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大气雾霾:4类决定性组分

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:雾霾,即大气能见度降低的现象,基于致其发生的决定性组分之不同,可分为3种基本类型,即二次气溶胶、生物质燃烧和沙尘。BC作为气溶胶中的强吸光物质,决定了气溶胶的吸光特性。依照影响能见度的作用大小排序,大气中有机气溶胶、硫酸盐[主要是2 SO4]、硝酸盐和BC,是发生雾霾的4类决定性组分[11-14]。科学治霾的对策,就是要尽快减少大气气溶胶中上述4种组分的含量。

大气雾霾:4类决定性组分

雾霾,即大气能见度降低的现象,基于致其发生的决定性组分之不同,可分为3种基本类型,即二次气溶胶、生物质燃烧和沙尘。二次气溶胶,包括局地和外地传输而来的由工业源和交通源排放的污染气体(SO 2、NO x、VOC),以及进而转化生成的硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶。生物质燃烧,则是由中长距离传输而来的以高含量K+为主要特征同时也包含区域传输而来的由生物质燃烧产生的有机气溶胶和黑碳(BC)。沙尘,则包含有长途传输而来的沙尘和本地产生的建筑扬尘。来自中国北部和西北部沙漠以及干旱/半干旱地区如黄土高原、长途传输而来的沙尘所引起的重污染过程,主要是由诸如沙尘暴等天然过程所控制,不是人类所能控制。考虑如何治理由人为污染引起的雾霾过程,就要着重考察由于二次气溶胶和生物质燃烧引起的这2类雾霾。大气能见度的降低与大气气溶胶的化学组成,有更为本质的联系。能见度与可溶性离子的总浓度相关最为密切。大气的光学厚度主要取决于PM 2.5中的可溶性离子,如有机酸根、硫酸根(SO2-4)、硝酸根(NO-3)、铵根(NH+4)和钾离子(K+)的贡献。BC作为气溶胶中的强吸光物质,决定了气溶胶的吸光特性。气溶胶的光学特性,即大气能见度,更直接地取决于某些化学组分,如有机酸盐、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和BC等。草酸盐与能见度的负相关,表明了气溶胶中的有机组分是引起能见度降低的重要因素。正由于近年来中东部地区的PM 2.5显著增加,尤其是大气中含有大量人为排放的、吸水性很强的硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及有机酸盐等组分,在较高的相对湿度条件下,大气中的细颗粒物便迅速长大,最终导致大气灰蒙蒙一片,即形成雾霾。气溶胶中TWSI和相对湿度,是影响能见度的主要因子。气溶胶中主要的消光物质是有机气溶胶、硫酸盐、硝酸盐和BC。上海的一次雾霾过程中,有机气溶胶、硫酸盐、硝酸盐和BC这4类主要消光组分对雾霾形成的贡献分别为47%、22%、14%和12%。依照影响能见度的作用大小排序,大气中有机气溶胶、硫酸盐[主要是(NH 42 SO4]、硝酸盐(主要是NH 4 NO 3)和BC,是发生雾霾的4类决定性组分[11-14]科学治霾的对策,就是要尽快减少大气气溶胶中上述4种组分的含量。(www.xing528.com)

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