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這次霧霾因富含硫酸銨 殺傷力堪比當年倫敦大霧?

2016-12-21 14:45:15|來源:澎湃新聞網|編輯:李邵鵬

  自12月中旬以來,華北黃淮等地遭遇大範圍霧霾天氣,在持續性的霧霾陰影下,一些流言也開始在網上滋生。比如近日一則在網上流傳甚廣的消息稱,“內部説這次霧霾裏主要是含硫酸銨,本來不到紅色預警的程度,但因為存在硫酸銨所以再到這個級別。提醒孩子們都不要出門。家裏凈化器長時間開啟。多喝水。原來倫敦有次硫酸銨超標,有好多人沒有防護而死亡。”

  

  微信上的流言

  澎湃新聞12月21日查閱多方資料,發現以上流言出現了三大科學性錯誤。

  一、霧霾紅色預警信號設置與硫酸銨無關

  二、硫酸銨一直是PM2.5的主要成分,並非這次特有

  三、倫敦霧致命元兇為二氧化硫,而中國PM2.5霧霾中的硫酸銨急性毒性級別為微毒

  霧霾紅色預警與硫酸銨無關

  首先,根據《霾預警信號的含義和防禦指南》,霾預警信號劃分為三個等級:黃色、橙色與紅色,劃分的依據是能見度、PM2.5濃度和空氣濕度等氣象指標,和所謂的硫酸銨無關。

  而發佈霾紅色預警是指預計未來24小時內可能出現下列條件之一併將持續或實況已達到下列條件之一併可能持續:

  (1)能見度小于1000米且相對濕度小于80%的霾。

  (2)能見度小于1000米且相對濕度大於等於80%,PM2.5濃度大於250微克/立方米且小于等於500微克/立方米。

  (3)能見度小于5000米,PM2.5濃度大於500微克/立方米。

  硫酸銨一直是PM2.5的主要成分

  硫酸銨(NH4)2SO4是銨的硫酸鹽,一般為無色結晶或白色顆粒,無氣味。水溶液具有弱酸性。在生活中,硫酸銨主要用作氮肥。

  硫酸銨被吸入或經皮膚吸收後,對眼睛、粘膜和皮膚會産生刺激作用。但澎湃新聞(www.thepaper.cn)查閱了WHO外來化合物急性毒性分級標準等一些急性毒性標準,發現硫酸銨的急性毒性是微毒級別。

  霧霾中的硫酸銨是由燃煤、汽車尾氣等排放出的二氧化硫、氮氧化物和由農業氮肥和工業排放的氨氣,在大氣中反應形成。

  事實上,硫酸銨一直是中國PM2.5霧霾的主要成分,並非這次獨有。PM2.5可以分成兩類:直接排放到大氣中的細顆粒物(一次顆粒物)和在空氣中通過反應生成的細顆粒物(二次顆粒物)。最近的研究表明,硫酸銨和硝酸銨構成了二次顆粒物的主要成分,甚至有觀點認為銨鹽在PM2.5霧霾顆粒的成核過程中至關重要。

  此前,中科院大氣物理研究所大氣邊界層物理和大氣化學國家重點實驗室就通過分析化學組分和消光系數的關係,指出硫酸銨構成了採暖季節霾污染形成的最大貢獻。

  

  硫酸銨構成了採暖季節霾污染形成的最大貢獻。圖片來源:中國科學院大氣物理研究所網站

  多位環境專家也曾表示,硫酸銨和硝酸銨在PM2.5中的品質濃度佔比總數可達30%以上,在重霧霾天氣甚至可能突破50%。

  硫酸銨急性毒性不大,倫敦霧致命元兇為二氧化硫

  既然硫酸銨一直是PM2.5的主要成分,且急性毒性微弱,那麼所謂的“倫敦有次硫酸銨超標致死”的説法,顯然缺乏可信度。

  但流言中的倫敦事件,是有現實原型的。1952年12月,倫敦連續5天遭濃重霧霾封鎖,直接或間接死於這場“超級霧霾”(The Big Smog)的人數以萬計。這場霧霾也直接促成英國頒布世界第一部空氣污染防治法《清潔空氣法案》。

  

  1952年倫敦大霧

  主流研究認為,倫敦大霧的致命兇手,是高濃度的二氧化硫。二氧化硫會在霧霾中與其他成分發生一系列化學反應,被氧化為硫酸液滴,具有巨大的殺傷力。

  澎湃新聞查閱數據發現,1952年倫敦大霧中的懸浮物總量最高達到日均1600 g / m ,二氧化硫濃度最高達到日均700 g/ m 。而我國現行的PM10和二氧化硫二級標準均為24小時內150 g/ m 。

  

  1952年倫敦大霧玄懸浮物、二氧化硫濃度和死亡人數曲線。圖片來源:enviropedia

  事實上,今年11月下旬發表在美國《國家科學院院刊》、因説明“中國霧霾是中性的”而引發公眾議論的論文《從倫敦霧到中國霾:硫酸鹽的持續性形成(Persistent sulfate formation from London Fog to Chinese haze)》,就詳細闡述了倫敦大霧和中國PM2.5霧霾成分的區別,尤其是硫酸鹽形成的區別。

  文章分析道,在倫敦大霧中,高濃度的二氧化硫形成的硫酸鹽在倫敦陰冷潮濕的冬季,和氮氧化物相互作用,被氧化為硫酸,空氣中充滿了酸性液滴,對人體造成了巨大的傷害。

  

  倫敦霧(A)和中國霾(B)中的硫酸鹽形成 。圖片來源:美國《國家科學院院刊》網站

  但在中國,農業氮肥和工業排放産生大量氨氣污染,鹼性的氨氣促進了二氧化硫和氮氧化物的反應過程,形成大量硫酸銨,但也中和了酸性環境,使得中國PM2.5霧霾在酸鹼度上呈現中性。

  這個“中國霧霾是中性的”結論也曾引發許多誤讀。其實這個“中性”指的是酸鹼度上的中性。中國霧霾的中性酸鹼度不具有倫敦的酸性大霧那樣強烈的急性毒性,但並不意味著中國霧霾就沒有傷害。中國霧霾中大量的細顆粒物PM2.5更容易深入肺泡等呼吸系統結構,超細顆粒物PM0.1甚至可以侵入神經系統,對人體健康造成巨大的慢性傷害。

  因此,硫酸銨並不是1952年倫敦霧“奪命”的原因。1952年倫敦霧因高濃度二氧化硫,存在大量酸性液體,具有較強的急性毒性。當然,中國硫酸銨成分高的PM2.5霧霾雖然酸鹼值上呈中性,但同樣會對健康造成慢性傷害。然而,兩者造成傷害的機制和表現是截然不同的。

  (原標題:因為富含“硫酸銨”,這次霧霾殺傷力堪比當年倫敦大霧?)

標簽:霧霾

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