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JonathanM.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JonathanM.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EleniDovrou、FrankKeutsch合作发现,用于分析雾霾颗粒的仪器很容易将硫化合物当作硫酸盐,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-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