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我国科学家揭示上海大气污染纳米微细粒子形成化学机制

2018-07-21 16:21:05    新华网  参与评论()人

新华社上海7月21日电(记者 吴振东)近日,我国科研团队首次发现并证实了上海大气中的硫酸——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。

7月20日,该研究成果以《中国典型超大城市的硫酸——二甲胺大气新粒子形成事件》为题发表于国际顶级学术期刊《科学》。

据论文通讯作者、复旦大学环境科学与工程系教授王琳介绍,由人类活动或自然活动所带来的大气颗粒物直接排放,在科学上叫作“一次排放”,然而,在空气中时常发生着的,还有颗粒物的“二次形成”,其中的一种形成过程是: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而生成分子团簇,分子团簇进一步生长则形成了纳米微细粒子,也就是大气新粒子,期间发生了从气体到凝聚态的相变。这些纳米微细粒子的继续生长,则可造成大气PM2.5污染。

“这种过程会大幅增加颗粒物的数量浓度,我们团队就是关注这个变‘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。

利用国际上最新的纳米颗粒物粒径放大技术,通过长达三年半的大气观测与数据分析,王琳团队研究证实,在上海大气新粒子的形成过程中,一个气体硫酸分子和一个二甲胺分子随机碰撞,通过氢键形成稳定的分子簇,分子簇通过与其他硫酸分子、二甲胺分子、水分子或其他硫酸——二甲胺团簇的碰撞继续生长;一定尺寸以后,其他物种(例如极低挥发性有机化合物)开始加入这个过程,并最终形成大气新粒子。

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