冬季雾霾天气的新元凶

　　新的研究表明，减少中国冬季极端空气污染的关键不仅仅是控制SO2排放，还有减少甲醛排放。
　　没有雾霾的北京和雾霾天气中的北京对比图。图片来自Jonathan M. Moch， 哈佛大学工程与应用科学学院。
　　甲醛与SO2需协同控制
　　15年来，中国政府投入了数十亿美元来治理严重的空气污染，重点在于减少燃煤发电厂SO2的排放。
　　这些努力成功地减少了SO2的排放，但极端污染事件仍然在冬季出现，专家估计，中国每年有超过100万人因空气颗粒物污染而死亡。
　　哈佛大学的新研究找到了原因，减少冬季极端污染的关键不是仅仅减少SO2污染，而是要协同减少甲醛污染。
　　甲醛在雾霾中的作用
　　哈佛大学的研究人员Jonathan M. Moch表示，减少甲醛排放的政策可能比减少SO2的政策更能有效减少极端的冬季雾霾天气。他们的研究找到了能够更快地实现空气清洁的方法，可以帮助挽救数百万人的生命，并减少数十亿美元的空气污染投资。他们的研究由哈佛大学、清华大学和哈尔滨工业大学合作完成。
　　北京在PM2.5严重污染天气下进行的监测结果显示硫化物大量增加，通常这些硫化物被解释为硫酸盐。根据这些监测结果，中国政府一直把减少SO2（硫酸盐的主要来源）作为减少空气污染的手段。自2005年以来，中国东部的SO2显着减少，然而，空气细颗粒物污染并未同步下降。
　　Moch与Eleni Dovrou、Frank Keutsch合作发现，用于分析雾霾颗粒的仪器很容易将硫化合物当做硫酸盐，然而它们实际上是一种叫做HMS（羟甲基磺酸盐）的分子，由SO2与甲醛在云滴或雾滴中反应形成。
　　甲醛与SO2反应生成HMS，仅仅控制SO2的排放并不能真正减少HMS的产生，需要对甲醛和SO2进行协同控制。
　　为什么SO2排放减少，但仍然存在极端空气污染事件？通过计算机模拟，研究人员证明，在冬季雾霾中，HMS分子可能组成了PM2.5中观察到的大部分硫化合物，这有助于解释极端空气污染仍然出现的情况。
　　＂通过将这种被忽视的化学物质纳入空气质量模型，我们可以解释为什么尽管在减少SO2方面取得了重大成功，但2013-2017年1月间，北京冬季极端污染的天数没有改善，＂Moch说，＂硫磺与甲醛的反应机制也可以解释，为什么在去年冬天政策影响下，似乎突然减少了极端污染。在那个冬天，对SO2排放的严格限制，使它的浓度首次低于甲醛水平，也让SO2成为HMS产生的限制因素。＂
　　中国东部地区甲醛排放的主要来源是汽车和主要工业设施，如化工厂和炼油厂。研究人员建议政策制定者集中精力减少这些来源的排放，以减少北京地区的极端雾霾。
　　在冬季的极端污染天气中，可能还存在许多被忽视的化学反应，而他们在污染中有着关键作用，等待探索和发现。更清洁的大气，更美好的未来，需要科学技术的不断发展和有针对性的控制和治理措施，需要每一个人的关注和行动。
　　引用
　　1. Jonathan M. Moch, Eleni Dovrou, Loretta J. Mickley, Frank N. Keutsch, Yuan Cheng, Daniel J. Jacob, Jingkun Jiang, Meng Li, J. William Munger, Xiaohui Qiao, Qiang Zhang. Contribution of hydroxymethane sulfonate to ambient particulate matter: A potential explanation for high particulate sulfur during severe winter haze in Beijing. Geophysical Research Letters, 2018; DOI: 10.1029/2018GL079309
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