日前，清華大學環(huán)境學院博士生鄭光潔、賀克斌院士與德國馬克思-普朗克化學研究所教授程雅芳等學者聯合研究的成果在《科學進展》上發(fā)表。該研究因為首次揭示了重霾污染期間顆粒物中硫酸鹽迅速生成的化學機制而備受關注。近日，中國工程院院士、清華大學環(huán)境學院院長賀克斌接受記者采訪時說，在我國華北地區(qū)大氣顆粒物表面的“結合水”中，可溶解的二氧化氮是經典云水環(huán)境的約50倍，這種高濃度的二氧化氮環(huán)境，可以使二氧化硫迅速轉化為二次氣態(tài)污染物硫酸鹽，這是華北地區(qū)硫酸鹽形成的主要路徑。而燃煤、機動車的氮氧化物減排，將有助于重污染“削峰降速”。

近年來對華北地區(qū)灰霾污染的研究表明，硫酸鹽是重污染形成的主要驅動物。然而，現有的基于歐美等相對清潔地區(qū)的大氣化學理論體系，無法解釋重霾期間硫酸鹽的迅速生成。因此，找到硫酸鹽在重灰霾情景下的特有生成路徑，是解釋重霾形成的關鍵所在。賀克斌介紹，他們運用外場觀測、模型模擬及理論計算等手段發(fā)現，在華北地區(qū)霧霾期間，硫酸鹽主要是在中國北方地區(qū)特有的偏中性環(huán)境下由二氧化硫和二氧化氮溶于空氣中的“顆粒物結合水”（指PM2.5在相對濕度較高的環(huán)境下潮解所吸附的水分）迅速反應生成。

而基于歐美等地區(qū)的硫酸鹽生成機制研究的經典理論認為，與云水中的液相反應相比，顆粒物“結合水”的反應可以忽略；且在液相反應路徑中，二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸鹽這一路徑的貢獻可以忽略。但重霾污染時的情景與經典情景有很大不同。一方面，由于顆粒物濃度大幅上升及靜穩(wěn)氣象條件下相對濕度較高等原因，顆粒物結合水含量遠高于經典情景，表明顆粒物結合水的反應總量大大提升；另一方面，重霾污染期間二氧化氮濃度為經典云水情景下的50倍以上，表明二氧化氮氧化路徑的相對重要性；此外，由于氨、礦物塵等堿性物質在北京及華北地區(qū)的大量存在，這些地區(qū)的顆粒物結合水的pH值遠高于美國等地區(qū)，而二氧化氮氧化機制的反應速率隨著pH值的上升大幅提高。

“該研究表明了我國的復合型污染的特殊性。”賀克斌介紹，該成果可以為制定多種污染物協(xié)同減排的精準控制方案提供實際指導，“高二氧化硫主要來自燃煤，高二氧化氮主要來自燃煤和機動車等，而起到中和作用的堿性物質氨、礦物塵等則來自農業(yè)工業(yè)污染、揚塵等。這些不同的污染源在我國同時以高強度排放，導致了硫酸鹽以特有的化學生成路徑迅速生成。這也是重霾污染期間顆粒物濃度迅速增長的主要原因之一。”

賀克斌建議，如果把氮氧化物減排提到更優(yōu)先的位置上，可以有效抑制硫酸鹽的形成：“氮氧化物的來源主要是燃煤和機動車。就北京來說，高排放老舊車、柴油大貨車和散煤燃燒，應該成為現階段氮氧化物減排重點。”

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