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仅减少二氧化硫的排放并不能大大减少空气污染

发布时间:2022-07-30 14:27:38 | 来源:188体育网页版 作者:188代理官网

  雾霾中高含量的细颗粒物(PM2.5)大部分是由反应气体前体的化学反应产生的,包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、氨(NH3)和挥发性有机化合物。在理想的环境中,可以通过去除这4种PM2.5前体中的任何一种来消除空气污染。但是,在现实世界中,我们必须循序渐进,考虑排放控制策略中的技术条件和经济成本。

  这些气体在大气中受到一定的热力学平衡。从理论上讲,NH3倾向于与SO2(硫酸)结合形成硫酸铵,硫酸铵在大气中是稳定的。过量的NH3将与NO2(硝酸)反应生成硝酸铵,硝酸铵不稳定,其形成受NH3和NO2相对丰度的影响。因此,SO2排放量的减少使更多的NH3形成硝酸铵,并且也可能扰乱NH3和NO2之间的平衡。

  由于实施了《大气污染防治计划》,自2013年以来,我国SO2排放量从2013年的25.4Tg下降至2018年的10.5Tg。这也为我们提供了一个机会,以研究SO2的减少是否会干扰形成硝酸铵的NH3和NO2之间的平衡,并决定将来如何制定排放控制策略。

  国家卫星气象中心的张兴赢教授及合著者谈到了这个问题。他们评估并比较了高浓度(2013年)和低浓度(2018年)SO2排放量下PM2.5相对于NOx和NH3排放变化的行为。

  张教授的小组发现,从2013年到2018年,由于前体排放量的变化,模拟的年平均PM2.5浓度降低了近20%,其中一半以上是由减少的SO2排放量引起的。“2013年, PM2.5对NH3的敏感性(0.31) 比NOx (0.21) 更强。2013~2018年, 由于SO2排放大幅下降, PM2.5对NOx的敏感性上升至0.33, 而对NH3的敏感性则下降到0.22。因此, 在较低的SO2排放情景下, 考虑到PM2.5对NH3的敏感性降低,进一步消减NOx排放可能对降低PM2.5浓度有更好的效果。” 张教授解释说。

  根据张教授的研究,可以得出结论,由于减少了SO2排放,并且考虑到中国的NH3排放水平很高,NO2排放控制在降低PM2.5浓度方面更有效。该论文已发表在《大气和海洋科学快报》上。


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