科技
我科學家以硫同位素解析霧霾物源和形成機制
2024/12/18 14:19 來源：光明網(wǎng) 閱讀：7986
日前,，中國科學技術(shù)大學教授沈延安課題組在研究霧霾的物質(zhì)來源和形成機制上取得重要進展,，發(fā)現(xiàn)燃煤排放產(chǎn)生的顆粒物是華北霧霾的主要物源之一。同時,，該研究還對歐洲文物,、古建筑和雕像表層黑色硫酸鹽殼的形成提出了新的解釋,，對歷史遺跡保護具有重要參考意義。相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國國家科學院院刊》上,。
受人類活動和自然條件的共同影響,，當前,，霧霾已成為嚴重環(huán)境問題之一，研究霧霾的物質(zhì)來源和形成機制具有重要的理論和現(xiàn)實意義,。
“我們首先系統(tǒng)采集了華北不同地質(zhì)時代代表性煤礦的煤樣品,，然后在1000攝氏度條件下對這些煤進行燃燒實驗，進而收集粒徑小于2.5微米的顆粒物樣品,，最后對顆粒物樣品中的硫酸鹽組分進行高精度硫同位素測試,。”團隊介紹,。
結(jié)果顯示,，煤與其燃燒產(chǎn)物的硫同位素組成具有顯著差異。結(jié)合理論計算,，研究人員發(fā)現(xiàn)煤燃燒產(chǎn)生了非質(zhì)量硫同位素分餾,。前人的研究表明，非質(zhì)量硫同位素分餾主要出現(xiàn)在22億年之前的巖石樣品中,，因此煤的燃燒代表了一種新的非質(zhì)量硫同位素分餾機制,，具有重要的理論意義。
團隊通過進一步分析發(fā)現(xiàn),，煤燃燒產(chǎn)生的顆粒物與華北霧霾顆粒物中硫酸鹽的同位素組成非常相似,。前人對華北霧霾硫酸鹽的硫同位素異常組成存在不同認識，而煤燃燒實驗結(jié)果證明,，燃煤排放產(chǎn)生的顆粒物是華北霧霾的物源之一,。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，相似硫同位素的異常組成也出現(xiàn)在歐洲文物和雕像以及古老建筑物等表面的黑色硫酸鹽殼體上,。20世紀60年代以來,，歐洲科學家的研究證明黑色硫酸鹽殼體的形成經(jīng)歷了復雜的物理和化學過程，其中大氣污染和火山噴發(fā)均可能起到重要作用,。通過硫同位素的系統(tǒng)分析,，研究人員提出燃煤排放是歐洲雕像、建筑物等歷史遺跡上硫酸鹽殼的重要物源,，這一結(jié)論與當時歐洲在工農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中大量使用煤產(chǎn)生的大氣污染歷史高度一致,。
此次研究結(jié)果為霧霾的物質(zhì)來源和形成機制等提供了新的研究思路和證據(jù)，為大氣顆粒物污染防治政策的制定提供了新的科學依據(jù),，也充分體現(xiàn)了硫同位素在解析現(xiàn)代及歷史環(huán)境方面的重要作用,。（記者 丁一鳴 常河）