清华环境学院合作发文揭示重霾期间硫酸盐生成机制
12月21日，清华大学环境学院与与德国马克思-普朗克化学研究所（简称“马普所”）合作在《科学进展》（Science Advances）发表了题为《中国重霾期间气溶胶水相中的活性氮促进硫酸盐生成》（“Reactive nitrogen chemistry in aerosol water as a source of sulfate during haze events in China”）的研究长文（Research Article），首次揭示了重霾污染期间颗粒物中硫酸盐迅速生成的化学机制。近年来北京及华北地区灰霾污染频发，影响范围达30余万平方公里，影响人数逾4亿。针对重灰霾时段的已有研究表明，硫酸盐是重污染形成的主要驱动物种。
在绝对贡献上，重污染期间硫酸盐在大气细粒子PM2.5中的质量占比可达约20%，是占比最高的单体；在相对趋势上，随着PM2.5污染程度的上升，硫酸盐是PM2.5中相对比重上升最快的物种。然而，现有的基于欧美等清洁地区的大气化学理论体系无法解释重霾期间硫酸盐的迅速生成。因此，找到硫酸盐在重灰霾情景下的特有生成路径是解释重霾形成过程的关键所在。
本研究综合运用了外场观测、模型模拟及理论计算等手段，结果表明：重霾污染期间硫酸盐的迅速生成主要是由二氧化硫（SO2）和二氧化氮（NO2）这两种气态前体物溶于颗粒物结合水（AW）后，在我国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成的。颗粒物结合水是指PM2.5在高相对湿度下潮解所吸附的水分。该结论与硫酸盐生成机制的经典理论有较大不同。
该研究表明了我国的复合型污染的特殊性。高SO2主要来自燃煤电厂，高NO2主要来自电厂和机动车等，而起到中和作用的碱性物质氨、矿物尘等则来自工业污染、扬尘等其它来源。这些不同的污染源在我国同时以高强度排放，导致了硫酸盐以特有的化学生成路径迅速生成；这也是重霾污染期间颗粒物浓度迅速增长的主要原因之一。分享http://www.seekchem.com
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