很多人认为,工厂和汽车尾气排放是造成PM2.5颗粒物污染的主要原因之一,这其实是由人类活动或者自然活动所带来的大气颗粒物直接排放,在研究者的“术语”中被称为“一次排放”。除了“一次排放”,空气中还时常发生着颗粒物的“二次形成”。
“二次形成”是指排放的气态污染物转变成固体颗粒物的过程。人类活动排放的大量气态污染物如二氧化硫SO2、氮氧化物NOx、氨气NH3、挥发性有机污染物(vocs)等,在大气中被氧化产生硫酸盐、硝酸盐、铵盐和二次有机气溶胶(SOA)。这些新生成的细颗粒物是大气中PM2.5的重要来源。
“全球范围内,二次颗粒物贡献率在20%-80%之间,在我国中东部地区常常高达60%,在成霾时往往二次颗粒物所占比例更高。”2014年中科院发布的《2014科学发展报告》指出。
王琳介绍,相较于“一次排放”,“二次形成”的过程较为复杂。其形成过程大致分为两种:一种是让大气中颗粒物变得更“重”,另一种是变得更“多”。“我们课题组目前主要关注变‘多’的过程,研究城市空气中的大气新粒子是怎么形成的。”王琳说。
“二次形成”让大气中颗粒物“变多”的过程,就是大气中部分气体分子随机碰撞,通过分子间作用力或化学键生成分子团簇,分子团簇的进一步生长则形成纳米微细粒子,也就是大气新粒子;这些纳米微细粒子继续生长,则造成PM2.5污染。
但具体到大气新粒子形成事件的化学与物理机制,一直是一个未解之谜。
新能源指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能VOCS排放、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。