作者:张立雷 王帅 张春玲 来源:央视新闻客户端 发布时间:2022/5/4 10:34:58
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“巅峰使命”珠峰科考丨见微知著 采极小空气探大气自净奥秘

 

在海拔5200米的珠峰大本营,科考分队采集大气氮氧化合物和PM2.5颗粒物的任务,预计将于明天(5月5日)完成。本次珠峰科考,为什么要采集这些大气成分?

在海拔5200米的珠峰大本营附近,这两个黄色小帐篷和再远一些的金属箱,就是来自中国科学技术大学的科考队员,采集二氧化氮和PM2.5颗粒物的“利器”。现在每天早晨8点、下午2点和晚上9点,在这3个固定的时间,科考队员风雪无阻,要收走仪器采集的样本,并更换新的采集容器。

中国科学技术大学副研究员 张忠义:空气在我们动力泵的作用下,它经过了扩散管,扩散管中间自备了吸附氮氧化合物的化学试剂。氮氧化合物在经过扩散管的时候,它可以完全被截留下来。一定的时间之后,我们就可以用超纯水把吸附的氮氧化合物洗脱出来。

据介绍,青藏高原的氮氧化合物浓度,仅为北京的千分之几,采集难度极大。青藏科考任务重、窗口期短,为此,2018年开始,科考队经过近4年的努力,研发出大流量、高反应活性的扩散管等成套装备。效率的提升,让他们有望在短时间内完成样本采集。接下来,样本会送进实验室,进行同位素分析,从中发现珠峰大气超强自我净化能力的来源和奥秘。

中国科学技术大学副研究员 张忠义:在紫外线的照射下等,空气中会产生羟基自由基,可以将温室气体,好比甲烷、一氧化碳等等给分解掉。其中氮氧化合物又是羟基自由基生成的一个很关键的前体化合物。

据介绍,科学研究通常要在有代表性的环境下进行,得出的结果才最经典。珠峰大气相对纯粹,是科考队员探究大气自净化能力的理想场所。如果说采集氮氧化合物,瞄准的是大气产生自净能力的起点。采集珠峰大气中的PM2.5颗粒物,则是站在大气自净能力的终点,做的逆向研究。

中国科学技术大学副研究员 张忠义:羟基自由基在分解温室气体,或是有毒有害的气体的同时,又会产生细颗粒物质。

中国科学技术大学博士研究生 吴伊超:我们采集的PM2.5主要是一个末端产物,然后反推大气中的羟基自由基的浓度变化特征,然后来反推大气的氧化性(自净能力)。

收集氮氧化合物样本,科考队员要在仅容一人的小帐篷内,全过程蜷缩着完成,极高海拔的缺氧环境,常常让他们感到晕眩窒息。而回收采集PM2.5颗粒物的滤膜,则要求科考队员动作越快越好,通常控制在1分钟以内,因为光照会分解掉样本中最关键的硝酸根等成分。据介绍,采集的氮氧化合物和PM2.5颗粒物等样本进入实验室,预计最快可在半月内完成分析。

(总台央视记者 张立雷 王帅 张春玲)

 
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