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大气污染治理“氮氧化物中心说”研究取得新进展
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2016-06-22 | 【 【关闭】

  近期,由我所王跃思研究员主持的院战略性先导科技专项(B类)“大气灰霾追因与控制”第二项目“大气灰霾溯源”研究取得新进展,为现阶段我国大气污染治理提供了新的思路。该研究在众多诱发霾污染的前体物中,将优先控制的目标锁定为氮氧化物,首次明确提出“氮氧化物中心说”的理论模型,研究成果近期将在国际杂志“ATMOSPHERIC ENVIRONMENT”正式发表。

  我国自上世纪70年代开始,为防治酸雨和光化学污染,相继提出了控制二氧化硫、氮氧化物的减排措施。在近年来大气霾污染频发的背景下,研究发现硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物等是高浓度气溶胶的主要成分,但对这些成分前体物的控制方向一直不是十分明确。在对2013年初我国中东部严重的霾污染事件研究中,王跃思研究团队发现高浓度氮氧化物的存在可以激发二氧化硫向硫酸盐的快速转化,这一发现促进了“氮氧化物中心说”这一科学假说的萌发。

  基于北京城市在线观测和离线膜采样分析,研究团队集中力量攻关,发现颗粒物的化学组分在霾污染的不同发展阶段存在显著差异:随着霾污染的发展,有机物在细颗粒物中质量浓度的占比快速下降,而硫酸铵和硝酸铵占比则快速上升,尤其是硝酸铵上升的速度最快。进一步的定量分析表明,正是由于硝酸铵在细颗粒物中绝对浓度和占比的非线性增加,造成了大气水平能见度的迅速下降;而有机物和元素碳的变化规律,与混合层高度和AOD的关系更加密切。这些研究结果凸显出主要由氮氧化物转化而来的硝酸盐在城市大气水平消光中扮演着极其重要的作用。

  “氮氧化物中心说”是否适用于京津冀或其他区域,王跃思研究团队正在布置区域/全国协同观测实验,希望进一步揭示出区域/全国霾污染的关键诱因,为我国“精准治霾”提供科学依据。

  相关论文:Pan and Wang, et al. Redefining the importance of nitrate during haze pollution to help optimize an emission control strategy. Atmospheric Environment, 2016, in press, DOI: 10.1016/j.atmosenv.2016.06.035 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135223101630468X

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