北京的霧霾“很特別”
中美大氣化學(xué)領(lǐng)域?qū)＜液献鬟M(jìn)行的一項(xiàng)最新研究顯示，北京出現(xiàn)霾的根本成因可能是城區(qū)交通排放的大量揮發(fā)性有機(jī)物、氮氧化物和周邊工業(yè)生產(chǎn)排放的大量二氧化硫經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化生成的顆粒物，而直接排放至大氣中的顆粒物貢獻(xiàn)很小，因此控制這三類氣態(tài)污染物是治霾關(guān)鍵。
這項(xiàng)獲得中國國家自然科學(xué)基金和科技部資金支持的成果，11月24日發(fā)表在美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上，它由北京大學(xué)環(huán)境模擬與污染控制國家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室胡敏教授、美國得克薩斯農(nóng)工大學(xué)張人一教授和兩校聯(lián)合博士后郭松等人合作完成。
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霾主要是指懸浮著的高濃度細(xì)顆粒物（PM2.5）讓空氣混濁，造成能見度下降的現(xiàn)象，這些顆粒物可以來自直接排放，如來自機(jī)動車、電廠和揚(yáng)塵等，被稱為一次顆粒物；還可以由大氣中的氣態(tài)污染物經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化而生成，被稱為二次顆粒物。研究人員在北京大學(xué)校園內(nèi)建立長期定位觀測站點(diǎn)，采用目前國際上最先進(jìn)的儀器同步對大氣氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行長時(shí)間觀測，以研究霾的形成機(jī)理。
研究顯示，北京的霾每次從形成到結(jié)束一般以4天至7天為一個(gè)周期，每個(gè)循環(huán)包含起始的清潔階段、中間的過渡階段和最后的污染階段3個(gè)過程，其主要成因是上述三類氣態(tài)污染物在本地經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成的二次顆粒物，而非直接排放的一次顆粒物。張人一說，這種化學(xué)轉(zhuǎn)化包括顆粒物的核化生成與增長兩個(gè)過程，霾在清潔階段每立方米大氣中的顆粒物總重量不足50微克，但在2至4天后的污染階段會增至數(shù)百微克。
研究還表明，北京出現(xiàn)的霾每次持續(xù)時(shí)間主要受氣象條件影響，包括風(fēng)向和風(fēng)速，以及降雨清除過程。在清潔階段，風(fēng)主要來自北部地區(qū)，且風(fēng)速較高，因此顆粒物濃度較低。當(dāng)風(fēng)向由北轉(zhuǎn)為來自受污染的南部地區(qū)且風(fēng)速較小，顆粒物迅速生成與增長，形成霾。北京夏天霾相對較少，而秋天和冬天霾較為嚴(yán)重，主要是因?yàn)楸本┫奶煊晁鄬^多，同時(shí)清除了空氣中的氣態(tài)污染物與顆粒物。
張人一認(rèn)為，這項(xiàng)研究從機(jī)理上解釋了北京地區(qū)的霾與世界上其他地區(qū)霾的異同之處。“北京的霾主要特征在于顆粒物非常有效的核化以及快速和持續(xù)增長，導(dǎo)致了高濃度的大顆粒物形成，這主要?dú)w根于城市上空存在著大量氣態(tài)污染物。相比之下，國外發(fā)達(dá)國家城市中氣態(tài)污染物濃度較低，很少同時(shí)觀測到顆粒物有效的核化及增長，因此我們解釋了為什么與世界上其他地區(qū)相比北京的霾形成會如此迅速與嚴(yán)重。”
新研究同時(shí)表明，北京的霾的顆粒物化學(xué)組成跟世界上其他地區(qū)的霾“非常相似”，都是二次顆粒物占顆粒物總質(zhì)量的大部分，明顯表現(xiàn)出二次形成的特征，并無特殊之處。
研究人員還說，中國其他城市的霾成因與北京應(yīng)該基本相似，因此治理霾的關(guān)鍵在于減少由機(jī)動車和工業(yè)排放的氣態(tài)污染物。他們建議改進(jìn)污染物處理技術(shù)，提高排放標(biāo)準(zhǔn)，其中城市地區(qū)內(nèi)燃車排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)大幅提高，并從技術(shù)上減少現(xiàn)有車輛排放的揮發(fā)性有機(jī)物、氮氧化物等污染物，鼓勵使用自行車、電動車與公共交通。工業(yè)方面，提高大型企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)乃至取締效率低排放高的重污染小企業(yè)。
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