近日，南方科技大学海洋科学与工程系助理教授李莹团队在环境化学领域取得研究进展，揭示了环保烟花爆竹排放的颗粒物在比传统烟花爆竹少15-65%情况下，仍然会造成严重的空气污染。该研究成果以“Are “Green” for Air ? A Study from the 2019 Day in ”为题发表在大气学科的自然指数顶级期刊 & 。

烟花因为其独特的效果经常在世界各地的庆祝活动中被使用，但大量的烟花燃放往往导致严重的空气污染。烟花主要靠火药和金属粉末来产生声音和光线的效果，而爆炸伴随的化学反应会产生大量的颗粒物（PM）和有害气体，比如SO2。这些高浓度的PM和SO2虽然一般只会持续几个小时，但是会对城区大范围内的居民呼吸系统造成严重负担，颗粒物里可能含有的大量重金属、高氯酸盐等有毒物质，会对人体健康造成进一步的损害。此外，各种场合的大型烟花汇演在短时间内集中燃放，会产生极高浓度的污染物气团，一般称之为烟羽。这种烟羽影响的范围更小，但是短时间内可能达到极高的浓度，特别是靠近燃放源的区域。为减少有毒物质的排放，在必须燃放烟花的场合使用更为环保的烟花成为重要的选择真人百家家乐app，但是目前人们关于环保烟花对减轻烟花的污染到底有多大的作用所知甚少。因此，减少烟花的燃放、准确预报烟花汇演对空气质量的影响，对民众进行提前预警显得十分重要。

图1 数值模型模拟的烟花燃放产生的烟羽的轨迹，以及五个受影响站点观测的和模拟的PM2.5浓度

团队使用观测网络的PM2.5数据对模型模拟烟羽的污染水平(PM2.5浓度)进行了验证，同时基于受影响站点和未受影响站点的分布验证了烟羽的传输路径、影响范围。基于验证后的模拟结果，研究团队模拟了使用非环保烟花情况下的空气污染情况。结果显示，非环保烟花会排放加倍的污染物，站点的PM2.5以及烟羽的影响范围也接近于加倍。基于更为详细的误差分析，环保烟花相对于非环保烟花产生的污染物水平要低15‒65%，这证明了环保烟花确实能减少烟花造成的空气污染。但是相对来说，虽然环保烟花造成的空气污染水平较低，但污染的绝对水平并不低。因此，即使使用环保烟花，限制使用数量和燃放形式也十分必要。

图2 非环保烟花()和环保烟花()所造成的污染水平。(a) 五个受影响站点的PM2.5浓度。(b) PM2.5浓度高于75、150、300微克/立方米的区域面积

这一研究详细展示了估算烟花排放的方法，增加了人们对烟花污染的理解，也为研究人员模拟烟花的影响提供了参考，为预报大型烟花汇演的影响以及对可能受影响民众的预警提供了可能。而且，环保烟花既环保（比传统烟花环保）又不“环保”（可以造成很高的污染）的性质也会对各地制定烟花的燃放政策具有重要的指导作用。

