧化氮氧化路径的相对重要性。

  此外,北京及华北地区大量存在的氨、矿物粉尘等硷性物质,使得当地颗粒物结合水的酸硷值远高于美国等地,呈现出特有的偏中性环境,而二氧化氮氧化机制的反应速率会随酸硷值上升而大幅提高。

  研究人员据此在论文中指出,优先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中国雾霾中的硫酸盐污染水平。贺克斌表示,该研究表明中国複合型污染的特殊性,而这种複合型污染的特殊性更加表明多污染物协同减排的重要性,尤其是现阶段应优先加大氮氧化物减排力度。

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