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某科學の超電報

PM2.5不能只看濃度,破解懸浮微粒的化學成分

我們知道細懸浮微粒 PM2.5 很可怕,但我們知道 PM2.5 長什麼樣子嗎?

大家所熟知之 PM2.5 的正式學術名稱就是「氣膠」,而 PM2.5 則是泛指氣動粒徑小於 2.5 微米的氣膠細懸浮微粒。空氣中的氣膠可能經由不同的來源及生長過程並往往由多種化學物質混合聚集而成。中山大學化學系助理教授王家蓁表示,氣膠濃度指數與人口過早死亡率已被證實呈高度正相關,但如果不知道氣膠的化學成分及來源,只檢測是否過量超標,無法真正解決問題。只有深入了解不同化學成分氣膠的化學活性及影響機制,才能真正釐清氣膠中的特定成分對環境及人體健康所帶來的影響,也才能對症下藥。

國立中山大學氣教科學中心主任王家蓁。圖/中山大學新聞提供

王家蓁近期透過完全由本土開發之高解析度氣膠紫外光光電子光譜發現,奈米級的水溶液氣膠,像是雲層中的水滴,其液-氣介面之結構、酸鹼性及物理化學特性都與其在一般液態時大不相同。例如團隊發現大氣雲層中的小水滴的表層較內層更為酸性。

由於對於氣膠之氧化還原特性有著關鍵性影響的價電子能級結構會受到其所處環境酸鹼度的影響而發生變化,一旦這些水溶液氣膠摻雜了人為活動所產生的各種不同化學物質(如環境中常見的苯酚類質)時,他們對於大氣結構、環境及人體健康也會造成不同程度的影響。

王家蓁舉例,兩個 PM2.5 濃度相同的城市,因著細懸浮微粒的來源及成分不同,居處兩個城市的居民引發呼吸道疾病或心血管疾病的機率也可能存有極大差異。因此,掌握特定化學成分氣膠的基礎物化特性是十分關鍵且必需的,這也是目前全球各國許多權威學術機構致力研究的重要方向。王家蓁團隊的研發成果登上物理化學領域指標性的《物理化學期刊》(Journal of Physical Chemistry)。

氣膠科學研究中心

中山大學成立「氣膠科學研究中心」。圖/中山大學新聞提供

此外,呼應政府對 PM2.5 提出對策並宣示將投入能源建設達 3 兆元,中山大學也於 2017 年 2 月 17 日成立全亞洲第一個「氣膠科學研究中心」。

中山大學校長鄭英耀表示,成立「氣膠科學研究中心」目的為提供一平台,整合各個與氣膠議題相關之領域,包括由氣膠基礎科學到氣膠於大氣、海洋、生態環境、人體健康之影響乃至氣膠於生醫領域的應用,並集結化學、物理、生醫、公衛、環工、海洋、教育等相關領域專家學者交流對話;中心同時也將積極推動與氣膠科學相關產業間之產學合作、在地鏈結、循環經濟及價值創造。氣膠科學是當前全球性的重要議題。中心目前已組成一國際諮詢委員會,由多位國際知名之重量級學者參與,未來將積極與國際上之氣膠研究學術機構及產業進行跨國學術及產學交流合作。

(本文改寫自中山大學新聞稿)

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活躍星系核

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