12月20日上午11點04分,京開高速天宮院段,電子屏顯示「紅色預警國Ⅰ國Ⅱ機動車禁行」。新京報記者 尹亞飛 攝
近日,清華學者聯合發表的一份關於霧霾的最新研究成果引發關注。研究稱,12月中下旬的重汙染期間,二氧化氮大大加速了硫酸鹽的生成,而硫酸鹽恰是重汙染形成的主要驅動物種。昨日,該文通訊作者之一、中國工程院院士、清華大學環境學院院長賀克斌詳解該成果時表示,把氮氧化物減排提到更優先位置,可以有效抑制硫酸鹽的形成,重汙染天氣的形成也會因此「減速」。
硫酸鹽在PM2.5中佔比最高
12月21日,清華大學環境學院博士生鄭光潔、賀克斌院士等學者在《科學進展》聯合發表研究文章,首次揭示了重霾汙染期間顆粒物中硫酸鹽迅速生成的化學機制。研究發現,在我國華北地區,高濃度的二氧化氮環境,使二氧化硫迅速轉化為二次汙染物硫酸鹽。而這正是華北地區硫酸鹽形成的主要路徑。
針對重霾時段的已有研究表明,硫酸鹽是重汙染形成的主要驅動物種。重汙染天氣下濃度上漲比較快的有四種物質,分別是硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽和有機物。鄭光潔、賀克斌等學者分析發現,在絕對貢獻上,12月下旬的重汙染期間,硫酸鹽在PM2.5中的質量佔比可達約20%,是佔比最高的單體。
氮氧化物加速硫酸鹽形成
研究結果還顯示,重汙染期間硫酸鹽的迅速生成,主要由二氧化硫和二氧化氮這兩種氣態前體物溶於顆粒物結合水後,在我國北方地區特有的偏中性環境下迅速反應生成的。
賀克斌表示,此次發現的核心意義在於,氮氧化物不僅僅是形成硝酸鹽的前體物,也是硫酸鹽的助推氧化物。「這雖然不是一個新的化學反應,但是以前曾被忽略。」
「會對應急決策和長期控制減排產生影響,讓更加有效合理地把氮氧化物的減排、二氧化硫的減排協同進行的理論依據更紮實。」
根據研究結果,賀克斌指出,如果能把氮氧化物減排提到更優先的位置,可以更加有效地抑制硫酸鹽的形成,重汙染天氣的形成也會「減速」。
重視氮氧化物有利精準治霾
「氮氧化物的主要來源在於燃煤,包括燃煤電廠、工業鍋爐和燒散煤,另外還有機動車。」賀克斌說。
賀克斌認為,根據這個新發現,特別在針對重汙染制定應急方案的時候,刻意把氮氧化物壓得低些,可能效果會更好。在多汙染物協同控制的情況下,對精準治霾的程度也會有助推作用。