Peking med dis och utan dis. Upphovsman:Jonathan M. Moch/Harvard SEAS
I mer än 15 år har den kinesiska regeringen har investerat miljarder dollar för att städa upp sin dödliga luftförorening, fokuserar intensivt på att minska utsläppen av svaveldioxid från kolförbränningskraftverk.
Dessa ansträngningar har lyckats minska svaveldioxidutsläppen, men extrema föroreningshändelser är fortfarande en vanlig vintertid och experter uppskattar att mer än 1 miljon människor dör per år i Kina av partikelföroreningar.
Ny forskning från Harvard kan förklara varför. Det visar att en nyckel för att minska extrem luftföroreningar på vintern kan vara att minska formaldehydutsläpp snarare än svaveldioxid.
Forskningen publiceras i Geofysiska forskningsbrev .
"Vi visar att policyer som syftar till att minska formaldehydutsläpp kan vara mycket mer effektiva för att minska extrema vinterdisar än policyer som syftar till att bara minska svaveldioxid, "sade Jonathan M. Moch, en doktorand vid Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) och första författare till uppsatsen. "Vår forskning pekar på sätt som snabbare kan städa upp luftföroreningar. Det kan hjälpa till att rädda miljontals liv och vägleda miljarder dollar i investeringar i minskning av luftföroreningar."
Moch är också ett dotterbolag till Harvards Department of Earth and Planetary Sciences.
Denna forskning var ett samarbete mellan Harvard University, Tsinghua-universitetet, och Harbin Institute of Technology.
Mätningar i Peking från dagar med särskilt hög partikelformig luftförorening, känd som PM2.5, har visat en stor förbättring av svavelföreningar, som typiskt har tolkats som sulfat. Baserat på dessa mätningar, den kinesiska regeringen har fokuserat på att minska svaveldioxid (SO 2 ), källan till sulfat, som ett sätt att minska luftföroreningar. Som ett resultat av dessa ansträngningar, SÅ 2 över östra Kina har minskat betydligt sedan 2005. Problemet är, partikelföroreningar har inte följt samma väg.
Moch samarbetade med SEAS doktorand Eleni Dovrou och Frank Keutsch, Stonington professor i teknik och atmosfärisk vetenskap och professor i kemi och kemisk biologi. De fann att de instrument som används för att analysera dispartiklar lätt kan misstolka svavelföreningar som sulfat när de är, faktiskt, en molekyl som kallas hydroximetansulfonat (HMS). HMS bildas genom reaktionen av SO 2 med formaldehyd i moln eller dimma.
Med hjälp av en datorsimulering, forskarna visade att HMS -molekyler kan utgöra en stor del av svavelföreningarna som observerats i PM2.5 vid vinterdis, vilket skulle hjälpa till att förklara hur extrema luftföroreningar kvarstår trots minskningen av SO 2 .
"Genom att inkludera denna förbises kemi i luftkvalitetsmodeller, vi kan förklara varför antalet extremt förorenade vintertid i Peking inte förbättrades mellan 2013 och januari 2017 trots stora framgångar med att minska svaveldioxid, "sade Moch." Svavel-formaldehydmekanismen kan också förklara varför poliser plötsligt minskade extrem förorening i vintras. Under den vintern, betydande begränsningar av SO 2 utsläpp förde koncentrationerna under formaldehydnivåerna för första gången, och gjorde SÅ 2 den begränsande faktorn för HMS -produktion. "
De främsta källorna till formaldehydutsläpp i östra Kina är fordon och stora industrianläggningar som kemikalier och oljeraffinaderier. Forskarna rekommenderar att beslutsfattare fokuserar ansträngningar på att minska utsläppen från dessa källor för att minska extrema dis i Pekingområdet.
Nästa, teamet syftar till att direkt mäta och kvantifiera HMS i Beijing -dis med hjälp av modifierade observationssystem. Teamet kommer också att implementera svavel-formaldehydkemin inom en atmosfärisk kemimodell för att kvantifiera den potentiella betydelsen av svavel-formaldehydkemin som skapar HMS i hela Kina.
"Vårt arbete föreslår en nyckelroll för denna förbises kemiska väg under episoder av extrem förorening i Peking, "sa Loretta J. Mickley, Senior forskare i SEAS.
