近日,从中国科技大学传来好消息,该校地球和空间科学学院教授沈延安带领团队与美国研究人员等合作,通过系统地测定华南气溶胶的硫酸盐、大气中的二氧化硫以及代表性煤的稳定硫同位素,初步锁定了华南雾霾的“凶手”。此项研究成果日前在线发表在国际学术期刊《美国科学院院刊》上。
“雾霾”两个字虽经常在一起被连用,两者却是两个不同的概念:雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,而霾则是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。当大气中各种悬浮颗粒物含量超标并与雾气结合在一起时,会降低天空能见度,成为雾霾。
为了弄清华南地区雾霾的成因,沈延安带领研究团队与美国同事合作,对稳定硫同位素进行高精度测定并探索其非质量分馏信号的成因。经过研究,沈延安研究团队的初步研究结论是华南雾霾硫酸盐的产生主要由生物质和化石燃料燃烧形成。
这次研究除了初步弄清华南雾霾的成因,沈延安等人还创立了一种针对雾霾成因的新的研究方法,即首次将放射性硫同位素(35S)与稳定硫同位素(32S、33S、34S、36S)相结合。
沈延安等人的此次研究是首次利用四种硫的稳定同位素与放射性硫同位素相结合的研究,在这之前,我国研究雾霾硫酸盐来源的方法主要集中在含量测试上,即比较雾霾和非雾霾天气化学组分的组成差别进而推断其物质来源。
只是目前利用硫的稳定同位素与放射性硫同位素相结合的研究存在技术困难,全球只有大约8个实验室能够进行高精度的四种硫稳定同位素测试,中国科技大学沈延安实验室就是其中之一。不过,沈延安也坦言,虽然在研究雾霾的物质来源、传输途径和成因机制等方面取得了一些新的结论和认识,只是万里长征走完了第一步。因为目前这项研究只是围绕一个监测站,因此从深度和广度上还需要加强。