中国科学出版社 农村家庭燃煤会释放出活性溴气体和卤素微粒
白天的阳光辅助过程，可能涉及硝酸盐，激活颗粒溴生成溴化氢和溴化氯
溴化氢也是在白天和晚上由溴化氢和氯微粒反应产生的
溴氯在白天光解成氯和溴原子
挥发性有机化合物被氯原子(主要是烷烃)和溴原子(主要是醛)氧化，产生臭氧和二次气溶胶
此外，溴原子显著加速了汞在源头附近的沉积
背景照片显示了附近的村庄和测量地点的位置
信用:张成龙和刘鹏飞；中国科学院RCEES 卤素原子(氯和溴)强烈影响大气的化学成分
自20世纪70年代以来，科学家发现这些原子导致了北极平流层和地面臭氧的损耗
在过去十年中，人们逐渐认识到卤素原子在对流层化学和空气质量中也起着重要作用
然而，大陆地区对卤原子的认识仍不完整
“在对流层中，卤素原子可以引发碳氢化合物氧化，从而产生臭氧，改变氧化能力，通过将单质汞(Hg0)氧化成剧毒形式(HgII)来干扰汞循环
此外，氯原子可以去除甲烷，一种气候强迫因子
以前在大陆地区进行的大多数研究都集中在两种氯前体，二氯化氯和二氯化氯
然而，在受污染的大陆对流层中，溴化合物和其他形式的可光解卤素的丰度和作用却知之甚少，”香港理工大学(HKPU)的教授王涛说
来自HKPU、复旦大学、中国科学院生态环境科学研究中心、山东大学和山东建筑大学的一组中国研究人员于2017年冬季在河北省一个污染严重的农村地区测量了一组活性卤素气体和其他化学物质，该地区在冬季经常遭受严重的空气污染
该团队与来自美国科罗拉多州立大学、西班牙CSIC物理化学研究所、法国里昂大学、CNRS克劳德·纳德里昂第一大学和法国伊利永的科学家合作，对数据进行了分析
他们发现了令人惊讶的高浓度氯化溴和其他活性卤素气体
溴氯的最大浓度比以前在北极测得的值高10倍
“据我们所知，之前只有一项研究在美国50个燃煤电厂的烟气中观察到溴化阻燃剂
除此之外，在极地以外的地区还没有报道过溴氯烃，”HKPU大学的研究生彭向说
“准确测量活性卤素非常具有挑战性，”HKPU大学的另一名研究生王伟豪补充道，“这些化合物的浓度很低，需要一种灵敏的仪器来检测它们的信号；它们也很难量化，因为很难制定校准标准，也很难减少大气中其他共存化学物质的潜在干扰以及取样口中的潜在伪影
“尽管如此，该团队通过各种现场和测量后测试克服了这些挑战
研究小组通过分析农村燃煤与两种燃煤示踪剂(二氧化硫和硒)的关系、空气污染物的日变化模式以及村民的能源使用习惯，找到了强有力的证据，证明农村燃煤是检测到的活性卤素的主要来源
他们还发现了一个重要的日间化学过程，部分来自硝酸盐的光解，可将插入卤化物转化为活性卤素气体(HOBr和BrCl)，从而维持其高日间浓度，尽管BrCl因阳光光解作用而寿命较短
该团队随后建立了一个包含最新卤素气相化学的模型，并模拟了观察到的可光解的BrCl、Cl2、Cl2、Br2对氧化能力的影响，氧化能力驱动臭氧和颗粒物等污染物的产生
他们的结果显示溴和氯原子中溴和氯各占55%
卤素原子(来自溴化阻燃剂和其他可光解的卤素)使“常规”对流层氧化剂(羟基、二氧化氢和二氧化硫)的丰度增加了26-73%，并使碳氢化合物的氧化增加了近两倍，净臭氧产量增加了55%
“如此大规模的氧化增加可能会增加二次有机和无机气溶胶的产生，而二次有机和无机气溶胶是造成PM2雾霾的主要成分
5在中国北方
溴氯中的溴原子也会加速有毒汞在源头附近的产生和沉积，”王涛补充道
研究人员认为，在他们的场地上展示的卤素的显著影响可能存在于不受控制的煤炭燃烧正在重新评估的其他地区，例如中国北部的其他地区，以及像印度和俄罗斯这样在能源组合中拥有大量煤炭的国家
他们呼吁进行更多的研究，以更好地了解污染大陆地区卤素化学作用的来源和空间范围
他们还建议，除了公认的二氧化碳、硫、氮、颗粒物和汞之外，还需要控制燃煤产生的卤素
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