中国清洁空气的更清晰途径

中国清洁空气的更清晰途径

甲醛——而不是二氧化硫——可能是中国冬季空气污染问题的关键

15多年来，中国政府投入了数十亿美元来治理其致命的空气污染，高度关注减少燃煤发电厂的二氧化硫排放。这些努力已经成功地减少了二氧化硫的排放，但是极端污染事件仍然是冬季经常发生的，专家估计中国每年有100多万人死于颗粒物污染。

哈佛大学的一项新研究可以解释其中的原因。研究表明，减少冬季极端空气污染的关键可能是减少甲醛的排放，而不是二氧化硫。“我们表明,旨在减少甲醛排放的政策可能比政策更有效地减少极端冬季阴霾旨在减少二氧化硫,”乔纳森·m . Moch说研究生哈佛大学约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋)和该论文的第一作者。“我们的研究指出了能够更快清理空气污染的方法。它可以帮助拯救数百万人的生命，并引导数十亿美元投资于减少空气污染。

Moch也是哈佛大学地球与行星科学系的附属机构。这项研究是哈佛大学、清华大学和哈尔滨工业大学合作进行的。在空气中颗粒物污染特别严重的日子里，北京的PM2.5数据显示，硫化合物的含量大幅增加，而硫化合物通常被解释为硫酸盐。基于这些测量结果，中国政府将重点放在减少二氧化硫(SO2)——硫酸盐的来源，作为减少空气污染的一种手段。由于这些努力，中国东部地区的二氧化硫含量自2005年以来显著下降。问题是，微粒空气污染并没有遵循同样的路径。

Moch与海洋研究生Eleni Dovrou和Frank Keutsch合作，Frank Keutsch是斯通顿工程与大气科学教授和化学与化学生物学教授。他们发现，用于分析雾霾颗粒的仪器很容易将硫化物误认为硫酸盐，而实际上硫化物是一种叫做羟甲烷磺酸盐(HMS)的分子。HMS是由SO2与甲醛在云或雾滴中的反应形成的。

通过计算机模拟，研究人员证明了HMS分子可能构成冬季雾霾中PM2.5中硫化合物的大部分，这有助于解释尽管SO2减少了，极端空气污染事件仍然持续存在。“通过在空气质量模型中加入这一被忽视的化学物质，我们可以解释为什么2013年到2017年1月间，尽管在减少二氧化硫方面取得了重大成功，北京冬季极端污染天数却没有改善，”Moch说。硫磺甲醛机制也可以解释为什么去年冬天警察似乎突然减少了极端污染。在那个冬天，对二氧化硫排放的严格限制首次使浓度低于甲醛水平，使二氧化硫成为HMS生产的限制因素。中国东部甲醛排放的主要来源是汽车和化工、炼油厂等主要工业设施。研究人员建议政策制定者集中精力减少这些污染源的排放，以减少北京地区的极端雾霾。

接下来，该小组的目标是使用改进的观测系统直接测量和量化北京雾霾中的HMS。该团队还将在大气化学模型中实施硫甲醛化学，以量化在全中国范围内创建HMS的硫甲醛化学的潜在重要性。海洋研究高级研究员Loretta J. Mickley说:“我们的研究表明，在北京的极端污染时期，这种被忽视的化学途径起着关键作用。”