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我院苏杭教授揭示北京及华北地区雾霾中硫酸盐生成机制

建议加大氮氧化物减排

日前,我院苏杭教授与德国马克斯普朗克化学研究所(以下简称“德国马普所”)及清华大学科研人员合作,在新一期的Science子刊《科学·进展》(Science Advances)上发表了题为《Reactive nitrogen chemistry in aerosol water as a source of sulfate during haze events in China》的研究论文。

论文首次揭示了我国华北地区(北京)重霾污染期间大气颗粒物吸附的水分中二氧化氮(NO2)与二氧化硫(SO2)的化学反应是硫酸盐迅速生成的化学机制。该成果是我校与德国马普所联合项目的重要研究进展,新华社、澎湃新闻、环球网等多家媒体广泛报道。据悉,该项目后续研究得到国家自然基金委《中国大气复合污染的成因与应对机制的基础研究》重大研究计划重点项目的资助。

近年来北京及华北地区冬季雾霾频发,影响大约4亿人的身体健康和日常生活。测量结果表明,硫酸盐是重污染期间大气细颗粒物PM2.5中的重要化学组分,是由一次排放的SO2气体在大气中经过氧化过程而生成的。但重雾霾期间,大气光化学被显著削弱,无法提供硫酸盐生成所需的氧化剂。因此对未知氧化过程的探索成为是解释重霾形成过程的关键。

苏杭教授的研究团队结合外场观测、模型模拟和理论计算等手段,经研究发现,在雾霾的液态水中,NO2可以作为氧化剂将SO2转化为硫酸盐。该反应在中国北方地区特有的弱酸性环境下可以迅速进行,进而解释灰霾期间硫酸盐的迅速生成。该反应具有自加速度特点:硫酸盐的生成增加了PM2.5及其液态水的浓度,高浓度的液态水进一步促进了硫酸盐的生成,导致污染加剧。基于这一研究结果,优先降低氮氧化物的排放有助于在降低PM2.5中硝酸盐的同时大幅降低雾霾期间硫酸盐的污染水平,取得事半功倍的效果。

Science Advances(《科学·进展》)为《Science》杂志所属的美国科学促进会(AAAS)于2015年新创办的开放获取在线期刊杂志,着重于发表重要的、撰写精良、广受关注而且在专业上得到良好贯彻的、原创性研究和评论文章,而其特选的文章会在《科学》杂志的新闻与评论中做重点报道。

研究论文发表链接

Reactive nitrogen chemistry in aerosol water as a source of sulfate during haze events in China

http://advances.sciencemag.org/content/2/12/e1601530

暨大新闻报道链接:

环境与气候研究院苏杭教授在《Science》子刊发表重要论文

研究揭示北京雾霾中硫酸盐生成机制 建议加大氮氧化物减排

http://news.jnu.edu.cn/jnyw/yw/2017/01/19/17474339609.html

媒体报道链接:

1新华社新闻报道链接:

研究揭示北京雾霾中硫酸盐生成机制 建议加大氮氧化物减排

http://news.xinhuanet.com/politics/2016-12/22/c_1120167385.htm

2澎湃新闻链接:

中德研究人员宣布破解北京及华北重度雾霾中主要成分形成之谜

http://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1585186

3环球网新闻链接:

中德研究人员宣布破解北京及华北重度雾霾中主要成分形成之谜

http://china.huanqiu.com/hot/2016-12/9848689.html

4搜狐新闻链接:

中德研究人员宣布破解华北雾霾主要成分形成之谜

http://news.sohu.com/20161222/n476623726.shtml