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雾霾成分分析技术(北京雾霾成分分析)

日前有国内媒体报道了北京雾霾主要成分,为化学物品“硫酸盐”。中德两国研究人员21日说,他们破解了北京及华北地区雾霾最主要组分硫酸盐的形成之谜,发现在大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮与二氧化硫的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。这一发现凸显在继续实施减排措施的同时优先加大氮氧化物减排力度对缓解空气污染问题的重要性。近年来,北京及华北地区雾霾频发。已有研究表明,硫酸盐是重污染形成的主要驱动因素。研究人员据此在论文中指出,优先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中国雾霾中的硫酸盐污染水平。而中国雾霾是一次与二次污染物混合造成。

北京雾霾主成分是什么 北京雾霾主要成因曝光

雾霾成分分析技术(北京雾霾成分分析)

日前有国内媒体报道了北京雾霾主要成分,为化学物品“硫酸盐”。该物质通过高二氧化硫、高二氧化氮和起到中和作用的碱性物质氨、矿物粉尘等在特有的化学生成路径迅速生成。高二氧化硫主要来自燃煤电厂,高二氧化氮主要来自电厂和机动车等,而碱性物质氨、矿物粉尘等则来自农业、工业污染、扬尘等其他来源。也就是意味着,机动车尾气并非主要雾霾的来源,机动车可以甩下“雾霾主要来源是机动车尾气排放”的坏名。

中德两国研究人员21日说,他们破解了北京及华北地区雾霾最主要组分硫酸盐的形成之谜,发现在大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮与二氧化硫的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。这一发现凸显在继续实施减排措施的同时优先加大氮氧化物减排力度对缓解空气污染问题的重要性。

近年来,北京及华北地区雾霾频发。已有研究表明,硫酸盐是重污染形成的主要驱动因素。在绝对贡献上,重污染期间硫酸盐在大气细颗粒物PM2.5中的质量占比可达20%,是占比最高的单体;在相对趋势上,随着PM2.5污染程度上升,硫酸盐是PM2.5中相对比重上升最快的成分。因此,硫酸盐的来源研究是解释雾霾形成的关键科学问题。

清华大学贺克斌院士、张强教授、郑光洁博士和德国马克斯·普朗克化学研究所的程雅芳教授、乌尔里希·珀施尔教授、苏杭教授等人当天在新一期美国《科学进展》杂志上报告说,他们运用外场观测、模型模拟及理论计算等手段发现,在北京及华北地区雾霾期间,硫酸盐主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空气中的“颗粒物结合水”,在中国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成。颗粒物结合水是指PM2.5在相对湿度较高的环境下潮解所吸附的水分。

该结论与通常认为的硫酸盐形成机制有较大不同。现有基于欧美等地区的经典大气化学理论认为,硫酸盐主要是在云水环境中形成,由于云中的液态水含量远高于颗粒物结合水,通常高出1000到10万倍,所以与云水中的硫酸盐生成反应相比,颗粒物结合水中的反应可以忽略;理论计算还显示,在云水反应路径中,二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸盐这一路径的贡献也可忽略不计。

而在北京及华北地区雾霾期间,一方面,由于颗粒物浓度大幅上升及静稳气象条件下相对湿度较高等原因,颗粒物结合水含量远高于经典情景,颗粒物结合水中的反应总量大大提升;另一方面,重度雾霾期间二氧化氮浓度为经典云水情景下的50倍以上,这直接改变了二氧化氮氧化路径的相对重要性。此外,北京及华北地区大量存在的氨、矿物粉尘等碱性物质使得当地颗粒物结合水的pH值远高于美国等地,呈现出特有的偏中性环境,而二氧化氮氧化机制的反应速率会随pH值上升而大幅提高。

研究人员据此在论文中指出,优先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中国雾霾中的硫酸盐污染水平。

