近日有新闻说美国德州农工大学张人一研究团队11月29日在美国科学院院刊（PNAS）上发表文章《从伦敦雾到中国霾持续的硫酸盐形成(Persistent sulfate formation from London Fog to Chinese haze)》，在网络上热传。开始没有在意，因为伦敦烟雾是急性杀人事件，有关伦敦烟雾的能看到的教科书上，都写的是高浓度烟尘和二氧化硫，或者只说是高浓度烟尘杀人，哪里需要等二氧化硫通过催化反应转化为硫酸滴，再反应成硫酸盐来杀人呢。二氧化硫进入呼吸道和肺部，不也能转化成硫酸吗？

但同学之间引起争论，于是下载原文看了一遍。发现这位张人一教授是大气化学和气溶胶化学专家，我的化学基础很差，只有学习的份。文章用了大篇幅介绍在西安和北京分别采集了细颗粒物和污染气体样品进行分析，并在实验室里进行了模拟。分析两地雾霾期间二氧化硫在二氧化氮催化作用下提高了转化为硫酸的效率，又在同时存在氨的条件下迅速转化为硫酸铵气溶胶的过程。对两地雾霾形成的化学过程，特别是硫化学过程进行了详细描述，对认识我国灰霾和雾霾的形成有重要意义。但除了结论外，没有讨论伦敦烟雾中的化学问题。

但是，感觉该文联系伦敦烟雾实在是败笔，“画蛇添足”。不明白为什么有45位研究者参与的研究的重要文章，出这样容易误解炒作的差错？这篇文章不长，只有6页，但涉及的中国大学和研究机构就有13个。问问：各位在文章发表前都看过了，同意伦敦烟雾是细颗粒物（硫酸盐）杀人？ 

这里是下载该文的PDF文件：

张人一.pdf

为了解该研究和伦敦烟雾的关系，搜索一下文章里“London”一词出现的次数、在哪里出现，怎样分析的、又说了些什么。发现： 

1、  搜索结果是：出现“London Fog”（不是“Smog”！）共10次：标题1次，引言后半部1次，重要性（Significance~相当于摘要）2次，正文第一段落1次，结论第一段3次，参考文献2次。他们研究和伦敦烟雾的关系分析应当出现在正文里。但是，文章如此强调“伦敦雾”（标题、引言、重要性和结论），在正文里只在开场白里有一段。可见他们的研究工作和“伦敦雾”其实没什么关系。不明白为什么要强调说搞清楚了伦敦雾的化学过程？

2、  在正文第一段落里说的是：“Furthermore, high levels of fine PM have been implicated in adverse human health issues, as exemplified by high fatality during the 1952 London Fog”。并没有介绍伦敦烟雾里主要组成是什么，目前公认什么是杀人组分，有什么化学过程尚未弄清。而是直接引入了细颗粒物（fine PM），导致1952年伦敦雾的高死亡率（high fatality），但丝毫不提烟尘（Smoke）了，和绝大部分介绍伦敦烟雾的书刊杂志都不同。

3、  其他正文部分再没有介绍伦敦雾的文字了，直接跳到结论第一段。说：“关于1952年伦敦杀人雾（1952 London 'Killer' Fog），现在仍然不清楚的是SO2怎样转化为硫酸盐的化学机制。我们的结果表明伦敦雾的形成和云中SO2因NO2的氧化类似，因为两种气体都会因为燃煤的副产物出现高浓度。......解释了伦敦雾的强酸性（文献45）”。这里文章才介绍没有搞清楚的是SO2是怎样转化为硫酸盐的（才呼应正文开始段说是细颗粒物高浓度导致高死亡率）。但是这里作者却错了：烧煤排放SO2是因为S是煤里的杂质，但NO2却主要是因为如果是高温燃烧（1200度以上），作为氧化剂的空气里NO2和O2会快速反应生成NOx。而伦敦烟雾时，民用火炉占了相当大的比例，不可能产生大量NO2的；而且各种教科书上都没有看到过伦敦烟雾时高浓度NO2的文字记录。

 

附结论第一段的原文：“Atmospheric sulfur chemistry has remained an open problem (1, 13,14). The formation of the 1952 London “Killer” Fog is still mysterious in terms of the detailed chemical mechanism for SO2 conversion to sulfate (1, 45). Our results indicate that the formation of London Fog was similar to incloud SO2 oxidation by NO2 (Fig. 4A), because both species were present in highly elevated levels as the coproducts of coal burning. The sulfate formation was greatly facilitated by high RH, low temperature, and the presence of large fog droplets (45), yielding elevated sulfuric acid levels that persisted throughout the event. The particle acidity was regulated by temperature, and water evaporation from fog droplets at warmer temperature resulted in concentrated sulfate acid particles (33), explaining the highly acidic nature of the London Fog (45).”

 

我曾在2013年5月4日上传博文“比较两幅1952年伦敦烟雾事件曲线图”里面有伦敦烟雾5天时高浓度二氧化硫和烟尘（相当于PM10，但碳黑厚重）和死亡人数的曲线图，还有一张二氧化硫对人体健康影响的曲线图，样子如下。都是外文原版书上拷贝的，其中一本还由清华大学出版社获得允许影印出版过。没有看见那时有NO2浓度曲线。

12月15日补：我在刘进平老师博文“1952年伦敦‘杀人大雾’之谜已解决”下写了评论，补充了本博文的内容：

张人一等人文章的结论里还有一个问题。文章结论里说，硫酸盐的形成受到高相对湿度、低温和大雾滴的存在被大大增强。但从大气物理角度看，是大量的细小硫酸盐颗粒的形成，促进了雾滴的生成。伦敦雾是大雾滴，中国雾霾是细小雾滴！
请参阅我另一篇博文：2014/12/24 “介绍一篇北大关于“雾霾”形成机理的有创意但需商榷的文章”http://blog.sciencenet.cn/blog-609047-853464.html研究者发现中国雾霾发生前，微细颗粒物（怀疑是硫酸盐）爆发性增长。

细小气溶胶是雾滴“核化”的重要条件。

 

2017年2月11日补： 

今天读到麻庭光博主的博文“他们为什么要跳楼？”，说“洛阳东都商厦大火，在消防队员到场3个小时之后，现场有316人深陷烟气的围攻，结果采取自救措施的7人，当天出院，活蹦乱跳的；没有采取自救措施的309人，全部死亡，烟气中毒率100%（正常火场的伤亡率烟气中毒占80%，这一次火焰距离受害者很远很远，所以只有烟气的伤害）。” 

请注意，浓烟杀人并不等待转化成硫酸盐！伦敦烟雾时烟气浓度没有火烧时高，但是持续4~5天，中招的是老弱病人！

 

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自蒋大和科学网博客。

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