02.05 除夕夜70城重汙染,空氣中pm2.5是怎麼形成的?

生態環境部公佈了除夕夜全國空氣質量情況:

除夕至初一期間,全國338個地級及以上城市中,有70個城市空氣質量達到重度及以上汙染級別,其中11個城市達到嚴重汙染級別。與前一日相比,重度汙染和嚴重汙染級別城市數量分別增加49個和8個,煙花爆竹燃放對城市空氣質量影響明顯。但由於今年各地普遍加強煙花爆竹禁放限放措施,今年春節期間全國城市空氣質量同比普遍好轉。

春節期間空氣質量本可以更好的,只不過遇到煙花爆竹燃放所以汙染更嚴重了(同比好轉是煙花爆竹禁放的成果,只不過禁放不徹底)。

以北京、保定等城市為例,除夕夜空氣中特徵汙染物的組分濃度上升較大,包括鉀離子、硫酸鹽、鋇、銅、鉛、鋅等,其中鉀離子濃度上升顯著,北京市因擴散條件較差,鉀離子濃度不斷累積,由4日晚20時的3.8微克/立方米上升至5日6時的35.4微克/立方米,保定煙花爆竹燃放峰值時段(4日20時至5日凌晨2時期間)該組分為46.3微克/立方米,受煙花爆竹燃放影響顯著。

除夕夜70城重汙染,空氣中pm2.5是怎麼形成的?

從上圖看,鉀離子濃度上升很明顯,可以說明是燃放了煙花爆竹。不過,離子總濃度最高的時候並非pm2.5濃度最高,且2月3日離子總濃度低於5日的時候,pm2.5濃度卻接近,而3日並無煙花爆竹燃放。同時,除鉀離子濃度外,硫酸根離子、氯離子和銨根離子上升與pm2.5濃度升高均存在同步。那麼問題來了,煙花爆竹燃放在此輪重汙染天氣中貢獻的比例是多少呢?

我們知道,pm2.5的化學成分主要包括有機碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、鈉鹽(Na+)等。此前中德科學家研究pm2.5的形成機理的時候認為,重汙染期間硫酸鹽在大氣細顆粒物PM2.5中的質量佔比可達20%,是佔比最高的單體;二氧化氮與二氧化硫的化學反應是當前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。

這樣看來,重汙染天氣中pm2.5的形成機理還是很複雜的,我們真的已經摸透了嗎?


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