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这轮中国雾霾因富含硫酸铵 杀伤力堪比1952年伦敦大雾?

2016/12/21 16:43:35  文章来源:澎湃新闻  作者:佚名
文章简介:自12月中旬以来,华北黄淮等地遭遇大范围雾霾天气,在持续性的雾霾阴影下,一些流言也开始在网上滋生。伦敦雾致命元凶为二氧化硫,而中国PM2.5雾霾中的硫酸铵急性毒性级别为微毒

  微信上的流言

  自12月中旬以来,华北黄淮等地遭遇大范围雾霾天气,在持续性的雾霾阴影下,一些流言也开始在网上滋生。比如近日一则在网上流传甚广的消息称,“内部说这次雾霾里主要是含硫酸铵,本来不到红色预警的程度,但因为存在硫酸铵所以再到这个级别。提醒孩子们都不要出门。家里净化器长时间开启。多喝水。原来伦敦有次硫酸铵超标,有好多人没有防护而死亡。”

  澎湃新闻12月21日查阅多方资料,发现以上流言出现了三大科学性错误。

  一、雾霾红色预警信号设置与硫酸铵无关

  二、硫酸铵一直是PM2.5的主要成分,并非这次特有

  三、伦敦雾致命元凶为二氧化硫,而中国PM2.5雾霾中的硫酸铵急性毒性级别为微毒

  雾霾红色预警与硫酸铵无关

  首先,根据《霾预警信号的含义和防御指南》,霾预警信号划分为三个等级:黄色、橙色与红色,划分的依据是能见度、PM2.5浓度和空气湿度等气象指标,和所谓的硫酸铵无关。

  而发布霾红色预警是指预计未来24小时内可能出现下列条件之一并将持续或实况已达到下列条件之一并可能持续:

  (1)能见度小于1000米且相对湿度小于80%的霾。

  (2)能见度小于1000米且相对湿度大于等于80%,PM2.5浓度大于250微克/立方米且小于等于500微克/立方米。

  (3)能见度小于5000米,PM2.5浓度大于500微克/立方米。

  硫酸铵一直是PM2.5的主要成分

  硫酸铵(NH4)2SO4是铵的硫酸盐,一般为无色结晶或白色颗粒,无气味。水溶液具有弱酸性。在生活中,硫酸铵主要用作氮肥。

  硫酸铵被吸入或经皮肤吸收后,对眼睛、粘膜和皮肤会产生刺激作用。但澎湃新闻(www.thepaper.cn)查阅了WHO外来化合物急性毒性分级标准等一些急性毒性标准,发现硫酸铵的急性毒性是微毒级别。

  雾霾中的硫酸铵是由燃煤、汽车尾气等排放出的二氧化硫、氮氧化物和由农业氮肥和工业排放的氨气,在大气中反应形成。

  事实上,硫酸铵一直是中国PM2.5雾霾的主要成分,并非这次独有。PM2.5可以分成两类:直接排放到大气中的细颗粒物(一次颗粒物)和在空气中通过反应生成的细颗粒物(二次颗粒物)。最近的研究表明,硫酸铵和硝酸铵构成了二次颗粒物的主要成分,甚至有观点认为铵盐在PM2.5雾霾颗粒的成核过程中至关重要。

  此前,中科院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室就通过分析化学组分和消光系数的关系,指出硫酸铵构成了采暖季节霾污染形成的最大贡献。

  硫酸铵构成了采暖季节霾污染形成的最大贡献。图片来源:中国科学院大气物理研究所网站

  多位环境专家也曾表示,硫酸铵和硝酸铵在PM2.5中的质量浓度占比总数可达30%以上,在重雾霾天气甚至可能突破50%。

  硫酸铵急性毒性不大,伦敦雾致命元凶为二氧化硫

  既然硫酸铵一直是PM2.5的主要成分,且急性毒性微弱,那么所谓的“伦敦有次硫酸铵超标致死”的说法,显然缺乏可信度。

  但流言中的伦敦事件,是有现实原型的。1952年12月,伦敦连续5天遭浓重雾霾封锁,直接或间接死于这场“超级雾霾”(The Big Smog)的人数以万计。这场雾霾也直接促成英国颁布世界第一部空气污染防治法《清洁空气法案》。

  1952年伦敦大雾

  主流研究认为,伦敦大雾的致命凶手,是高浓度的二氧化硫。二氧化硫会在雾霾中与其他成分发生一系列化学反应,被氧化为硫酸液滴,具有巨大的杀伤力。

  澎湃新闻查阅数据发现,1952年伦敦大雾中的悬浮物总量最高达到日均1600 g / m ,二氧化硫浓度最高达到日均700 g/ m 。而我国现行的PM10和二氧化硫二级标准均为24小时内150 g/ m 。

  1952年伦敦大雾玄悬浮物、二氧化硫浓度和死亡人数曲线。图片来源:enviropedia

  事实上,今年11月下旬发表在美国《国家科学院院刊》、因说明“中国雾霾是中性的”而引发公众议论的论文《从伦敦雾到中国霾:硫酸盐的持续性形成(Persistent sulfate formation from London Fog to Chinese haze)》,就详细阐述了伦敦大雾和中国PM2.5雾霾成分的区别,尤其是硫酸盐形成的区别。

  文章分析道,在伦敦大雾中,高浓度的二氧化硫形成的硫酸盐在伦敦阴冷潮湿的冬季,和氮氧化物相互作用,被氧化为硫酸,空气中充满了酸性液滴,对人体造成了巨大的伤害。

  伦敦雾(A)和中国霾(B)中的硫酸盐形成 。图片来源:美国《国家科学院院刊》网站

  但在中国,农业氮肥和工业排放产生大量氨气污染,碱性的氨气促进了二氧化硫和氮氧化物的反应过程,形成大量硫酸铵,但也中和了酸性环境,使得中国PM2.5雾霾在酸碱度上呈现中性。

  这个“中国雾霾是中性的”结论也曾引发许多误读。其实这个“中性”指的是酸碱度上的中性。中国雾霾的中性酸碱度不具有伦敦的酸性大雾那样强烈的急性毒性,但并不意味着中国雾霾就没有伤害。中国雾霾中大量的细颗粒物PM2.5更容易深入肺泡等呼吸系统结构,超细颗粒物PM0.1甚至可以侵入神经系统,对人体健康造成巨大的慢性伤害。

  因此,硫酸铵并不是1952年伦敦雾“夺命”的原因。1952年伦敦雾因高浓度二氧化硫,存在大量酸性液体,具有较强的急性毒性。当然,中国硫酸铵成分高的PM2.5雾霾虽然酸碱值上呈中性,但同样会对健康造成慢性伤害。然而,两者造成伤害的机制和表现是截然不同的。

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