工业的发展,推动了经济的进步,同时也污染了我们赖以生存的环境。
以阴雨天气而闻名伦敦,雨中漫步街头,恰似浪漫。然而如果在1952年,你就不会有任何浪漫的心情。现如今,或许很少有人会知道发生在那一年冬天的致命大雾事件,造成至少4000人死亡。直到五十余年后的今天,科学家才正式揭开这致命大雾的真面目。
刚开始,伦敦市民并未对大雾有所防备,以为是正常现象。但是几天过后,情况开始恶化,这个伦敦变得昏天黑地,能见度甚至不到1米,所有交通停止,数千人感觉到呼吸困难,最终造成了严重的后果。
由燃烧化石燃料造成的致命大雾是毋庸置疑的,但是什么样的化学物质之间的反应过程使大雾具有致命性一直都没有得到解答。近来有中国、美国和英国组成的国际研究小组在实验室中重现了这个致命大雾。
美国德克萨斯农机大学的张人一教授领导这个研究小组,他认为硫酸盐是导致大雾致命性的主要元凶。化石燃料燃烧之后,释放二氧化硫,进而形成硫酸物颗粒,其事大的成分之一。问题是二氧化硫如何转变成了硫酸?
研究表明,这个转化过程是由二氧化氮造成的,其也是燃烧化石燃料的副产物之一。这其中有一个重要问题是,形成的硫酸颗粒是阻碍由二氧化硫转化成硫酸的。
天然雾中本身含有大颗粒物质,即使较小的硫酸颗粒分布其中,其酸度也会被充分稀释,但当大颗粒消失后,含硫酸的霾就会笼罩整个城市,空气中酸度增加,使雾具有致命性。
研究发现在中国也会常出现此种化学过程。中国在治理雾霾方面已经做了十余年的努力,但现如今世界上污染最严重的20座城市中,有16座在中国。如北京的空气质量经常严重超过美国环保局定的标准。
但不同的是,中国的雾霾往往是由更小的纳米级颗粒组成,硫酸物可以和氨中和。在中国,二氧化硫主要由火力发电厂排放,二氧化氮由发电厂和机动车排放,而氮气主要由化学肥料的使用和机动车产生的。如果要产生有毒的雾霾,必须要有合适的化学反应过程。但中国的雾霾酸度并没有那么伦敦毒雾那么高,基本上是中性的。
虽然中国已经在努力致力空气污染问题,但是在雾霾天气时,民众还是带着口罩,甚至防毒面具出行。在过去25年里,中国工业的发展和城市化进程是造成空气污染的主要原因。
本项研究不仅解决了伦敦毒雾的成因,也为中国空气污染治理提供了科学依据,控制二氧化氮和氨气的产生势必有助于控制空气的质量。
论文地址:http://www.pnas.org/content/113/48/13630.full
(据Texas A&M)
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