船运码头面临最新发现的空气污染问题--臭氧的前体产物硝酰氯。美国国家海洋与大气管理局（NOAA）为了解为什么得克萨斯州的休斯敦附近是全国空气质量最差的地区之一，在加尔韦斯顿海湾进行了空气质量监测，第一次在大气层最低层监测到硝酰氯。在发现海洋雾气中盐与臭氧之间存在关联之前，人们通常认为该盐的性质是相对稳定的。NOAA的化学家兼研究协调员James Roberts说： " 人们先前从来没有认识到硝酰氯的重要性。 "

该船排气中的氮氧化物结合了海雾中的氯化物产生了强氧化物质。 image: AP Photo/Chris Carlson

年夏天，研究人员用化学电离质谱监测衡量水平的空气化学物，包括硝酰氯。他们发现由于氮氧化物（NOx）中的五氧化二氮能够与海洋雾气中的氯化物结合，因此富含NOx的轮船排放的烟雾夜间遇到海洋空气的时候，可以产生极高浓度的硝酰氯。太阳出来后，对光敏感的硝酰氯分解为氯化物和二氧化氮。这些化合物都加速了烟雾的重要成分--臭氧的形成。

和他的同事们测定出硝酰氯的总量高达650 ppt，等同于轮船全部排放活性氮的15%。这个数据远高于标准空气污染模型的估计值。标准空气污染模型未能考虑到港口周边硝酰氯的存在及其对于臭氧形成的重要性。Roberts说： " 这个初步研究提示，硝酰氯的化学作用对休斯顿早晨几个小时内臭氧的产生有着巨大的作用，大概贡献了10~30%。 " 该结果于2008年5月发表在了《自然地球科学》（Nature Geoscience）上。

说，研究结果说明需要在海滨城市控制来源于矿物燃料燃烧所释放的NOx。他提出一个解决办法，即所有靠岸的轮船都采用当地的供电系统来发电，而不是靠燃烧柴油。这些措施有些港口已经付诸实施了[见 " 港口风暴 " （Ports in a Storm），EHP 114:A222-A231 (2006)。 中文版 " 港口污染备受关注 " 2007年3月刊 115-1C:4-11]。由加州长滩港提议的10年7.5亿美元中部海湾恢复项目包括诸多缓解污染的措施策略，其中就有为进港的船舶提供近岸的电力系统。

全球有近一半人口居住在近海地区，Roberts说，这些地区的工业污染物可以遇到海洋空气，因此硝酰氯在全球空气质量中扮演重要角色。另外含氯化物的烟雾可以加速化学反应，同样的情况也可能出现在内陆地区。内陆来源的氯化物包括天然土壤中的盐，如氯化钙和冬季撒在路面上的除冰化合物。

我们还不知道硝酰氯作为臭氧污染的来源是不是普遍存在。 " Roberts说。硝酰氯本身对健康的影响情况不详。至于臭氧，2008年4月美国国家研究委员会在《控制臭氧空气污染可减少死亡率风险和获取经济收益》（Estimating Mortality Risk Reduction and Economic Benefits from Controlling Ozone Air Pollution）中指出，过早死亡和短期暴露烟雾有关。

加州大学Irvine分校的化学系教授Barbara Finlayson-Pitts的实验室20年前第一次证明在黑暗中混合氯化钠和五氧化二氮可以产生硝酰氯。她说道： " 这是第一次现场测定硝酰氯，是激动人心的时刻。这些数据对于将来开发适用于沿海地区的空气质量模型非常有用。 "

-Carol Potera
译自 EHP 116:A288 (2008)

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Last updated: April 20, 2009