新的研究表明，碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為PM2.5的容易程度隨著不同成分的存在而改變，反應(yīng)速率也隨之改變。這兩種效應(yīng)意味著，最終氮氧化物的下降將導(dǎo)致空氣中PM2.5濃度的下降。

  空氣污染是人類健康的一個主要危害，對于兒童、老年人和那些有呼吸道疾病或心臟問題的人來說尤其如此。

  空氣中存在的無形化學(xué)物質(zhì)無時無刻不在發(fā)生變化。按照人們通常的理解，隨著排放量的下降，天空應(yīng)該會變得更加透明，空氣質(zhì)量會更好。但也有一些科學(xué)研究結(jié)果表明，氮氧化物的減少可能會導(dǎo)致空氣中含碳化合物更容易轉(zhuǎn)化成危害人類健康的小顆粒——PM2.5（可滯留在肺部的微粒）。這讓空氣質(zhì)量監(jiān)管機(jī)構(gòu)憂心忡忡，他們不知道氮氧化物和PM2.5之間到底是什么關(guān)系。

  空氣質(zhì)量監(jiān)管機(jī)構(gòu)現(xiàn)在可以松一口氣了。華盛頓大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項研究成果前不久發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，它提供了一個更全面的圖像，描述了氮氧化物和PM2.5之間的關(guān)系。

  研究結(jié)果表明，氮氧化物的減少最終會使空氣更清潔——當(dāng)然，這可能需要更長的時間。

  這項研究中的一個關(guān)鍵成果是，氮氧化物的濃度如何影響空氣中PM2.5的形成。研究人員發(fā)現(xiàn)，通過改變碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)成分，這些碳?xì)浠衔锖苋菀邹D(zhuǎn)化成直徑小于2.5微米（相當(dāng)于人類頭發(fā)寬度3%）的微粒。

  “我們發(fā)現(xiàn)有兩種不同的PM2.5形成機(jī)制?！闭撐牡谝蛔髡逬oel Thornton、華盛頓大學(xué)大氣科學(xué)教授說，“一種是添加氮氧化物促進(jìn)PM2.5的形成，另一種是添加氮氧化物抑制PM2.5的形成?！?/span>

  這一發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么近年來即使所有類型的排放量都在下降，北美部分地區(qū)的空氣質(zhì)量卻沒有明顯改善的原因。

“我們會這樣對公眾說：‘堅持住，別擔(dān)心。在某些地方，情況可能會變得更糟，但總的來說，情況應(yīng)該會好轉(zhuǎn)?！盝oel Thornton說。

  這種復(fù)雜關(guān)系的發(fā)現(xiàn)也有助于大氣科學(xué)家預(yù)測，隨著排放量進(jìn)一步下降，空氣將如何變化。

  碳?xì)浠衔餁怏w，即來自天然來源或化石燃料的碳基化合物，不易轉(zhuǎn)化為PM2.5。只有通過空氣中涉及自由基的一系列化學(xué)反應(yīng)，才能將烴蒸氣轉(zhuǎn)化為顆粒，而空氣中的自由基是在陽光照射下產(chǎn)生并被氮氧化物調(diào)節(jié)的。

  這項研究結(jié)合2013年以來美國東南部城市上空的實(shí)地觀測數(shù)據(jù)，以及在太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，得出了上述結(jié)論。

  新的研究表明，碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為PM2.5的容易程度隨著不同成分的存在而改變，反應(yīng)速率也隨之改變。為了描述氮氧化物對區(qū)域PM2.5的影響，這兩個因素都必須考慮。即使碳?xì)浠衔镄纬蒔M2.5的過程隨著氮氧化物的下降而變得更容易，但總體的化學(xué)反應(yīng)速度也會減慢。總的來說，這兩種效應(yīng)意味著，最終氮氧化物的下降將導(dǎo)致空氣中PM2.5濃度的下降。

  Thornton說：“在美國的大多數(shù)城市，空氣中氮氧化物的含量都足夠低，我們已經(jīng)越過了這一關(guān)。”

  Thornton小組的研究還表明，為什么冬季比夏季更容易產(chǎn)生大氣污染。因?yàn)椴煌臏囟忍峁┝瞬煌幕瘜W(xué)反應(yīng)條件，從而使空氣中化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)規(guī)模及速度都不同。