硫酸鹽氣溶膠是大氣顆粒物，特別是霧霾的重要組成部分。在霧霾事件中，絕大多數(shù)硫酸鹽氣溶膠是二氧化硫氣體被氧化的產(chǎn)物，而且該反應(yīng)的速率在霧霾條件下會(huì)比平時(shí)高出一個(gè)數(shù)量級，所以了解其具體化學(xué)機(jī)制對于了解霧霾的形成過程具有至關(guān)重要的作用。這一反應(yīng)的氧化物可以是氫氧自由基，臭氧，過氧化氫，二氧化氮以及金屬離子催化條件下的氧氣。除了氫氧自由基氧化是在氣相中反應(yīng)外，其余氧化途徑均發(fā)生在空氣中的小液滴中或者是顆粒物的表面。這些液相和非均相的氧化反應(yīng)的速率會(huì)強(qiáng)烈的受到物理因素的影響，比如顆粒物的表面性質(zhì)，小液滴的pH和對二氧化硫的吸收系數(shù)等。由于這些物理因素難以準(zhǔn)確定量，霧霾過程中二氧化硫的氧化過程依然存在著很大的爭議。
南京信息工程大學(xué)章炎麟教授課題組和美國普度大學(xué)Greg Michalski課題組在近期的合作中另辟蹊徑，利用傳統(tǒng)
硫同位素的方法研究這一問題。該方法的基本原理是：相同的二氧化硫被不同的氧化物氧化后，產(chǎn)生的硫酸鹽中的硫
同位素組成會(huì)略有不同，通過分析硫酸鹽的硫同位素與初始時(shí)二氧化硫的硫同位素的區(qū)別，我們就可以估計(jì)各個(gè)氧化途徑對于硫酸鹽產(chǎn)生的貢獻(xiàn)。根據(jù)這一原理，課題組們分析了2015年冬季南京一次重霧霾事件中的硫酸鹽。該研究發(fā)現(xiàn)，在這次霧霾中，大約一半的硫酸鹽是通過臭氧與過氧化氫氧化產(chǎn)生的，其余一半則來自于金屬催化下的氧氣氧化。這一結(jié)論與一部分大氣化學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果基本吻合，給大氣硫酸鹽化學(xué)的研究提供了一種新思路。
來源： 同位素生態(tài)專委會(huì)
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