記者從中國科大獲悉，該校地球和空間科學(xué)學(xué)院沈延安教授團(tuán)隊(duì)與美國同行等合作，在研究華南霧霾的物質(zhì)來源和形成機(jī)制上取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《美國科學(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，因此對硫酸鹽的穩(wěn)定硫同位素進(jìn)行高精度的測定并探索其非質(zhì)量分餾信號成因，對正確認(rèn)識霧霾的來源和形成機(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，因此可以有效地對霧霾的來源及物理傳輸途徑進(jìn)行示蹤。

　　研究人員通過系統(tǒng)地測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)，這說明二次硫酸鹽形成過程中硫循環(huán)經(jīng)歷了在平流層的光化學(xué)反應(yīng)然后沉降到對流層和地表。

　　另一個重要發(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源和形成機(jī)制的有力手段，還為霧霾的物質(zhì)來源、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)，對制定霧霾治理政策和措施具有指導(dǎo)意義。同時，不同硫同位素異常的不同成因，對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。