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研究人员揭开了1952年伦敦雾和当今中国雾霾的谜团
研究人员揭开了1952年伦敦雾和当今中国雾霾的谜团 2016-11-17 11:15:07 来源: 中国科技网 作者: 张微编译
雾霾大气科学空气污染很少有美国人了解这件事,1952年,包含污染物的伦敦大雾在5天时间里笼罩了整个伦敦,导致呼吸困难,几千居民为此丧生。几十年来,有关大雾的确切原因和雾的性质仍有许多未解之谜,一个国际研究团队(包括来自德州农工大学附属机构的研究人员)认为,他们已经找到了问题的答案,同样的空气污染也发生在中国和其它地方。德州农工大学的研究人员特聘教授Renyi Zhang,大气科学主席和化学教授哈罗德J.海恩斯,以及研究生Yun Lin, Wilmarie Marrero-Ortiz, Jeremiah Secrest, Yixin Li, Jiaxi Hu,Bowen Pan和来自中国、美国、以色列、英国的科学家将他们的成果发表在美国国家科学院院刊上。
1952年12月,大雾笼罩伦敦,一开始当地居民并没有特别注意它,因为它似乎和几千年来席卷整个英国的自然雾气没有什么不同。
但在接下来的几天里,情况恶化,天空变暗。在城市里的许多地方,能见度降低到只有3英尺,所有交通中断,许多人感到呼吸困难。到12月9日雾气消散的时候,至少4000人丧生,超过15万人入院治疗。该地区的几千头牲畜死亡。最近英国的研究说,死亡人数可能更高,超过1.2万人(各个年龄段)死于此次大雾。众所周知,许多人死亡的原因可能是由于燃煤排放造成的,但在过去60年里,致命大雾和污染的确切化学过程还没有被充分了解。
1952年伦敦烟雾事件发生后,英国政府在1956年颁布了《清洁空气法案》,伦敦烟雾事件认为是欧洲历史上最严重的空气污染事件。
通过实验室试验和在中国的大气测量,研究团队给出了答案。“人们知道硫酸盐是大雾的元凶,家庭、发电厂和其它方式通过煤炭燃烧释放出二氧化硫,二氧化硫会导致硫酸颗粒的形成,” Zhang说。
“但是二氧化硫如何转化成硫酸,这个过程我们还不清楚。我们的研究结果表明,氮氧化物,(燃煤的另一个副产品)会促进这个过程,最初只发生在自然雾气上。二氧化硫转化成硫酸盐的另一个关键方面是,它产生酸性粒子,粒子会抑制这个过程。自然雾包含几十微米大小的较大粒子,形成的酸被充分稀释了。自然雾中的颗粒蒸发,留下尺寸较小的酸性雾霾颗粒,笼罩整个城市。”
研究表明,类似的化学过程在中国频繁发生,中国已经和空气污染斗争了几十年。世界上污染最严重的20个城市,中国占了16个,相比于美国环境保护署制定的空气标准,北京已经超标了很多倍。“在中国,不同的是,雾霾始于尺寸更小的纳米粒子,硫酸盐形成过程唯一可能是与氨结合,中和了酸性粒子。” Zhang补充道。
“在中国,二氧化硫主要是由发电厂排放的,二氧化氮来自发电厂和汽车,氨来自化肥使用和汽车。正是这个化学过程导致了中国雾霾的发生。有趣的是,虽然伦敦大雾是高酸性的,但是现在中国的雾霾基本上是中性的。”
Zhang说,在过去十年,中国一直在努力减少空气污染问题,但是空气质量持续恶化,在雾霾天气里,人们往往需要戴口罩。过去25年里,中国高速发展的工业和制造业,以及城市化进程是导致空气问题的发生部分原因。
“更好地了解空气污染,是中国提出有效监管措施的关键,”他补充道。
“中国政府已经承诺尽一切可能减少排放,但这需要时间,”他指出。“我们认为我们的研究有助于揭开1952年伦敦大雾的谜团,也能够给中国一些启示,如何改善空气质量。减少氮氧化物和氨的排放量可能是有效的方式,能够破环硫酸盐的形成过程。”（张微/编译）以下为英文原文：
Researchers solve mystery of historic 1952 London fog and current Chinese haze Few Americans may be aware of it, but in 1952 a killer fog that contained pollutants covered London for five days, causing breathing problems and killing thousands of residents.The exact cause and nature of the fog has remained mostly unknown for decades, but an international team of scientists that includes several Texas A&M University-affiliated researchers believes that the mystery has been solved and that the same air chemistry also happens in China and other locales.加载更多>>