该研究表明我国复合型污染的特殊性,”贺克斌院士对新华社记者说,“高二氧化硫主要来自燃煤电厂,高二氧化氮主要来自电厂和机动车等,而起到中和作用的碱性物质氨、矿物粉尘等则来自农业、工业污染、扬尘等其他来源。这些不同的污染源在我国同时以高强度排放,导致硫酸盐以特有的化学生成路径迅速生成,这也是重度雾霾期间颗粒物浓度迅速增长的主要原因之一。”

伦敦酸雾通常被认为是由燃煤排放的烟尘以及二氧化硫等一次污染物所致。洛杉矶雾霾则是一种光化学污染,主要原因是机动车尾气在阳光作用下反应生成了二次污染物。而中国雾霾是一次与二次污染物混合造成。

贺克斌说,这种复合型污染的特殊性更加表明了多污染物协同减排的重要性,尤其是现阶段应优先加大氮氧化物减排力度。“之前我们虽然知道需要减排,但是如果无法弄清重霾污染形成的关键化学机制,就无法进行有效的模型定量模拟分析,也就无法准确评估如何减排最有效、最科学。不科学减排可能导致严重后果,可能花了很多人力物力,但收效甚微。”

雾霾具体成分是哪些?

霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。

雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的主要原因,它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得阴沉灰暗。

霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1~2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。

由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。

扩展资料:

雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等等,雾霾天气通常是多种污染源混合作用形成的。但各地区的雾霾天气中,不同污染源的作用程度各有差异。

雾霾天气自古有之,刀耕火种和火山喷发等人类活动或自然现象都可能导致雾霾天气。不过在人类进入化石燃料时代后,雾霾天气才真正威胁到人类的生存环境和身体健康。

急剧的工业化和城市化导致能源迅猛消耗、人口高度聚集、生态环境破坏,都为雾霾天气的形成埋下伏笔。

“雾霾”最近几年已经成了热词,人们谈“霾”色变。你一定也对雾霾有一定认知?

理雾霾,保护环境,需你我共同参与

渤海语丝

2018-11-27

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新华社北京11月26日消息,11月23日以来,京津冀及周边地区经历了一次大气重污染过程,这是今年进入秋冬季以来,到目前为止污染范围最大、程度最重的一次污染过程。生态环境部26日发布的预报显示,11月27日,京津冀及周边区域将受到系统性偏北风影响,区域污染形势有所缓解。但北风来的同时,也带来了大量的沙尘,区域内将短时出现沙尘、雾、霾等天气现象共存的状态。(澎湃新闻)

随着国内经济的飞速发展,我们的生存环境也在改变,雾霾已经成为全社会共同关注的话题。它不仅是人们冬日出行的拦路虎,更是危害我们生命健康的杀手。现实生活中,不少人“谈霾色变”,为了减轻雾霾带来的伤害,人们想尽招数,各种防霾装备齐上阵,防霾口罩、防霾面具等应运而生。走在大街上,我们随处可见“全副武装”、神色匆匆的人们。出门戴口罩,似乎成了生活的一种常态。

近年来,国家相继出台了《环境保护法》等法律法规,以法律的形式遏制环境污染行为,在一定程度上减轻了雾霾天的出现;各地政府也根据当地气象部门对未来天气的监测预报情况,制定相应预案,以重污染企业停业整改、机动车限行、秸秆禁烧等方式改善空气质量。国家和政府在防霾治霾这条路上一直在不懈地探索,试图改变这种愈演愈烈的重污染天气状况。

相比国家和政府,公民个人在防霾治霾中起的作用可以说是不容小觑甚至是至关重要的,因为首先国家的政策需要民众的支持,只有政策正真落实才能称之为好政策。其次从公民自身角度来看,减少私家车的使用、乘坐公共交通工具出行等方式可以在很大程度上减少污染物的排放量。也许有人会说,中国那么大,靠我一个少开一次车、节省一度电又能起什么作用?的确,也许个人的努力看起来是微不足道的,但是我们国家有十三亿人,一个数字乘以十三亿得到的数值是我们难以想象的,如果我们共同行动起来,那么在雾霾治理这一战役中我们会打漂亮的一仗。

冬季雾霾较为严重,从科学角度分析,雾霾是如何形成的呢?

