高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

大气科学研究进展(复旦学者发现大气污染新粒子成因)

时间:2023-06-03 作者: 小编 阅读量: 4 栏目名: 高考资讯

王琳认为,得益于此项研究中提出的化学机制,参与大气新粒子形成过程中的关键化学物种将得到更有针对性的控制,从而有望有效降低空气中颗粒物的数量浓度,减轻大气颗粒物污染。另外,从更大维度来看,将这一机制运用于全球气候模式中,能更好地模拟全球大气颗粒物乃至云凝结核的数目,更好地理解整个地球的气候变化趋势。

大气科学研究进展?2018年1月1日,上海遭遇雾霾天,摩天大楼在雾霾中“忽隐忽现”图/视觉中国,现在小编就来说说关于大气科学研究进展?下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!

大气科学研究进展

2018年1月1日,上海遭遇雾霾天,摩天大楼在雾霾中“忽隐忽现”。图/视觉中国

有助于关键化学物种得到针对性控制,有效降低颗粒物浓度;为防控措施制定提供了新依据

近年来,雾霾进入公众视野,PM2.5指数和温度一样,成为人们每天出门前必须考察的“项目”,空气净化器也渐渐成为标配家电。

雾霾的研究、治理也全面展开,近几年中国科学家取得了不少成果,但雾霾成因一直是存在争议、不易攻克的难题。

近日,复旦大学王琳科研团队,在这个难题上跨出了重要一步。污染城市空气的纳米微细粒子是怎样从不可胜数的空气分子中形成的?他的团队把这件事解释清楚了。

该科研团队首次发现并证实了我国典型城市上海大气中的硫酸-二甲胺-水三元成核现象,揭示了上海大气污染纳米微细粒子形成,也就是所谓大气新粒子形成的化学机制。这为我国大气颗粒物污染防治政策的制定提供了新的科学证据。

【释疑1】

什么是大气污染新粒子?

工厂汽车等排出的气态污染物转变成的固体颗粒物

很多人认为,工厂和汽车尾气排放是造成PM2.5颗粒物污染的主要原因之一,这其实是由人类活动或者自然活动所带来的大气颗粒物直接排放,在研究者的“术语”中被称为“一次排放”。除了“一次排放”,空气中还时常发生着颗粒物的“二次形成”。

“二次形成”是指排放的气态污染物转变成固体颗粒物的过程。人类活动排放的大量气态污染物如二氧化硫SO2、氮氧化物NOx、氨气NH3、挥发性有机污染物(VOCs)等,在大气中被氧化产生硫酸盐、硝酸盐、铵盐和二次有机气溶胶(SOA)。这些新生成的细颗粒物是大气中PM2.5的重要来源。

“全球范围内,二次颗粒物贡献率在20%-80%之间,在我国中东部地区常常高达60%,在成霾时往往二次颗粒物所占比例更高。”2014年中科院发布的《2014科学发展报告》指出。

王琳介绍,相较于“一次排放”,“二次形成”的过程较为复杂。其形成过程大致分为两种:一种是让大气中颗粒物变得更“重”,另一种是变得更“多”。“我们课题组目前主要关注变‘多’的过程,研究城市空气中的大气新粒子是怎么形成的。”王琳说。

“二次形成”让大气中颗粒物“变多”的过程,就是大气中部分气体分子随机碰撞,通过分子间作用力或化学键生成分子团簇,分子团簇的进一步生长则形成纳米微细粒子,也就是大气新粒子;这些纳米微细粒子继续生长,则造成PM2.5污染。

但具体到大气新粒子形成事件的化学与物理机制,一直是一个未解之谜。

【释疑2】

雾霾成因的研究难在哪?

