大陆无机卤素在全球空气质量演变中的关键作用

《Nature Communications》：Key role of continental inorganic halogens in the evolution of global air quality

　　

摘要

卤素（氯、溴和碘）会与其他大气成分如氮氧化物、有机气体和臭氧发生相互作用。先前的野外观测证实了卤素在各种环境中的普遍存在，而建模模拟则量化了当前卤素对空气污染物的影响。然而，历史上大陆无机卤素对全球空气质量的影响及其含量至今仍未被研究。在此，我们提供了1970年至2015年间人为活动及生物质燃烧产生的无机卤素排放的全球数据，其中氯、溴和碘的平均排放量分别为4302、207和98千吨/年，约占相应全球短期氯、溴和碘排放量的15%、5-10%和约3%。将这些排放数据纳入全球化学-气候模型后，发现大陆上的无机卤素浓度有了显著上升（超过50%），这一结果有助于解释观测到的卤素浓度水平。我们的研究还表明，无机卤素对空气污染物浓度有显著影响，且这种影响存在明显的时空差异——例如，20世纪80至90年代，氮氧化物和二次气溶胶的浓度变化主要出现在欧洲和北美，21世纪初则转移到东亚，21世纪10年代又转向南亚，这表明与无机卤素相关的空气质量问题正从发达地区向发展中国家转移。这项研究强调了卤素化学在空气质量及其演变过程中的重要作用，同时呼吁人们关注那些目前尚缺乏野外观测数据的新兴地区可能面临的无机卤素影响。