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造成霧霾天氣的重要原因之一

生活 更新时间:2024-12-23 09:17:14

新的研究表明,減少中國冬季極端空氣污染的關鍵不僅僅是控制SO2排放,還有減少甲醛排放。

造成霧霾天氣的重要原因之一(冬季霧霾天氣的新)1

沒有霧霾的北京和霧霾天氣中的北京對比圖。圖片來自Jonathan M. Moch, 哈佛大學工程與應用科學學院。


甲醛與SO2需協同控制

15年來,中國政府投入了數十億美元來治理嚴重的空氣污染,重點在于減少燃煤發電廠SO2的排放。

這些努力成功地減少了SO2的排放,但極端污染事件仍然在冬季出現,專家估計,中國每年有超過100萬人因空氣顆粒物污染而死亡。

哈佛大學的新研究找到了原因,減少冬季極端污染的關鍵不是僅僅減少SO2污染,而是要協同減少甲醛污染。

甲醛在霧霾中的作用

哈佛大學的研究人員Jonathan M. Moch表示,減少甲醛排放的政策可能比減少SO2的政策更能有效減少極端的冬季霧霾天氣。他們的研究找到了能夠更快地實現空氣清潔的方法,可以幫助挽救數百萬人的生命,并減少數十億美元的空氣污染投資。他們的研究由哈佛大學、清華大學和哈爾濱工業大學合作完成。

北京在PM2.5嚴重污染天氣下進行的監測結果顯示硫化物大量增加,通常這些硫化物被解釋為硫酸鹽。根據這些監測結果,中國政府一直把減少SO2(硫酸鹽的主要來源)作為減少空氣污染的手段。自2005年以來,中國東部的SO2顯着減少,然而,空氣細顆粒物污染并未同步下降。

Moch與Eleni Dovrou、Frank Keutsch合作發現,用于分析霧霾顆粒的儀器很容易将硫化合物當做硫酸鹽,然而它們實際上是一種叫做HMS(羟甲基磺酸鹽)的分子,由SO2與甲醛在雲滴或霧滴中反應形成。

造成霧霾天氣的重要原因之一(冬季霧霾天氣的新)2

甲醛與SO2反應生成HMS,僅僅控制SO2的排放并不能真正減少HMS的産生,需要對甲醛和SO2進行協同控制。

為什麼SO2排放減少,但仍然存在極端空氣污染事件?通過計算機模拟,研究人員證明,在冬季霧霾中,HMS分子可能組成了PM2.5中觀察到的大部分硫化合物,這有助于解釋極端空氣污染仍然出現的情況。

“通過将這種被忽視的化學物質納入空氣質量模型,我們可以解釋為什麼盡管在減少SO2方面取得了重大成功,但2013-2017年1月間,北京冬季極端污染的天數沒有改善,”Moch說,“硫磺與甲醛的反應機制也可以解釋,為什麼在去年冬天政策影響下,似乎突然減少了極端污染。在那個冬天,對SO2排放的嚴格限制,使它的濃度首次低于甲醛水平,也讓SO2成為HMS産生的限制因素。”

中國東部地區甲醛排放的主要來源是汽車和主要工業設施,如化工廠和煉油廠。研究人員建議政策制定者集中精力減少這些來源的排放,以減少北京地區的極端霧霾。

在冬季的極端污染天氣中,可能還存在許多被忽視的化學反應,而他們在污染中有着關鍵作用,等待探索和發現。更清潔的大氣,更美好的未來,需要科學技術的不斷發展和有針對性的控制和治理措施,需要每一個人的關注和行動。

引用

1. Jonathan M. Moch, Eleni Dovrou, Loretta J. Mickley, Frank N. Keutsch, Yuan Cheng, Daniel J. Jacob, Jingkun Jiang, Meng Li, J. William Munger, Xiaohui Qiao, Qiang Zhang. Contribution of hydroxymethane sulfonate to ambient particulate matter: A potential explanation for high particulate sulfur during severe winter haze in Beijing. Geophysical Research Letters, 2018; DOI: 10.1029/2018GL079309

文/漢潔環境,圖片來自網絡,轉載時請注明出處。

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