本报讯（记者张行勇）中科院地球环境研究所和南京大学/路易斯州立大学的研究人员利用在西安市收集的3个采暖季大气水汽同位素组成及相关大气化学观测数据，并结合WRF-Chem模型，分离出了关中地区冬季雾霾过程中化石燃烧源水汽在大气水汽中的占比及其对于大气PM2.5浓度的贡献。相关研究结果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

水汽作为颗粒物湿增长的重要媒介，其含量的升高会加速NOx、SO2等一次污染物的液相氧化反应，促进新粒子的生成，导致雾霾事件进一步恶化。人类在燃烧天然气、石油、煤等化石燃料时会向大气输送水汽，即化石燃烧源水汽。但是，在大气化学领域，目前对于化石燃烧源水汽在大气颗粒物液相氧化中的贡献仍无法定量。

研究人员首先分析了西安市主要化石燃料煤、汽油、天然气燃烧过程中产生的水汽同位素组成，确定了西安市化石燃烧源水汽同位素端元值，并综合西安市3个采暖季高分辨率的大气水汽氢氧同位素观测数据，定量计算了化石燃烧源水汽对于大气水汽的贡献。研究人员利用WRF-Chem模型的模拟结果表明，化石燃烧源水汽对于关中地区大气总PM2.5平均贡献为2.8%，最高为8%；而在人为贡献的PM2.5中的占比平均为5.1%，最高为18.2%。

他们进一步对化石燃料燃烧进行了研究，发现产生同样热量前提下，燃烧天然气生成的水汽质量是烧煤生成水汽的近3倍。考虑到化石燃烧源水汽对于冬季霾污染中大气PM2.5浓度增长难以忽略，为此，他们提出，大范围煤改气工程时应考虑化石燃烧源水汽排放增加的负面影响。

相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.1922840117