从133倍于地球人口数的气体分子中找出最关键两分子

这个未解之谜,是大气化学研究领域的难点之一。

王琳表示,通过测量3纳米以下颗粒物浓度来判断是否发生了新粒子形成事件已经很难了,还要想办法把与这一过程相关的气态前体物和分子团簇的化学组分测出来,再识别其中哪些分子和分子团簇对这一事件有着比较直接相关的贡献。“从测量到识别再到形成机制的推导,每一步骤的推进都是‘难上加难’的突破。”

2014年3月到2016年2月,利用国际上最新发展的纳米颗粒物粒径放大技术,王琳团队针对这一难题在上海开展了长达两年的连续大气观测,积攒的数据达到几百G。2016年3月到2017年7月,他们又花了一年半的时间,完成对收集来的海量数据的系统整理和深入分析。

最后,团队首次发现并证实硫酸-二甲胺-水三元成核机制,可用于解释我国典型城市大气中的大气新粒子形成事件。

对于这项工作,王琳这样比喻:“相当于从133倍于地球人口数的气体分子中找出了最关键的2个,一个是硫酸分子,另一个是二甲胺分子,它们碰到一起,就可能发生大气新粒子形成事件了。”

【释疑3】

新发现对治霾有何帮助?

针对性地控制化学物种,降低颗粒物浓度

在中国典型的城市环境中,除了加强对污染物一次排放的监测和管理,对污染物的二次形成也应予以同样程度的关注和重视。

王琳认为,得益于此项研究中提出的化学机制,参与大气新粒子形成过程中的关键化学物种将得到更有针对性的控制,从而有望有效降低空气中颗粒物的数量浓度,减轻大气颗粒物污染。

另外,从更大维度来看,将这一机制运用于全球气候模式中,能更好地模拟全球大气颗粒物乃至云凝结核的数目,更好地理解整个地球的气候变化趋势。

谈及今后的研究,王琳希望,在现有硫酸-二甲胺-水三元成核化学机制框架下,能进一步明确我国城市大气新粒子形成事件中的前体物主控因素,理解城市大气新粒子形成事件与雾霾形成的关系,从而助力国家推出更有针对性的污染防控措施。

■ 链接

2014年 中科院气溶胶化学与物理重点实验室与瑞士保罗谢勒研究所共同署名发表论文,发现重霾污染中二次有机气溶胶的定量贡献:二次气溶胶对PM2.5平均贡献为30%-77%,这是首次发现二次反应对重霾的作用。

2016年12月21日 清华大学环境学院博士生郑光洁、贺克斌院士等学者在《科学进展》联合发表研究长文,首次揭示了重霾污染期间颗粒物中硫酸盐迅速生成的化学机制。

该研究发现,在我国华北地区,大气颗粒物表面的“结合水”中可以溶解的二氧化氮是经典云水环境的约50倍,这种高浓度的二氧化氮环境,可以使二氧化硫迅速转化为二次气态污染物硫酸盐。这是华北地区硫酸盐形成的主要路径。

2017年4月26日 国务院常务会上,李克强重申要切实把雾霾成因机理搞清楚,确定开展由环保部牵头,科技、中科院、高校、农业、工信等多部门和单位协作的“集中攻关”。

新京报记者 王俊

    推荐阅读
  • 浆面条怎么做(浆面条做法如下)

    浆面条怎么做以面粉加清水和成面团,分成两份擀成皮,先取1份抹上油,再用另一份盖在上面,擀成0.3厘米厚,切成菱形块,下入八成热的油锅中作成浅黄色。当地称之为棋炒。以上配料分别盛在器皿中备用。食用时,把花椒油、芹菜花、咸豆、酱萝卜、棋炒、辣椒油等小配料,根据个人爱好,任意选取,放在面条上佐食。

  • 微信权限设置在哪(微信权限设置哪一个位置)

    下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!打开应用权限管理页面后,下拉页面,找到微信,然后点击打开微信。

  • 李嘉诚谈恋情(4月刚开始就有10个瓜)

    据悉,当天贾乃亮打包了一份披萨,穿着运动风,独自开车前往李小璐家所在的小区,出来后马不停蹄赶往美容院做美容,之后驾车离开。但之后陈立农工作室出面否认恋情传闻,随后有传欧阳娣娣妈妈也出面否认,表示欧阳家的女儿18岁禁止恋爱。第二对是尹正和小花陈都灵,近日,有媒体拍到35岁的尹正和28岁的陈都灵回同一个小区,疑似曝出新恋情。不过随后陈都灵方已经出面否认。更早之前,尹正和32岁的蒋梦婕也一度传出恋情。

