至中国气象局巧用气溶胶质谱仪在线分析北京雾霾
2023-02-10
中国气象科学研究院位于北京市海淀区中国气象局大院内，在气科院大楼的楼顶，气溶胶质谱仪1直默默值守，在线收集、分析北京亚微米气溶胶的成份。张养梅介绍道，所谓亚微米气溶胶是指直径在1微米以下的粒子。因此质谱仪收集的数据对分析大气成份是具有代表性的。
16昼夜间开始，北京经历今年来延续时间长、程度重的雾和霾天气进程。北京南部部份站点空气质量指数爆表，天地间1片昏暗。此时，网络上、朋友圈里各类关于空气质量的言论开始流传，其中人们为关注的是这次雾霾里主要是含硫酸铵，̷̷原来伦敦有次硫酸铵超标，有好多人没有防护而死亡。
网络流传硫酸铵会致命。此次重污染天气进程中，我们呼吸的空气里这到底包括甚么物资?和之前的重污染天气相比有何不同?硫酸铵会直接致使死亡吗?为此，媒体采访了中国气象科学研究院大气成份所副研究员张养梅。
北京的霾里到底有哪些成份?
中国气象科学研究院位于北京市海淀区中国气象局大院内，在气科院大楼的楼顶，气溶胶质谱仪1直默默值守，在线收集、分析北京亚微米气溶胶的成份。张养梅介绍道，所谓亚微米气溶胶是指直径在1微米以下的粒子。大家熟习的PM2.5实际上是1个总称，包括空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴。研究显示，直径1微米及以下的粒子占PM2.5的60左右，因此质谱仪收集的数据对分析大气成份是具有代表性的。
各类颗粒在采样颗粒中所占比重。绿色代表有机气溶胶，橙色为硫酸盐、蓝色为硝酸盐，粉色为氯化物，浅橙色为铵盐。有机气溶胶所占比重大，硝酸盐次之。
16日至20日，北京采样颗粒中有机气溶胶占比多。
通过仪器收集数据及分析，12月5日至20日收集到的1微米及以下的粒子，主要包括有机气溶胶、硝酸盐、硫酸盐等构成。有机气溶胶是1个总称概念，具体的组成目前还没有完全研究清楚，大家常常听说的多环芳烃就是有机气溶胶的1种。硫酸盐主要来自燃煤，燃煤排放的2氧化硫产生1系列氧化反应，成为硫酸铵。硝酸盐主要来自燃煤和机动车排放，氯化物的主要来源包括垃圾燃烧、燃煤和燃放烟花爆竹等。
通过对12月16日至20日对北京的采样颗粒进行分保证安全析后，结果显示有机气溶胶是其中占比大的颗粒，高达45;硝酸盐颗粒占比24排第2，主要来自燃煤和机动车排放等;硫酸盐占比15，主要来自燃煤等;铵盐占比12，氯化物占比4。
北京霾和伦敦烟雾1样吗?有致命成份?
就在北京但在选择CV模式时不要并联使用空气质量延续恶化之时，网络谎言也开始流传。针对网上流传的硫酸铵会致命，张养梅表示这是不可能的。空气质量好时，空气中也存在有机气溶胶、硫酸盐等颗粒，只是浓度较低、颗粒物较小。霾天气时，仪器不会观测到硫酸铵，观测到的是硫酸、铵两个离子，他们结合成硫酸铵的可能性很大，空气重污染时直观明了浓度更高1些。空气中含有硫酸铵其实不是政府发布红色预警的必要条件。
但我们对树脂单独进行测试时发现硫酸铵是颗粒物，和2氧化硫气体有明显区分，颗粒物对人体健康的影响程度没有气体迅速。如果空气中2氧化硫气体浓度很高的话，相当于人在吸毒气，对人体有致命影响。当年的伦敦烟雾在短短几天内造成数千人死亡，就是由于空气中酸性气体浓度太高。监测显示，12月5日以来，北京硫酸盐的浓度峰值出现在20日，达40⑸0微克/立方米，远远低于伦敦烟雾事件时的浓度。
固然，硫酸铵等颗粒物也会影响人体健康。它们会随着呼吸进入人体肺部，引发心脑血管和呼吸道的疾病。另外，北京的空气污染物中，含有1定比例的铵，会和硫酸、硝酸产生中和构成颗粒，和酸性气体相比，颗粒的危害性相对轻1些。
污染物浓度日间变化明显 夜间高白天低
分析还表明，空气中各种污染物的浓度整体显现白天低、夜间高的变化规律。分析时，将12月5日至20日每天同1时次颗粒浓度做分类平均统计，显示颗粒物夜间浓度明显偏高，白天降落明显。
各类颗粒的浓度白天降落明显，夜间明显上升。
张养梅表示，浓度变化主要受排放量和蔼象条件两个因素影响。在排放量相同的情况下，从气象条件来讲，夜间湿度增大，可以吸附更多污染物。同时，冬季夜间气温较低，大气边界层下压。在气体容量不变的情况下，体积变小，空气污染物浓度升高。白天，大气边界层抬升，体积增大，污染物浓度下降。
和2008年相比硫酸盐浓度降落
整体来讲，和之前相比，北京空气中的颗粒种类的浓度散布排位没有太大变化，有机气溶胶的浓度1直是大。但是分析显示，今年12月和2008年1月相比，硫酸盐在不同颗粒物比重的排位降落。
从图中可见，今年12月5日至20日，硝酸盐在颗粒物组成中浓度上升，基本都排在第2位，硫酸盐降落排在第3位;而2008年1月5日至2月2日，硫酸盐浓度排第2位，硝酸盐排第3位。张养梅表示，这1数据的变化也能够说明，政府对2氧化硫排放的监管和控制，比如煤改气措施、工厂加装脱硫装备等发挥了作用。硝酸盐浓度的上升，则与燃煤、机动车排放增加有1定关系。
北京的雾霾将在明天减弱消散，但在近几年中，霾仍将在秋冬季反复出现。张养梅提示大家，虽然霾天气对人体的危害没有那末剧烈，但仍需防护，尽可能减少在户外活动的时间，外出时戴口罩。在室内时，也可启动空气净化器等装备，营建相对安全的空气环境。