李莹课题组2019级博士生范仕东为论文第一作者，李莹为论文第二作者和通讯作者。这一研究得到了国家自然科学基金委、广东省科技计划和深圳市孔雀团队项目的支持。

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供稿：海洋科学与工程系

通讯员：颜莎

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环境概貌 《大气环境化学》唐孝炎，张远航.pdf

[ ] 书名=大气环境化学 作者=唐孝炎，张远航真人百家家乐app，邵敏主编 页数=739 出版社=北京市：高等教育出版社 出版日期=2006。06 SS号DX号=1 URL=。c n/。jsp?=00 = 版权 前言 目录 绪论第一节大气环境化学的发展及其研究内容和特点第二节大气环境化学的研究方法一、现场实验研究二、实验室研究三、模式计算第三节大气环境化学的发展动向第四节本书的内容与章节安排一、地球大气环境概貌二、大气中对环境有影响的组分三、对流层化学四、气候变化的大气化学原理五、平流层化学六、室内空气污染 参考文献 第一章地球的大气环境 第一节大气的发展史一、大气形成的初始阶段二、大气由还原性气氛向氧化性气氛转化三、现在的大气环境 第二节大气的分层一、按气温垂直分布分层——热分层二、按大气化学组分垂直分布分层三、按大气电离状态的垂直分布分层 第三节大气的能量平衡一、太阳辐射二、大气组分对太阳辐射的吸收三、地球的能量平衡四、大气的运动第四节大气的物质组成一、大气组分的源、汇和循环二、大气保留时间三、大气组分及其分类 第五节大气组分的浓度表示方法一、混合比浓度表示法二、数浓度表示法三、质量浓度表示法 第六节大气中的自由基一、HOx自由基在大气中的浓度和变化趋势二、HOx自由基的源、汇及相互转化三、HOx自由基的重要性四、HOx自由基的测定 第七节大气环境质量及标准 思考题 参考文献 第二章 大气化学组分的源、汇与循环 第一节大气污染物的来源一、人为源二、天然源三、污染物的来源分析技术第二节大气污染物的汇机制一、干沉降二、湿沉降三、化学反应去除四、向平流层输送第三节含硫化合物一、二氧化硫（SO2）二、低价硫化合物三、硫的大气化学转化及全球循环四、含硫化合物的环境浓度第四节含氮化合物一、氧化亚氮（N2O）二、NO和NO2（氮氧化物NOx）三、氨（NH3）四、氮的大气循环五、含氮化合物的环境浓度第五节含碳化合物一、碳的氧化物——CO和CO2二、挥发性有机物（VOCs） 第六节含卤素化合物一、卤代烃二、其他含氯化合物三、氟化物四、含溴化合物五、卤素的循环 第七节持久性有机污染物一、二恶英类化学物质的主要污染源二、气态的PCDD/Fs三、大气中PCDD/Fs的气体-颗粒相平衡四、PCDD/Fs的大气行为 第八节光化学氧化剂一、臭氧（O3）二、过氧乙酰基硝酸酯（PAN）三、大气中的自由基 第九节大气气溶胶一、气溶胶的来源二、气溶胶的汇三、气溶胶粒子的环境浓度思考题参考文献 第三章大气化学反应动力学基础 第一节化学反应动力学基本原理一、化学反应速率与方程二、平均寿命与分数寿期三、温度对反应速率的影响 第二节大气光化学反应基础一、光化学定律二、光化学的初级过程和量子产额三、光化辐射和光化通量四、光化学反应速率五、NO2的光解常数六、温度和压力对光化学反应的影响 第三节大气气相化学反应一、光解反应二、氧化反应三、大气寿命四、大气污染物的气相化学反应 第四节大气颗粒物表面非均相反应一、大气颗粒物反应的分类二、非均相反应的速率三、非均相反应的机理四、表面吸附水对非均相反应的影响五、亚硝酸和氯原子的非均相生成机制 第五节二次有机颗粒物生成机制简介一、气相反应二、颗粒物表面反应 思考题 参考文献 第四章 对流层气相化学第一节NO、NO2和O3的基本光化学循环第二节清洁大气中的气相化学过程一、清洁大气中的基本化学过程二、NO在清洁大气化学过程中的作用第三节污染大气中的气相化学过程一、光化学污染（烟雾）的历史二、光化学污染（烟雾）的化学特征三、利于产生光化学烟雾的气象特征四、光化学烟雾形成的简化机制第四节臭氧生成与NOx和VOCs的关系一、VOCs/NOx比值对臭氧生成的影响二、臭氧生成的等浓度曲线（EKMA曲线）三、基于NOx和VOCs观测的模型OBM四、指示剂法第五节自由基收支与循环一、HOx收支和循环的定量关系二、HOx收支和循环的模式研究第六节NOx收支与循环一、城市近地层大气NOx收支与循环二、郊区近地层大气NOx收支与循环第七节大气挥发性有机物反应活性一、等效丙烯浓度二、OH消耗速率三、VOCs的增量反应活性第八节光化学污染的控制策略一、VOCs和NOx控制区及影响因素二、基于VOCs和NOx控制的O3削减战略 