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2024年11月24日
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剛過去的2月，京津冀地區一輪持續的大范圍霧霾天氣，再次引發了公眾對大氣污染的關注。
對于該地區PM2.5的主要來源，專家日前在科技部霧霾治理科技工作情況通氣會上表示，主要包括燃煤、機動車、工業、揚塵、生物質燃燒等一次排放細粒子，以及這些源排放的二氧化硫、氮氧化物等污染物經二次轉化形成的細微粒子。“2月京津冀地區發生重污染時，一些城市二次污染的貢獻成分比例甚至高達80%。”
二次污染，屬于非直接排放生成的污染，一般是指通過化學反應產生的“再污染”。那么，二次污染為何在我國霧霾加劇中的“貢獻”如此之大？怎樣通過阻止二次污染從而有效治理霧霾？
硫酸鹽是霧霾形成的重要因素，二次污染則會導致硫酸鹽快速增長
在大氣細顆粒物的重要組分中，硫酸鹽具有很強的光散射效應，對全球氣候變化和區域空氣質量具有重要影響，特別是與灰霾形成密切相關。
中科院生態環境研究中心研究員、中科院戰略性先導科技專項“大氣灰霾追因和控制”首席科學家賀泓表示，硫酸鹽在成霾的過程中起到了非常重要的作用。監測數據顯示，通常霧霾形成后，硫酸鹽在大氣PM2.5顆粒中的占比在15%至20%之間。二次污染生成過程中，燃煤、重化工、機動車排放的二氧化硫和氮氧化物本身是氣體，這些氣體經過大氣氧化作用，變成硫酸鹽和硝酸鹽顆粒，從而加劇霧霾的發生。
賀泓進一步解釋說，通常情況下，二氧化硫在常見的礦質氧化物表面發生化學反應后，主要產物為亞硫酸鹽，短時間內難以轉化為硫酸鹽，但共存的氮氧化物卻可以極大地促進二氧化硫和亞硫酸鹽向硫酸鹽轉化。進一步分析發現，二氧化氮和礦質氧化物顆粒的關鍵作用是作為催化劑，進而促進了硫酸鹽的形成。
賀泓和研究團隊在更接近實際大氣環境的煙霧箱中對上述反應機理進行了驗證，確認了氮氧化物和懸浮礦質氧化物顆粒對生成硫酸鹽的促進作用和機理。
賀泓說，對2013年1月份北京地區強霾期間的監測數據顯示，北京城區和北部遠郊區的二氧化硫濃度接近，但PM2.5濃度卻呈現城區高、郊區低的特點，進一步研究則發現PM2.5濃度和城郊的氮氧化物濃度呈正相關，即城市中汽車尾氣等排放的氮氧化物多于郊區，使得該城區PM2.5濃度增高。
復合污染使得我國霧霾治理挑戰巨大，建議優先控制氮氧化物排放
二次污染加劇了我國霧霾，在科學家揭示內在聯系后，應該采取哪些針對性的治理措施？
賀泓說，我國霧霾的產生有自己的特殊性，首先要科學理性地認識霧霾，治理不能太過急躁。我國霧霾的形成機制比英國倫敦和美國洛杉磯早先的煙霧事件要復雜得多。倫敦煙霧產生的主要成因是燃煤，以硫氧化物為主；洛杉磯的煙霧則主要因為機動車排放，主要是氮氧化物和揮發性有機物的影響，而我國恰恰是兩種污染的高度復合。我國的燃煤量非常大，城市機動車保有量也在快速增加，同時鋼鐵、建材、水泥、陶瓷玻璃等高排放的一些行業依舊在發展，短時間內多種污染物的復合出現，使得我國霧霾成因非常復雜，大氣環境容量下降，這給治理工作帶來了前所未有的挑戰。
賀泓團隊研究發現，復合污染條件加劇了二次污染，使得二氧化硫的環境容量下降，從而導致硫酸鹽快速增長并致霾。
從別國經驗看，上世紀50年代，倫敦劃定“煙塵控制區”，除規定區內的城鎮只準燒無煙燃料外，還增加清潔能源比例。上世紀70年代洛杉磯在治理煙霧時則在汽車減排上想辦法，比如所有汽車配備了催化轉換器，同時使用甲醇和天然氣取代汽油。這些措施都取得了較好的治理效果。
針對我國霧霾成因復雜現實，賀泓認為，首先要強化對燃煤等的控制，減少硫氧化物的排放。同時還要考慮如何盡量打破二次污染的形成條件。在現階段，可以優先控制氮氧化物排放，在城市優先控制機動車，從而以比較小的經濟代價換得更大的治理空間。
