“雾霾生成的物质,除了与‘多环芳烃’化合物对环境的危害性相似外,确实具有完全不同的基源及特定条件下形成的机理。一般认为是处在大气环境中的挥发性有机物(VOCs)与无机氧化物(N0x、S0x等)在太阳光的照射下产生光化学反应,形成再生PM2.5雾霾物质(光化学烟雾)。”方德巍表示。 但是,大气中存在的挥发性有机物(VOCs),若仅有水分子及N0x、S0x(酸酐类)等物质为前提,即使在光催化反应下,由于酸酐与挥发性有机物几乎无亲和力,因此无法反应产生光化学烟雾,也就无法再生PM2.5雾霾物质。 “如果大气中的挥发性有机物,氮、硫氧化物等构成的反应物,全系干基无水关联,其结果只能是空气中存在着众多的污染物,以各自特性污染环境而已。‘酸酐’(N0x、S0x等)只能形成物理上的混合物,而不是形成‘鸡尾酒’——‘雾霾’,更不能加重环境污染以及影响人体健康。”方德巍表示。 “只有首先将酸酐物质与水结合,先生成硝酸及亚硝酸或者硫酸及亚硫酸,该生成物均具有较强的反应推动力,然后再与具有碱性的挥发性有机物(VOCs)在大气环境中发生‘中和反应’,从而构成霾。”方德巍表示。 而水的介入,对于再生雾霾有着极不可缺的重要关系。水是促成再生PM2.5结构物质,而“光化学反应”是重要的条件问题。 大气治污是北京市一项重要工作,随着北京市大力推进清洁能源,天然气用量年年攀升。 方德巍在研究中发现:燃烧一个碳,天然气要比煤多出1.5倍左右的水,即燃烧1kg的天然气可以产生2kg的水,大量的水使得空气当中的湿度大大增加。 空气湿度的增加与北京地理条件相遇,给PM2.5的形成创造了条件。在原本气候干燥的北方冬季,却有了足够的水分进行雾霾再生的反应。 “在排放量相同的情况下,天然气燃烧比煤增加了两倍质量的水。” 方德巍表示,“水的大量生成,与排放的SOx和NOx生成了硫酸和硝酸。加上北京地处西、北、东环山之中,阻挡了空气流动,‘煤改气’后空气中的湿度增加却无法扩散,导致促使或促进硫酸根、亚硫酸根、亚硝酸根的大量生成,客观上就更有利于与VOCs的光化学反应产生。” 2015年北京市天然气用气量达146亿立方米,已经成为继莫斯科、纽约之后,世界排名第三的天然气消费城市。在雾霾的积聚中,天然气也许助了一把力。 (责任编辑:本港台直播) |