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陽光明媚、藍(lán)天白云(圖1、2)，你以為的好天兒真的天氣就好嗎？或許一種看不到摸不著的污染，已悄悄地拉低了空氣質(zhì)量，影響著我們的健康。可能大家猜到了——臭氧(O3)，而過氧乙酰硝酸酯(PAN)作為O3“異卵雙胞胎”常常被忽視。PAN污染和O3污染一樣很有“迷惑性”，因?yàn)樗陲L(fēng)和日麗、天空晴朗時(shí)發(fā)生，人們更難察覺。二者常常相伴出現(xiàn)，一年四季二者相關(guān)性都很強(qiáng)(圖3)。霧霾有多嚴(yán)重，人們一眼就能看到，但是PAN污染發(fā)生時(shí)的藍(lán)天白云卻給人“空氣很清新”的錯(cuò)覺。此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
研究所天空藍(lán)（陳進(jìn)生研究員拍攝）(圖1)此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
儀器天空藍(lán)（陳進(jìn)生研究員拍攝）(圖2)此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
圖片來源于(Hu et al. 2020)(圖3)
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它從哪里來？
PAN沒有天然源，只有人為源，其形成過程與O3相似，都是二氧化氮(NO2)與大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)在太陽光照的作用下形成的產(chǎn)物。與形成O3的VOCs不同的是，形成PAN的VOCs只能先通過反應(yīng)形成過氧乙酰自由基(PA自由基)，然后通過與NO2的反應(yīng)形成PAN。在城市中，過氧乙酰自由基最主要的源是乙醛，因此乙醛也成為PAN的最主要的有機(jī)物前體物。由于其只有人為源，大氣中測得PAN相對(duì)于O3更適合作為發(fā)生光化學(xué)煙霧的依據(jù)。
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它到哪里去？
PAN的光化學(xué)活性和水溶性都不強(qiáng)，與OH的反應(yīng)速率較慢，因此在對(duì)流層中主要的去除途經(jīng)是熱分解回到NO2和過氧乙酰基。熱分解反應(yīng)的程度與溫度密切相關(guān)，因而PAN的大氣壽命隨溫度變化很大，在室溫25°C約為30分鐘，在0°C約8小時(shí)，而在對(duì)流層上部由于溫度很低，PAN相當(dāng)穩(wěn)定，壽命可達(dá)幾個(gè)月，從而被傳輸?shù)狡h(yuǎn)的地區(qū)。因此，當(dāng)PAN被傳輸?shù)綔嘏钠h(yuǎn)地區(qū)就會(huì)釋放出NO2，改變當(dāng)?shù)氐牡趸锏目臻g分布，并影響當(dāng)?shù)氐拇髿夤饣瘜W(xué)反應(yīng)。此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
PAN濃度高發(fā)地點(diǎn)？
近地層(0-2km)是與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)的層結(jié)，在中國東部，尤其是中國東南沿海地區(qū)PAN濃度最高(圖4)。中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所陳進(jìn)生團(tuán)隊(duì)對(duì)中國東南沿海地區(qū)PAN及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行為期一年的觀測，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)PAN最大值能夠達(dá)到4.2 ppb，年平均濃度為0.55 ppb。
圖片來源于(Fischer et al. 2014)(圖4)此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
它有多討厭？
O3素有“在天是佛，在地是魔”的稱號(hào)，意思是O3在平流層能吸收紫外線、保護(hù)地球上的生物。在近地層由于其強(qiáng)氧化性對(duì)人體健康、植物和材料都會(huì)產(chǎn)生很大的危害。相對(duì)于O3，PAN則是百害而無一利。PAN能強(qiáng)烈地刺激眼睛，引起流淚和炎癥，其中易感人群包括兒童、老年人、孕婦、心臟&呼吸系統(tǒng)疾病患者和戶外工作者(圖5)；還能傷害植物，使多種植物葉子的背面呈青銅色或發(fā)生玻璃化，使農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度降低。有研究指出，它還是造成皮膚癌的可能試劑。
圖片來自網(wǎng)絡(luò)(圖5)
如何預(yù)防它帶來的危害？
對(duì)于普通公眾，惹不起我們還躲不起嗎？預(yù)防PAN污染最好的方法是待在家里做宅男宅女。避開在PAN比較高的時(shí)段外出活動(dòng)，比如下午一點(diǎn)到三點(diǎn)。不開窗效果更佳，因?yàn)镻AN缺少太陽光無法持續(xù)生成。這樣不僅可以規(guī)避PAN帶來的傷害，還可以減少與O3的接觸，因?yàn)镺3也是在午后一點(diǎn)至三點(diǎn)達(dá)到峰值(圖6)。不同于顆粒物，出門帶口罩對(duì)抵擋PAN沒有什么作用。不過，這時(shí)候可以通過減少戶外活動(dòng)，通常房屋建筑對(duì)于戶外的大氣污染具有一定屏障作用。此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
圖片來自(Hu et al. 2020) (圖6)
如何控制PAN污染？
要控制PAN污染，從根源上說，就是要控制其前體物的排放，即氮氧化物(NOx)和VOCs。例如，吹南風(fēng)時(shí)，廈門島(排放大量的NOx和VOCs)位于觀測站點(diǎn)(IUE)上風(fēng)向，不同季節(jié)污染物玫瑰圖均表明在吹南風(fēng)時(shí)，PAN濃度較高。當(dāng)然，由于大氣遷移擴(kuò)散的影響，大氣環(huán)境很難在一個(gè)地區(qū)“獨(dú)善其身”，因此需要各個(gè)地區(qū)合作，聯(lián)防聯(lián)控，不僅使大氣變藍(lán)，還要是健康的藍(lán)。此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
圖片來自(Hu et al. 2020)此文章在中國節(jié)能網(wǎng)轉(zhuǎn)載 惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
