氮氧化物减少不会导致PM2.5增加

  新的研究表明，碳氢化合物转化为PM2.5的容易程度随着不同成分的存在而改变，反应速率也随之改变。这两种效应意味着，最终氮氧化物的下降将导致空气中PM2.5浓度的下降。

  空气污染是人类健康的一个主要危害，对于儿童、老年人和那些有呼吸道疾病或心脏问题的人来说尤其如此。

  空气中存在的无形化学物质无时无刻不在发生变化。按照人们通常的理解，随着排放量的下降，天空应该会变得更加透明，空气质量会更好。但也有一些科学研究结果表明，氮氧化物的减少可能会导致空气中含碳化合物更容易转化成危害人类健康的小颗粒——PM2.5（可滞留在肺部的微粒）。这让空气质量监管机构忧心忡忡，他们不知道氮氧化物和PM2.5之间到底是什么关系。

  空气质量监管机构现在可以松一口气了。华盛顿大学领导的一项研究成果前不久发表在《美国国家科学院院刊》上，它提供了一个更全面的图像，描述了氮氧化物和PM2.5之间的关系。

  研究结果表明，氮氧化物的减少最终会使空气更清洁——当然，这可能需要更长的时间。

  这项研究中的一个关键成果是，氮氧化物的浓度如何影响空气中PM2.5的形成。研究人员发现，通过改变碳氢化合物的化学成分，这些碳氢化合物很容易转化成直径小于2.5微米（相当于人类头发宽度3%）的微粒。

  “我们发现有两种不同的PM2.5形成机制。”论文第一作者Joel Thornton、华盛顿大学大气科学教授说，“一种是添加氮氧化物促进PM2.5的形成，另一种是添加氮氧化物抑制PM2.5的形成。”

  这一发现有助于解释为什么近年来即使所有类型的排放量都在下降，北美部分地区的空气质量却没有明显改善的原因。

“我们会这样对公众说：‘坚持住，别担心。在某些地方，情况可能会变得更糟，但总的来说，情况应该会好转。”Joel Thornton说。

  这种复杂关系的发现也有助于大气科学家预测，随着排放量进一步下降，空气将如何变化。

  碳氢化合物气体，即来自天然来源或化石燃料的碳基化合物，不易转化为PM2.5。只有通过空气中涉及自由基的一系列化学反应，才能将烃蒸气转化为颗粒，而空气中的自由基是在阳光照射下产生并被氮氧化物调节的。

  这项研究结合2013年以来美国东南部城市上空的实地观测数据，以及在太平洋西北国家实验室进行的实验，得出了上述结论。

  新的研究表明，碳氢化合物转化为PM2.5的容易程度随着不同成分的存在而改变，反应速率也随之改变。为了描述氮氧化物对区域PM2.5的影响，这两个因素都必须考虑。即使碳氢化合物形成PM2.5的过程随着氮氧化物的下降而变得更容易，但总体的化学反应速度也会减慢。总的来说，这两种效应意味着，最终氮氧化物的下降将导致空气中PM2.5浓度的下降。

  Thornton说：“在美国的大多数城市，空气中氮氧化物的含量都足够低，我们已经越过了这一关。”

  Thornton小组的研究还表明，为什么冬季比夏季更容易产生大气污染。因为不同的温度提供了不同的化学反应条件，从而使空气中化学物质的反应规模及速度都不同。