NO2与SO2“作怪”雾霾中有硫酸盐

　　为什么北京及华北地区雾霾中有高浓度的硫酸盐?这一令人费解的谜团终于有了答案。中德两国研究人员在21日出版的《科学进展》杂志上载文称,大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮(NO2)与二氧化硫(SO2)的化学反应是当前雾霾中硫酸盐的主要生成路径。这一发现表明,优先减少氮氧化物的排放对空气污染治理意义重大。

　　研究表明,硫酸盐是雾霾形成的重要因素。重污染期间,硫酸盐在大气细颗粒物PM2.5中的质量占比可达20%,是占比最高的单体。随着PM2.5污染程度上升,硫酸盐是PM2.5中相对比重上升最快的成分。2013年冬季,北京强霾期间硫酸盐浓度刷新纪录,高于世界卫生组织指南所定数值的16倍。

　　为了追踪所有这些污染物的神秘来源,清华大学贺克斌院士和德国马克斯·普朗克化学研究所的程雅芳教授等人于2013年1月在清华大学楼顶上对气溶胶(悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称)进行了检测,并对整个周边地区的数据进行了分析。

　　他们发现,空气中细小的水颗粒起着孵化器的作用,因为它能截留二氧化硫分子,并能与二氧化氮相互作用而形成硫酸盐。2013年的雾霾期间,该化学反应速度因为不流动的污浊天气而进一步加快,它截留了接近地表的二氧化氮,导致二氧化氮浓度比晴朗天气时要高出3倍之多。他们发现,这一过程会“自行放大”,因为气溶胶质量浓度增加会导致气溶胶水含量增高,从而加快硫酸盐的累积并造成更严重的雾霾污染。

　　这些发现表明,减少二氧化氮和一氧化氮(它会在空气中通过化学反应变成二氧化氮)等氮氧化物的排放比先前模型所预期的更能降低硫酸盐污染的程度。