雾霾是如何形成的呢?简单来说霾是雾和霾的混合物,高浓度的PM2.5或气溶胶污染是造成霾的根本原因。PM2.5是指大气中的一种细颗粒物。其直径小于或等于2.5微米。也是一种对人体危害很大的雾霾成分。

雾霾发生时,不仅会造成能见度下降、视力模糊,导致交通事故(雾霾天前方看不清可能发生交通事故),还会造成环境问题和人体健康(雾霾对人体呼吸系统和心血管系统有影响,具有致癌作用)。此外,雾霾的发生率也很高,这早已成为一个亟待解决的重大问题。

要控制雾霾,我们首先需要知道它是如何形成的。

下面我就来说说霾是怎么产生的?

雾的产生是一种天气现象,人工控制不现实,暂时不细说。

霾的形成主要有两个条件:一是局地气团稳定;二是空气中存在大量粉尘、硫酸、有机烃类等细颗粒物,使大气浑浊。我们不难看出,霾产生的两个条件中,第一个属于天气条件,在人为条件下更难控制。因此,我们防治雾霾的思路和行动是从第二个条件开始的。

空气中的小颗粒主要来自我们的生产生活——空气污染物的排放。

比如未经处理排放到大气中的废气、汽车制造的尾气、秸秆和煤炭的燃烧都与空气中的小颗粒有关;同时,如果天气形势相对稳定,污染物会聚集在大气表面附近,导致污染越来越严重,尤其是在秋冬季,需要大量供暖的时候,更是让人难以忍受。其实大自然有一定的自净能力,但是我们产生的空气污染物已经超过了它的自净能力,所以才会有雾霾。以上是我对冬季雾霾较为严重,从科学角度分析,雾霾是如何形成的相关回答,希望对你有帮助。

研究空气污染用什么研究方法?

在黑色的夜幕中,一束激光如同一根闪亮的金针直插天空。“这就是我们的‘大气探针’,可以实时监测从地面到10公里高空范围内的雾霾分布并分析其成分。”中科院安徽光学精密机械研究所环境光学研究中心专家张天舒说,这是中国科学家在空气污染探测中的“新式武器”——激光雷达。

一根根“激光针”从平原、山脉、海上向天空发射,还可以车、船载的形式移动,这些“激光针”组成了一个三维立体的大网,改变了传统的探测方式,实现了对近地面空气污染的无盲区垂直立体探测,并为治理空气污染绘制出一幅污染物传播的三维立体“路线图”。

“激光雷达发出的激光束就像一根根‘探针’,可以直接获取近地面PM2.5等大气污染物的观测数据,特别是组网观测后,每一个‘探针’所获得的数据还可以进入大气物理、气象模型分析,从而动态、实时地了解雾霾的时间和空间分布、传输通道和总量等关键信息,建立起三维立体的污染物模拟场。”张天舒说。

这种新型激光雷达目前已在京津冀、长三角、川渝等多个人口密集区域加快普及和应用并组网观测,全国装备的总台数约500台,其中京津冀地区约200台,已经实现了观测全覆盖。

针对大气重污染“发生-演变-消散”全过程的核心科学问题,激光雷达为科学家们建立起了大气污染传输通道立体观测网。除了固定位置的“激光针”之外,还有与之配合的重污染时段和重污染过程的车载走航、机载观测地基遥感和卫星遥感观测。

“未来几年,造成雾霾和主要二次污染物的近地面臭氧治理将成为新的关注点,成为协同治霾的突破口,这也是目前国际普遍关注的重要环境参数。激光雷达将在对近地面臭氧实时立体监测方面做出更多贡献,从而为协同治霾提供技术支撑。”张天舒说。

据了解,未来激光雷达还将在川渝地区、汾渭平原等区域继续加大投放密度,实现观测全覆盖。同时,探测技术还将向车载、机载、星载等多平台继续发展,实现环保、气象、科研数据的共享,全球科学家就可以合作起来,共同研究治理地球大气污染。