科大研究團隊解開氮氧化物與大氣中硫酸鹽間關係之謎　為改善霧霾污染帶來新希望

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(1)03/13/2020. 科大研究團隊解開. 化物與大氣中硫酸鹽間關係之謎為改善霧霾污染帶來新希望. 科⼤研究團隊解開氮氧化物與⼤氣中硫酸鹽間關係之謎為改善霧霾污染帶來新希望 2019-12-23. 由香港科技⼤學（科⼤）領導的⼀⽀科研團隊，近⽇⾸次揭⽰氮氧化物（NOx）如何影響⼤氣中硫酸鹽的多寡，以及其與霧霾形成的關係，為解決空氣污染的政策制訂者提供新⾒解。由污濁濃霧所帶來的低能⾒度、⾼濕度以及⾼濃度PM2.5懸浮粒⼦的現象，⼀直對包括中國內地在內的⼤城市造成困擾。⽽在各種直徑⼩於2.5微米（PM2.5）的污染物中，由⼆氧化硫（SO2）在⼤氣中氧化⽽產⽣的硫酸鹽，是霧霾成因中最普遍的成分之⼀。雖然科學界早已知曉⼆氧化硫與硫酸鹽之間的反應物-產物關係，但形成過程中所涉及的氧化劑及氧化過程非常複雜多樣化，特別是氮氧化物在這過程中扮演的⾓⾊，⼀直沒有⼀個清晰的理解。有別於直接由汽⾞廢氣以及燃燒如煤、柴油和天然氣等化⽯燃料⽽產⽣的氮氧化物，硫酸鹽並非直接由污染源頭排放，因⽽令希望控制它的研究⼈員及政府官員感到頭痛。今次研究乃科學家⾸次系統闡述氮氧化物如何於不同情況下，透過氧化過程影響製造硫酸鹽的⼀連串化學反應。由科⼤化學系兼環境及可持續發展學部教授郁建珍領導的研究團隊，與加州理⼯學院的研究⼈員合作，發現了氮氧化物在三種不同的化學環境中以不同機制影響硫酸鹽的形成。在低濃度氮氧化物環境中，氮氧化物催化氧化劑的形成，促進硫酸鹽的形成；在霧霾籠罩時所出現超⾼濃度氮氧化物的環境中，溶於霧滴中的氮氧化物直接作為氧化劑，也促進硫酸鹽的形成。惟在中⾼濃度氮氧化物的環境中，由於⼆氧化氮（氮氧化物家族的⼀員）消耗了羥基⾃由基，令其不能有效地氧化⼆氧化硫，繼⽽抑制硫酸鹽的產⽣。. https://www.ust.hk/zh-hant/news/research-and-innovation/hkust-researchers-untangle-links-between-nitrogen-oxides-and-airborne. 1/3.

(2) 03/13/2020. 科大研究團隊解開. 化物與大氣中硫酸鹽間關係之謎為改善霧霾污染帶來新希望. 研究結果顯⽰，要在⾼污染的霧霾條件下減少硫酸鹽的形成，必須同時控制⼆氧化硫與氮氧化物的排放，但是，當氮氧化物排放達⾄中⾼量時，由於⼤氣中的⼆氧化氮會抑制促進硫酸鹽形成的羥基⾃由基，減排氮氧化物反⽽會導致空氣硫酸鹽增加。郁教授表⽰：「由於硫酸鹽在⼤氣中形成，不能被直接調控。若想減低空氣中硫酸鹽的含量，便必須從其前體物（如⼆氧化硫、氮氧化物）入⼿，追溯這些成份與硫酸鹽之間的定量關係。這項研究解構了硫酸鹽與它其中⼀種可控的前體物－氮氧化物 (NOx)之間的關聯機制。低濃度和極⾼濃度的氮氧化物均會加強硫酸鹽的形成，故政策制定者在嘗試控制氮氧化物的排放時，應加以注意。」由於硫酸鹽是其中⼀種導致霧霾和酸雨的主要成份之⼀，不但阻礙視線或令⽔⽣環境變酸，還危害⼈類健康。這項研究為如何有效控制造成這些事件的主要污染物奠下基礎，配合更深入的了解和落實更佳的控制措施，研究結果將有助改善空氣質素，為公眾健康和⽣態系統帶來更完善的保護。是次研究成果已於科學期刊《⾃然－地球科學》中發表。有關香港科技⼤學. 香港科技⼤學（www.ust.hk）是國際知名的研究型⼤學，其科學、⼯程、商業管理及⼈文社會科學領域，均臻達世界⼀流⽔平。科⼤校園國際化，提供全⼈教育及跨學科研究，培育具國際視野、創業精神及創新思維的優秀⼈才。科⼤的研究於香港的⼤學教育資助委員會「2014研究評審⼯作」獲得最多「世界領先」評級，亦於最新的《泰晤⼠⾼等教育全球年輕⼤學排名榜2019》中排⾏第⼀，⽽科⼤的畢業⽣在2019年度的全球⼤學就業能⼒調查排名第10位，位列⼤中華院校之⾸。傳媒查詢: 林淑媛電話﹕2358 6313 電郵﹕[email protected] 黃津琪電話﹕3469 2512 電郵﹕[email protected]. https://www.ust.hk/zh-hant/news/research-and-innovation/hkust-researchers-untangle-links-between-nitrogen-oxides-and-airborne. 2/3.

(3) 科大研究團隊解開. 03/13/2020. 化物與大氣中硫酸鹽間關係之謎為改善霧霾污染帶來新希望. 河北乃中國受霧霾影響最嚴重的⼀個省份之⼀。圖片攝於今年12⽉1⽇。(圖片: LIU Guorui). 研究團隊新發現的三種機制，揭⽰氮氧化物如何影響⼤氣中硫酸鹽的形成。. 郁教授在⼀個學術會議中介紹她最新的研究成果。. 環境化學. 空氣. ⼤氣科學. 化學. https://www.ust.hk/zh-hant/news/research-and-innovation/hkust-researchers-untangle-links-between-nitrogen-oxides-and-airborne. 3/3.

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科大研究團隊解開氮氧化物與大氣中硫酸鹽間關係之謎　為改善霧霾污染帶來新希望