思考题 参考文献 第五章气溶胶化学 第一节引言一、形貌二、粒径三、分类四、气溶胶颗粒对人体健康的危害第二节气溶胶的粒径谱分布一、气溶胶粒径分布函数的表示方法二、大气气溶胶谱分布函数的经验描述三、气溶胶粒子的三模态及其特性第三节气溶胶粒子的成核作用一、气溶胶粒子的均相成核——由气体分子形成新核二、气溶胶粒子的非均相成核三、新粒子生成第四节气溶胶粒子的化学组成一、气溶胶粒子中的离子成分二、气溶胶粒子中的有机物——颗粒有机物三、气溶胶粒子中的微量元素第五节气溶胶粒子污染来源与贡献的研究一、相对浓度法二、富集因子（EF）法三、相关分析法四、因子分析法五、化学质量平衡（CMB）模型六、PMF因子分析模型思考题参考文献 第六章酸沉降化学第一节酸雨研究的历程第二节降水和液滴化学特征一、降水的化学组成二、降水pH三、降水化学组成的时空变化四、降水中离子成分的相关性五、雾、露、霜的化学组成 第三节降水的酸化过程一、质量传输动力学二、云内清除过程三、云下清除过程四、云内和云下清除过程的比较 第四节酸雨生成机理一、SO2和NOx的气相氧化反应二、气、液吸收平衡和液相化学平衡三、大气中的液态水四、大气水系统中的氧化剂五、液相硫化学反应动力学六、液相氮化学反应动力学七、液相有机反应八、液滴中各物种浓度的变化 第五节酸沉降临界负荷一、酸沉降临界负荷的概念二、确定酸沉降临界负荷的方法三、中国酸沉降临界负荷区划四、中国硫沉降超过临界负荷的区域 思考题 参考文献 第七章大气化学传输模式 第一节模式及其基本方程一、模式及其发展历史二、模拟系统的框架结构三、模式的基本方程 第二节光化学氧化模式一、光化学烟雾形成的化学反应机理二、光化学氧化模式 第三节酸沉降模式 第四节气溶胶模式一、气溶胶热力学平衡模式二、气溶胶动力学模式第五节综合空气质量模式第六节模式的评价与应用一、模式性能评价二、模式应用实例：北京地区臭氧来源的模式研究思考题参考文献 第八章气候变化的大气化学原理第一节大气辐射传输过程一、大气对辐射的吸收和散射二、辐射的传输三、辐射在大气中的传输四、地面、大气及地气系统的辐射平衡第二节温室效应及温室气体一、气体分子的红外吸收和发射二、大气中温室气体三、温室气体的辐射强迫四、全球变暖潜势第三节气溶胶的辐射强迫一、气溶胶直接辐射强迫二、气溶胶的间接辐射强迫作用三、炭黑气溶胶（BC）的辐射强迫以及气候效应第四节气候变化的历史趋势一、气候与冰川变化理论二、利用冰芯重建古气候和古环境记录的主要方法三、极地冰芯记录反映的气候变化第五节大气污染与气候变化一、气象与大气污染的相互关系二、大气污染和气候变化的相互作用三、全球变暖可能的影响第六节气候变化与臭氧层耗损的耦合机制一、概述二、臭氧耗损对气候变化的影响三、气候变化对臭氧耗损的影响第七节海洋大气边界层化学与气候变化一、海洋与气候变化二、大气与海洋的物质交换三、CLAW假说四、海洋大气的卤素五、北极Hg亏损六、海洋大气颗粒物与云的形成思考题参考文献 第九章平流层化学 第一节引言一、臭氧层二、臭氧层的作用三、平流层化学研究进展 第二节平流层的基本化学过程一、平流层臭氧的生成和清除反应二、平流层中的气相化学 第三节南极臭氧洞及其非均相反应一、臭氧洞的发现及其变化二、南极臭氧洞的形成——非均相化学机理 第四节北极和中纬度地区的平流层化学一、北极臭氧层变化二、中纬度地区平流层化学 第五节重要源气体变化对平流层臭氧的影响一、直接进入平流层的源物质二、对流层排放的长寿命源物质——卤代碳化物 第六节臭氧层变化的预测一、臭氧层损耗物质的浓度变化二、平流层臭氧的变化预测 思考题 参考文献 第十章 室内空气污染 第一节概述一、历史回顾二、室内空气污染特征三、室内空气污染研究进展第二节室内污染物的化学行为及人体暴露一、室内空气中的氧化剂二、室内空气中主要的无机污染物三、室内空气主要的有机污染物四、室内空气中的颗粒物污染五、室内空气中的放射性气体氡六、室内空气中的微生物七、室内空气中的重金属第三节室

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