氨氮排放同樣會影響中國治霾的速度

時(shí)間：2016-12-02作者：鄭州煒盛電子科技有限公司瀏覽：229

日前，一則“中國霧霾是中性的”的新聞引發(fā)了網(wǎng)友熱議，許多讀者對“中性”這個(gè)概念產(chǎn)生了疑問。報(bào)道引用了美國《國家科學(xué)院院刊》一篇文章的研究成果。筆者查閱了完整原文發(fā)現(xiàn)，這個(gè)“中性”指的是酸堿度上的“中性”，并不意味著不會造成傷害或減少傷害。而且，“中國霧霾是中性的”只是該文章中的一小部分內(nèi)容，并不是文章的重點(diǎn)。

文章的**邏輯，是指出中國主要由細(xì)顆粒（PM2.5）構(gòu)成的霧霾的成因與倫敦1952年“奪命”霧霾不同，氨氮這個(gè)中和劑在中國的霧霾中起著推波助瀾的作用，因而，控制氨氮在農(nóng)業(yè)和交通領(lǐng)域的排放是一種全新的治霾思路。而主流的治理霧霾思路是控制二氧化硫（SO2）。

經(jīng)查閱發(fā)現(xiàn)，該文章于11月14日發(fā)表在美國《國家科學(xué)院院刊》上，題為《從倫敦大霧到中國霧霾：硫酸鹽的持續(xù)性形成（Persistent sulfate formation from London Fog to Chinese haze）》。文章由中科院地球環(huán)境研究所等16家中國科研機(jī)構(gòu)和來自美國、英國、以色列的8家國外科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合完成。該研究團(tuán)隊(duì)試圖通過充分理解液相二氧化硫（SO2）被二氧化氮（NO2）氧化為硫酸鹽這一促進(jìn)霧霾形成的關(guān)鍵過程，找到倫敦1952年“奪命”霧霾和中國現(xiàn)階段霧霾問題的可能解釋，進(jìn)而提出干擾SO2的氧化過程、減少霧霾產(chǎn)生的可行途徑。

除了實(shí)驗(yàn)室工作之外，研究團(tuán)隊(duì)在中國實(shí)地進(jìn)行了兩段采樣，*·一次是從2012年11月17到12月12日在西安中科院地球環(huán)境研究所采樣，*二次是從2015年1月21日到2月4日在北京大學(xué)采樣。

1952年倫敦的“奪命”霧霾中硫酸鹽的成因一直成謎。該文章指出，高濕度、低溫和大霧滴的存在是促進(jìn)液相二氧化硫（SO2）在氮氧化物的氧化作用下轉(zhuǎn)化成硫酸鹽的原因。文章同時(shí)認(rèn)為，硫酸鹽同樣是現(xiàn)在中國一些地區(qū)持續(xù)性霧霾的主兇，但硫酸鹽在倫敦和中國霧霾中產(chǎn)生的機(jī)理并不相同。當(dāng)時(shí)倫敦冬天氣候潮濕陰冷，存在大的霧滴，*形成較大霧霾顆粒（PM10），而中國的氣候環(huán)境與“霧都”并不完全相同，霧霾也主要由細(xì)顆粒（PM2.5）構(gòu)成。氨氮在這種區(qū)別中扮演了重要角色。中國生產(chǎn)并使用大量氮肥，因而氨氮的排放量較高。

文章由此歸納了兩種液相SO2易被NO2氧化，產(chǎn)生硫酸鹽的環(huán)境。*·一種是云霧狀態(tài)，比如倫敦的“霧都”環(huán)境，這種環(huán)境下形成的霧霾顆粒較大。*二種是存在較高環(huán)境濕度和高效的中和劑，氨氮就在中國的細(xì)小霧霾顆粒的形成過程中扮演了這樣一個(gè)中和劑的角色。







研究團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室工作和野外實(shí)驗(yàn)都驗(yàn)證了SO2、NO2和氨氮在硫酸鹽的形成過程中產(chǎn)生了協(xié)同作用。研究團(tuán)隊(duì)將純水和3%的氨溶液分別放置在存在SO?和NO?的黑暗反應(yīng)室中。過后純水和氨溶液中都檢測到了顯著的硫酸根離子含量，但氨溶液中的含量較高。而野外實(shí)驗(yàn)也表明，當(dāng)草酸顆粒暴露在高濃度SO2下，但缺乏NH?或NO2時(shí)，顆粒不會增多，硫酸鹽也不會產(chǎn)生。

也正是由于有氨氮的中和作用存在，中國的霧霾從酸堿度上確實(shí)接近中性，而不像倫敦“奪命”霧霾一樣充滿大量酸性液滴。研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)通過采樣分析西安和北京霧霾中陰陽離子的相對比例驗(yàn)證了這一點(diǎn)。

但這個(gè)“中性”，指的是酸堿度上的中性，并不意味著中國霧霾就沒有危害，或者危害性較小。事實(shí)上，中性環(huán)境造成中國的霧霾主要由細(xì)顆粒構(gòu)成。細(xì)顆粒穿越能力較強(qiáng)，盡管不像倫敦霧霾中的大型霧滴一樣呈酸性，但較易深入進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，造成傷害。







在西安和北京采樣到陰陽離子的比例接近1：1，藍(lán)、橙、黑分明代表空氣清潔期、過渡期和霧霾期。

文章最后提到，目前中國治理霧霾的主要思路是限制SO2排放，而該文章提供了一種治霾新思路，即通過控制氨氮和氮氧化物來減少硫酸鹽的形成。這是該研究團(tuán)隊(duì)作出的主要貢獻(xiàn)，也是該篇文章較值得讀者關(guān)注的部分。








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