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发现氮氧化物与空气中的硫酸盐,有助于解决雾蒙蒙的空气污染!

发现氮氧化物与空气中的硫酸盐,有助于解决雾蒙蒙的空气污染!

作者: 遥望宇宙 | 来源:发表于2020-01-31 19:01 被阅读0次

    氮氧化物主要是指什么呢?氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮(NO,无色)、二氧化氮(NO2,红棕色)、一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N2O5)等,其中除五氧化二氮常态下呈固体外,其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。

          人为活动排放的NO,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的NOx约5300万吨。NOx对环境的损害作用极大,它既是形成大气中光化学烟雾的重要物质。

            在高温燃烧条件下,NOx主要以NO的形式存在,最初排放的NOx中NO约占95%。 但是,NO在大气中极易与空气中的氧发生反应,生成NO2,故大气中NOx普遍以NO2的形式存在。空气中的NO和NO2通过光化学反应,相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时,NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分--硝酸(HNO3)。在有催化剂存在时,如加上合适的气象条件,N02转变成硝酸的速度加快。特别是当NO2与SO2同时存在时,可以相互催化,形成硝酸的速度更快。

            与氮氧化物不同,硫酸盐污染不是直接从污染源产生的并且硫酸盐是导致雾霾形成和酸雨的主要成分之一,这些污染物不仅会遮挡视线或使水环境更加酸性,而且还会危及人类健康。为了有更多的了解和更好的控制,促使空气质量的改善由科大化学系和环境与可持续发展系教授余建珍教授领导的研究小组与加州理工大学合作,他们表示在低NOx条件下,NOx催化SO2的有效氧化剂羟自由基的循环,从而促进硫酸盐的生成。但在中、高浓度氮氧化物的环境中,二氧化氮(氮氧化物的一部分)实际上会充当羟基自由基的汇,从而抑制二氧化硫的氧化,从而抑制硫酸盐的形成。

    这些结果表示,当氮氧化物的浓度在中高水平时可以抑制硫酸盐的形成从而降低大气中的污染物。这项研究发现将促使空气质量的改善,并更好地保护整个公共卫生和生态系统。有效的治理城市中空气污染问题,为人类的发展做出了更有效的改变。

    参考期刊《自然地球科学》

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