北京霧霾主成分曝光 機動車非罪魁禍首

清華大學賀克斌院士、張強教授、鄭光潔博士和德國馬克斯·普朗克化學研究所的程雅芳教授、烏爾裡希·珀施爾教授、蘇杭教授等人當天在新一期美國《科學進展》雜誌上報告說，他們運用外場觀測、模型類比及理論計算等手段發現，在北京及華北地區霧霾期間，硫酸鹽主要是由二氧化硫和二氧化氮溶於空氣中的“顆粒物結合水”，在中國北方地區特有的偏中性環境下迅速反應生成。顆粒物結合水是指PM2.5在相對濕度較高的環境下潮解所吸附的水分。

該結論與通常認為的硫酸鹽形成機制有較大不同。現有基於歐美等地區的經典大氣化學理論認為，硫酸鹽主要是在雲水環境中形成，由於雲中的液態水含量遠高於顆粒物結合水，通常高出1000到10萬倍，所以與雲水中的硫酸鹽生成反應相比，顆粒物結合水中的反應可以忽略；理論計算還顯示，在雲水反應路徑中，二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸鹽這一路徑的貢獻也可忽略不計。

而在北京及華北地區霧霾期間，一方面，由於顆粒物濃度大幅上升及靜穩氣象條件下相對濕度較高等原因，顆粒物結合水含量遠高於經典情景，顆粒物結合水中的反應總量大大提升；另一方面，重度霧霾期間二氧化氮濃度為經典雲水情景下的50倍以上，這直接改變了二氧化氮氧化路徑的相對重要性。此外，北京及華北地區大量存在的氨、礦物粉塵等鹼性物質使得當地顆粒物結合水的pH值遠高於美國等地，呈現出特有的偏中性環境，而二氧化氮氧化機制的反應速率會隨pH值上升而大幅提高。

研究人員據此在論文中指出，優先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中國霧霾中的硫酸鹽污染水準。

倫敦酸霧通常被認為是由燃煤排放的煙塵以及二氧化硫等一次污染物所致。洛杉磯霧霾則是一種光化學污染，主要原因是機動車尾氣在陽光作用下反應生成了二次污染物。而中國霧霾是一次與二次污染物混合造成。