雾霾成分（雾霾成分是什么）

盐湖城的冬天可能有毒——在几天或几周内，这座以滑雪和徒步旅行而闻名的城市笼罩在浓浓的雾霾中，因为被污染的空气很难在群山环绕的盆地中分散。医院里到处都是肺炎和哮喘患者。学校禁止学生进行户外活动，甚至健康的公民也抱怨喉咙发痒和咳嗽。

雾霾难以消散的原因是冷空气滞留在盆地，受高压系统的影响。但雾霾的具体成分及其相互作用一直是个谜。美国环境保护署(EPA)认为盐湖城空气质量严重不达标，要求当地政府官员采取措施减少空气污染对人体健康的威胁。

去年，为了帮助政府制定计划，来自六所大学、几个州和联邦机构的研究人员进行了前所未有的研究，以更好地了解污染物的确切化学成分和来源。研究人员从飞机、气球和地面站收集数据，结果出乎意料。直径小于2.5微米的雾霾(PM2).5)由小颗粒组成，会进入并留在肺部，威胁健康，甚至导致过早死亡。PM2.五种成分比较复杂，四分之三是硝酸铵。硝酸铵是由车辆、熔炉和工业设备产生的氮氧化物和氨组成的化合物，而氨通常来自农场的肥料或动物粪便。

由于美国犹他州的大多数农场在冬季闲置，研究人员对测量的纯氨含量感到震惊。Jennifer，加拿大多伦多大学的化学家 “通常，我们认为冬天不是氨浓度高的时期，”她说。研究人员和监管机构正试图找出为什么氨含量如此之高，以及减少排放是否有助于净化雾霾城市上空的空气。

虽然含量如此之高，但人们对这种无色、刺鼻、催泪的气体在致命空气污染中的作用知之甚少。部分原因是氨分子容易与其它化合物结合，导致监测器难以捕捉和跟踪。普林斯顿大学环境工程师Mark Zondlo说：“氨确实是大气中最难监测的气体之一。”

在世界各地，新的地面、大气和空间传感器正在帮助人们更清楚地了解氨的来源、扩散和目的地，包括英国在内的一些国家正在采取行动来减少排放。然而，包括美国在内的其他国家并没有优先考虑限制氨排放，部分原因是氨排放来源的不确定性，人们担心昂贵的控制措施可能无助于改善空气质量。相反，监管机构往往选择燃烧产生的氮、硫氧化物等其他关键雾霾成分。

公众对氨的关注可能会逐渐增加，过去70年全球温室气体排放量翻了一番，预计将继续增加。很大程度上是因为对化肥的需求不断增加。

臭氧和一氧化碳等其他空气污染物通常由自动化仪器收集和实时传输数据进行监测。但为了跟踪氨，科罗拉多州立大学的大气科学家Jeff 在落基山国家公园的一片空地上，Collett团队设置了监控仪器，必须每周花一个小时从学校到监控地点人工收集数据。氨含量检测设备主要有三种，一种是简易雨水收集器(检测大气水蒸气中的氨含量)；二是涂酸海绵(氨含量通过酸氨反应检测)；第三种是涂酸螺旋玻璃(氨分子优先沉淀)。虽然这个过程非常繁琐，但它对分析氨的来源、扩散和雾霾的形成非常有用。

事实上，研究人员发现氨含量存在地理差异，且高于预期值。Murphy和同事们正在研究这种地理差异，并试图找出氨的来源。研究小组将地面监测网络与空中监测相结合，绘制城市氨浓度图。此外，他们通过风的方向检查氨是如何从附近的农业区漂浮到城市的，以找到可能被忽视的氨来源。

例如，Zondlo使用移动设备通过激光检测美国和中国城市汽车排放的氨，发现车辆产生的氨是预测的两倍。Zondlo说：“汽车尾气排放可能在城市颗粒污染中发挥重要作用，因为氨的产生非常接近其他产生PM2.5的助燃化合物。

在犹他州，监管机构希望更好地了解盐湖城的氨源，这将有助于他们建立更好的计算机模拟空气污染事件，这是制定解决方案的关键。例如，如果确认氨从邻近山谷的农场流入城市，政府可以试图通过要求农民限制肥料的使用来抑制这些来源。但如果像汽车这样的城市氨源在雾霾中起着更重要的作用，这种策略可能毫无意义。Murphy说：“城市里有这么多氨源，我们需要把握全局。”

2018年初，英国发布了一项全面的空气质量计划，包括到2030年将农业氨排放量减少16%。此前，英国一家环境机构发现氨是自2013年以来唯一增加的主要空气污染物。如果不采取“紧急行动”，农场的氨排放量将继续增加。为了达到减少氨的目的，政府计划要求农民限制化肥的施用和覆盖粪堆，并更严格地控制乳制品的运行。

美国监管机构面临的一个大问题是缺乏关于氨源的综合数据。Collett说：“没有检测数据，管理就无法实施。到目前为止，美国农业组织拒绝要求农民报告氨排放，认为这是一个不必要的负担。他们认为，任何控制措施都必须精心规划，因为氨来源多，可以长距离漂移。他们还指出，农民已经采取了自愿措施来限制排放，如减少动物饲料中氨的使用，改变粪便管理。

编译：灯丝 审稿：建刚 责编：张梦

原文链接：http://www.sciencemag.org/news/2018/09/ammonia-poorly-understood-smog-ingredient-could-be-key-limiting-deadly-pollution

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