氮氧化物回收或城市空气体污染是一个重要因素。

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“目前，从建筑表面回收氮氧化物和其他潜在化合物不包括在对城市空气体污染的理解中，但根据对真实环境的研究，我们发现这可能是一个相当重要但未被注意到的对城市空气体造成污染的重要因素。它一直存在，尽管我们不知道它发展到什么程度。”在美国化学协会第250届全国会议暨博览会上，一个国际联合研究小组的负责人詹姆逊·唐纳森博士在提交研究报告时指出了这一点。

被忽视的污染因素

在正常的大气组成中，氮约占大气总量的79%。氮作为单个自由原子具有高反应性。大气中存在大量化学稳定的氮分子，而那些对人类健康有害的分子主要是指结合氮和氧的各种形式的化合物。在大气中，氮氧化物与空气体中的水结合，最终转化为硝酸和硝酸盐，这是酸雨的原因之一。氮氧化物和其他污染物在一定条件下也会产生光化学烟雾污染。

这项研究基于在德国莱比锡和加拿大多伦多等主要城市的实地研究的最新结果。这是自然界中的阳光第一次从城市建筑、雕塑和其他室外表面的外层引发灰尘，释放出氮氧化物烟雾。

这一发现证实了之前在实验室使用模拟阳光的研究，并推翻了长期以来的观念，即城市灰尘是环境污染物硝酸盐“锁定”的地方。

阳光也是催化剂

新的研究发现，城市中的灰尘和污垢是成千上万种化合物的混合物，包括氮氧化物，它们从汽车、工厂和其他各种排放源排放到空气中。在空气体中，这些化合物可以与其他空气体污染物——挥发性有机化合物结合生成臭氧——污染雾的主要成分。科学家过去认为氮氧化物停留在灰尘表面时会变得不活跃。然而，唐纳森和他在多伦多大学的同事收集的数据与这一理论不一致。

在以前的研究中，人们已经发现灰尘中的硝酸根离子在空气体中消失的速度比在雨水中更快。然而，下面的对比实验表明，当灰尘暴露在人造阳光下时，硝酸盐消失的速度是水溶液中的10，000倍。在另一项研究中，研究人员比较了暴露在人造阳光下的灰尘和暴露在黑暗中的灰尘，发现暴露在“太阳模拟器”下的灰尘比在黑暗环境中的灰尘产生更多的硝酸盐，这表明阳光可以化学转化含氮化合物，并将它们循环回活性形式空气体。

双城试验验证结果

根据物理学家组织网络8月17日的一份报告，出于好奇，唐纳森开始在现实中测试上述现象。他和他的德国同事在莱比锡安排了一次为期六周的实地考察，并在多伦多做了一年类似的研究。研究人员将城市中的灰尘收集到一个装有玻璃珠的装置中。这些珠粒可以比更平坦的表面(如窗户)为灰尘创造更多的聚集表面积。

研究人员将一些收集装置放在阳光下，而其他的则放在有充足空气流的阴凉处。在莱比锡，研究人员发现阴凉处的泥土比暴露在阳光下的泥土含有多10%的硝酸盐，这与他们在实验室的发现一致。多伦多的研究仍在进行中，数据正在分析中。

唐纳森说:“如果我们的猜测是正确的，这意味着我们目前对城市空气污染的理解缺少了很多信息。这项研究发现，阳光会将灰尘中的氮氧化物循环到大气中，这可能会导致更多的臭氧产生。

唐纳森指出，到目前为止，在两个城市的收集站收集的空气污染物的数量表明，莱比锡的空气中含有比多伦多更多的灰尘，这种差异可能会对城市的空气质量产生重大影响。唐纳森说:“事实上，莱比锡的灰尘比多伦多多20倍，这表明它将氮氧化物循环到当地大气中的潜力是多伦多的20倍。”

研究人员希望下一步将是在“非常脏”和“非常干净”的地方测试他们的想法。他们还计划测量湿度、灰尘水平和不同光照强度对硝酸盐再循环到大气中的影响。

(编者:胡彦明)