  • 百香果榨汁籽可以吃吗 百香果只吃汁和籽, 那你太浪费了

    百香果的果肉和果籽很难分开,所以榨汁的时候是一起榨的,而且果籽中含有的高级蛋白和高级脂肪,其营养物质也比较丰富,可以为人体提供更优质的营养,是可以食用的。虽然百香果榨汁可以吃果籽,好处也还挺多的,但是百香果的果籽中含有的纤维含量丰富,吃多了难以在体内消化,容易引起排便的问题,进而对身体有一定的伤害作用。

  • 耳鸣可能的病因(你知道耳鸣的诱发原因吗)

    在临床上耳鸣既是许多疾病的伴发症状,也是一些严重疾病的首发症状。神经性耳鸣又称感音神经性耳鸣,其强调的是患者的主观感受。耳鸣的严重程度及发生率与听力损失有明显关系。也可由于紧张状态作为促发或加剧的因素而致耳鸣出现。耳鸣常呈现为白噪声样,当耳鸣与脑血管疾病发作同时出现时,如无听力障碍,多为中枢神经性耳鸣。耳鸣的各种可能性:听神经瘤的耳鸣为首发症者约占10%,单侧性耳鸣而听力正常者,一定要排除听神经瘤。

  • 孜然实蛋的家常做法(孜然实蛋做法)

    下面更多详细答案一起来看看吧!孜然实蛋的家常做法食材:实蛋十个、孜然适量、辣椒面适量、芝麻适量、盐一勺、味精一点点首先将买来的实蛋切块。然后将锅中烧油烧至六成热。接着将实蛋放到锅中。待实蛋炸至金黄色捞出备用。最后放之前备好的孜然辣椒白芝麻盐味精搅拌均匀。

  • 奢侈品服装品牌有多少个(全球第一大服饰品牌)

    从国家分布来看,美国品牌上榜数量最多,共有13个,价值占比25.59%。其中,李宁首次上榜,品牌价值同比增长68%至20亿美元。其中,优衣库从第七下滑至第十,品牌价值下降26%至96.4亿美元。前四名奢侈品牌占据3席。大中华区收入同比上升24%至82.9亿美元,占比19%,仅次于北美地区,欧洲、中东及非洲地区。

  • 酒度数是怎么算的(酒度数如何计算)

    接下来我们就一起去研究一下吧!酒度数是怎么算的酒的度数表示酒中含乙醇的体积百分比,通常是以20℃时的体积比表示的,如50度的酒,表示在100毫升的酒中,含有乙醇50毫升(20℃),酒精度一般是以容量来计算,故在酒精浓度后,会加上“Vol.”以示与重量计算之区分。再例如:7%(V/V),其意思是100单位体积的酒中含有7单位体积的乙醇,也表示100升酒中含有7升的乙醇。另外,酒精的化学式为C2H5OH。

  • 蓬莱松 蓬莱松盆景的养殖方法和注意事项

    形态特征蓬莱松为多年生常绿草本植物。蓬莱松株高1.5m左右,茎直立或稍铺散,木质化呈灌木状。播前进行催芽处理。秋后气温下降,长势减弱,应逐渐减少浇水。为使枝叶繁茂,可多施氮肥和钾肥,约15天追施一次。

  • 元歌源梦皮肤主播反应(元歌源梦皮肤共创突袭)

    另外金蝉的西游记联动皮肤也快要上线了,除了这款皮肤,金蝉还被爆料有一款敦煌系列的皮肤,不过这个消息的真假并不确定。而现在米莱狄已经有了一款6元皮肤,而且也算是魔女主题,所以之前爆料的米莱狄贵族七皮肤的消息自然是一个假消息了。而且近期还有小道消息称王者荣耀并不打算出贵族七皮肤了,原因据说和工作室有关。