記者從中國(guó)科大獲悉，該校地球和空間科學(xué)學(xué)院沈延安教授團(tuán)隊(duì)與美國(guó)同行等合作，在研究華南霧霾的物質(zhì)來(lái)源和形成機(jī)制上取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)科學(xué)院院刊》上。

　　霧霾主要由硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)碳和黑碳等組成，因此對(duì)硫酸鹽的穩(wěn)定硫同位素進(jìn)行高精度的測(cè)定并探索其非質(zhì)量分餾信號(hào)成因，對(duì)正確認(rèn)識(shí)霧霾的來(lái)源和形成機(jī)制具有指導(dǎo)意義。放射性硫同位素35S只在高層大氣生成，半衰期為87天，因此可以有效地對(duì)霧霾的來(lái)源及物理傳輸途徑進(jìn)行示蹤。

　　研究人員通過(guò)系統(tǒng)地測(cè)定華南氣溶膠的硫酸鹽、大氣中的二氧化硫以及代表性穩(wěn)定硫同位素，發(fā)現(xiàn)氣溶膠硫酸鹽33S和36S的異常組成與大氣中二氧化硫的同位素組成不同。放射性35S分析結(jié)果顯示，33S的異常組成與氣團(tuán)高度的變化密切相關(guān)，這說(shuō)明二次硫酸鹽形成過(guò)程中硫循環(huán)經(jīng)歷了在平流層的光化學(xué)反應(yīng)然后沉降到對(duì)流層和地表。

　　另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是，36S異常與33S異常不存在相關(guān)性，但36S異常與硫氧化率及多種生物質(zhì)燃燒示蹤物(左旋葡聚糖、甘露聚糖、鉀離子)的豐度均呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)性。研究結(jié)果表明，在東亞及北美地區(qū)廣泛觀測(cè)到的氣溶膠硫酸鹽36S異常，主要是由化石燃料或生物質(zhì)燃燒直接生成的一次硫酸鹽氣溶膠造成的。

　　該研究不僅證明了硫同位素是追蹤不同成因霧霾硫酸鹽來(lái)源和形成機(jī)制的有力手段，還為霧霾的物質(zhì)來(lái)源、傳輸途徑和形成機(jī)制提供了新的研究思路和有力證據(jù)，對(duì)制定霧霾治理政策和措施具有指導(dǎo)意義。同時(shí)，不同硫同位素異常的不同成因，對(duì)探討早期生命演化和地球早期25億年之前大氣的組成也具有重要啟示。