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科普:何为二次无机气溶胶?(2)

  另外,多说一句,比起年初王跃思老师发布的源解析数据,这次张老师的数据缺少对于有机物的分析,而一些有机物往往是指示汽车尾气排放的很好的“分子标志物”,没有这些指示物,张老师也只能把一部分汽车尾气的贡献笼统地归入到“二次气溶胶”中。同样,被热炒过的“烹饪”的贡献,也无法在张老师的源解析结果中体现。

  其实这里要多说一句的是,所谓气溶胶的源解析,使用指标的差异和解析方法的不同可以使结果产生很大的差异。所以现在任何所谓“明确”PM2.5来源的新闻报道都是片面的,科研人员没有人敢说自己的结果“明确”了来源。大家只要知道一个笼统的结果就可以了(比如这个新闻中的“化石燃料燃烧排放成为污染主要来源”),详细的排放行为(诸如汽车尾气排放、燃煤排放、做饭排放、烧秸秆排放等)的贡献都存在不确定性,不要过分解读。何况,这篇文章研究的是2009-2010年初的情况,与媒体热炒PM2.5的2011-2013年的情况未必一样(中国的发展速度那么快),也没必要拿这些结果说事。

  薯饺(生态学博士生)

    所谓二次气溶胶。 首先是“二次的”,什么是“二次的”呢?在这篇文章中空气颗粒物污染源的分类体系里,是把土壤尘、燃煤、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染这些作为明确知道来源,还未发生复杂转化的空气颗粒污染物,作为“一次气溶胶”。所谓二次气溶胶,其实就是说已经发生了复杂转化和物理化学反应,难以明确界定空气颗粒污染物的明确初始来源,其实也就是从前面几类“一次气溶胶”或者同样来源的非颗粒污染物,通过光化学反应或者其他的复杂途径转化而来的新的空气颗粒污染物。

  然后就是“气溶胶”呢,是颗粒小于一定粒径,往往是100微米,无论是液体微粒还是固体微粒,会较为稳定的悬停在空气中,形成以空气为分散剂的胶体状态。比如雾,就是水的小液滴形成的近地H2O气溶胶,浮尘天气,则是土壤来源的无机沙粒、尘土形成的以SiO2作为主要悬浮颗粒的近地气溶胶。雾霾,则是复杂污染物共同形成的近地气溶胶。而云就是远地表H2O气溶胶了。

  二次气溶胶的产生过程里,汽车尾气中的氮氧化物,煤炭燃烧产生的二氧化硫都是参与这些复杂变化、诞生二次气溶胶的最重要物质来源。含硫煤炭的燃烧,汽油柴油的燃烧所产生的气态污染物如二氧化硫、氮氧化物他们在空气中往往会继续氧化转化成硫酸盐和硝酸盐,变成颗粒污染物,而这些颗粒污染物还不会停止转化,会吸附空气中水汽,变成小液滴,转化仍然不会停止,酸性小液滴会继续吸附其它一次、二次污染物(如土壤来源的无机尘土,生物质不完全燃烧产生的复杂有机物)进而继续不断相互反应,继续转化。于是,煤炭、汽车、生物质燃烧产生的污染物就转化成所谓的“二次气溶胶”了。

    【网友观点】

    PM2.5可以形成气溶胶。但是,气溶胶不一定要超过PM2.5的标准。气溶胶的产生包括一次气溶胶和二次气溶胶,都是由于液体或者固体细小颗粒在空气中的悬浮产生的,可以是直接以气溶胶的形式产生,或者在以后的变化中才产生,而PM2.5则是对微粒直径的衡量标准,小于2.5微米的则为此标准范围,从这个意义上讲,气溶胶的产生是可能的,但是从形成机理上讲,颗粒直径只是形成气溶胶的一个必要条件,而不是充分条件。还需要其他一些因素在具备时,才能形成气溶胶,但往往PM2.5的出现却是以气溶胶的形式出现的,实际上气溶胶的产生也不是单一出现的,总是和大量颗粒相关产生的。这个意义上讲,PM2.5和气溶胶并无直接关系,只是二者经常会相伴产生和出现。(greendream1614)

  对于这个结论,很有信息含量。如何把“复合污染”解析分配给各个贡献源,还有中间很多假设理论,普通老百姓可能不是很懂。但这些数据,将来很可能还会变。例如"二次无机气溶胶"的成因?其它来源有多少转化成了二次污染物?4%的汽车尾气与垃圾焚烧是包括所有排放物,还是仅指还为转化的剩余部分?很多问题,例如“一次污染物”如何生成二次气溶胶,比较复杂。大气污染物有很多,除了一些特别稳定的化合物,基本没有不在环境中发生化学反应的。现在的研究都是在不同规模的烟雾箱内进行,组分条件可控,离认识清楚还很远。(魏斌年)

[责任编辑:战钊]
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