中德兩國(guó)研究人員于12月21日表面，他們破解了北京及華北地區(qū)霧霾最主要組成部分硫酸鹽的形成之謎，發(fā)現(xiàn)在大氣細(xì)顆粒物吸附的水分中二氧化氮與二氧化硫的化學(xué)反應(yīng)是當(dāng)前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。這一發(fā)現(xiàn)凸顯在繼續(xù)實(shí)施減排措施的同時(shí)優(yōu)先加大氮氧化物減排力度對(duì)緩解空氣污染問題的重要性。

近年來，北京及華北地區(qū)霧霾頻發(fā)。已有研究表明，硫酸鹽是重污染形成的主要驅(qū)動(dòng)因素。在絕對(duì)貢獻(xiàn)上，重污染期間硫酸鹽在大氣細(xì)顆粒物PM2.5中的質(zhì)量占比可達(dá)20%，是占比最高的單體;在相對(duì)趨勢(shì)上，隨著PM2.5污染程度上升，硫酸鹽是PM2.5中相對(duì)比重上升最快的成分。因此，硫酸鹽的來源研究是解釋霧霾形成的關(guān)鍵科學(xué)問題。

清華大學(xué)賀克斌院士、張強(qiáng)教授、鄭光潔博士和德國(guó)馬克斯·普朗克化學(xué)研究所的程雅芳教授、烏爾里?！ょ晔柦淌凇⑻K杭教授等人當(dāng)天在新一期美國(guó)《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報(bào)告說，他們運(yùn)用外場(chǎng)觀測(cè)、模型模擬及理論計(jì)算等手段發(fā)現(xiàn)，在北京及華北地區(qū)霧霾期間，硫酸鹽主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空氣中的“顆粒物結(jié)合水”，在中國(guó)北方地區(qū)特有的偏中性環(huán)境下迅速反應(yīng)生成。顆粒物結(jié)合水是指PM2.5在相對(duì)濕度較高的環(huán)境下潮解所吸附的水分。

該結(jié)論與通常認(rèn)為的硫酸鹽形成機(jī)制有較大不同?，F(xiàn)有基于歐美等地區(qū)的經(jīng)典大氣化學(xué)理論認(rèn)為，硫酸鹽主要是在云水環(huán)境中形成，由于云中的液態(tài)水含量遠(yuǎn)高于顆粒物結(jié)合水，通常高出1000到10萬倍，所以與云水中的硫酸鹽生成反應(yīng)相比，顆粒物結(jié)合水中的反應(yīng)可以忽略;理論計(jì)算還顯示，在云水反應(yīng)路徑中，二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸鹽這一路徑的貢獻(xiàn)也可忽略不計(jì)。