復旦大學揭示大氣污染化學機制

復旦大學環境科學與工程系教授王琳和他的科研團隊首次發現并證實了上海大氣中的硫酸-二甲胺-水三元成核現象，揭示了大氣新粒子形成的化學機制，為我國制定大氣顆粒物污染防治政策提供了新的科學證據。

在此之前，污染城市大氣中的大氣新粒子形成事件的化學與物理機制一直是一個未解之謎。對于這一發現，王琳給出了一個比喻：“這相當于我們從133倍于地球人口數的氣體分子中找出了最關鍵的那兩個——硫酸分子和二甲胺分子，它們碰到一起，就可能發生大氣新粒子形成事件了。”

在大眾觀念中，工廠和汽車尾氣排放是造成PM2.5顆粒物污染的主要原因之一，然而這只是“一次排放”。還會時常發生著的還有顆粒物的“二次形成”。“二次形成”不僅會增加顆粒物的重量，更會形成新的大氣新粒子，讓大氣中的顆粒物變得更重、更多。

利用國際上最新發展的納米顆粒物粒徑放大技術，王琳團隊測得了上海城市大氣中1～700 nm大氣顆粒物的粒徑分布濃度，獲得了大氣新粒子的形成速率和成長速率，并應用大氣常壓界面-飛行時間質譜和硝酸根試劑離子化學電離-飛行時間質譜技術，測量了大氣新粒子形成事件期間大氣中性和帶電分子團簇的化學組分。

研究結果表明：一個氣體硫酸分子和一個二甲胺分子隨機碰撞，通過氫鍵形成穩定的分子簇，分子簇通過與其他硫酸分子、二甲胺分子或其他硫酸-二甲胺團簇的碰撞繼續生長；形成一定尺寸以后，其他物種加入這個過程，并最終形成大氣新粒子。研究還首次在外場觀測中發現并證實硫酸-二甲胺-水三元成核機制可以用于解釋我國典型城市大氣中的大氣新粒子形成事件。

未來，該項目團隊在現有的硫酸-二甲胺-水三元成核化學機制框架下，進一步明確我國城市大氣新粒子形成事件中的前體物主控因素，理解城市大氣新粒子形成事件與霧霾形成的關系，助力國家推出更有針對性的污染防控措施。