二氧化硫

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  • 作者:IQAir Staff Writers
Factory exhaust

什麼是二氧化硫?

二氧化硫是一種無色的氣體,氣味強烈、令人窒息且刺鼻。它是最常見的氧化硫形式。1
二氧化硫屬於高活性氣體,稱為硫氧化物。硫氧化物很容易發生反應,形成多種有害化合物,例如

  • 硫酸
  • 亞硫酸
  • 硫酸顆粒

二氧化硫從何而來?


在美國、印度、中國和歐洲,發電廠是二氧化硫的最大來源。2,3在加拿大,冶煉是二氧化硫的最大來源。4俄羅斯的一個冶煉廠群和南非的一個煤礦省是世界上二氧化硫的最大排放源。5二氧化硫的

其他來源包括:6

  • 燃煤
  • 石油燃燒
  • 工業鍋爐
  • 柴油引擎
  • 火山
  • 海洋

全球幾乎所有的二氧化硫排放都是由人類活動產生的。只有不到 2% 的排放量來自於自然來源。
儘管全球自然來源的排放量很低,但衛星追蹤二氧化硫的排放量發現它們可能很可觀。根據 2017 年發表在《科學報告》上的一項研究,火山每天排放約 63 千噸的

二氧化硫

短期接觸二氧化硫會對健康造成許多負面影響,包括:8

  • 鼻涕
  • 窒息
  • 刺激耳朵、眼睛和喉嚨
  • 喘息
  • 胸悶
  • 呼吸急促

長期接觸二氧化硫會導致更嚴重的問題,例如

  • 呼吸道疾病
  • 改變肺部的防禦功能
  • 增加心血管疾病

呼吸併發症更常見於兒童、老年人、哮喘患者或在戶外活動的人。

2010 年發表在《環境研究》(Environmental Research)的一項研究發現,

二氧化硫

與四個亞洲城市的每日死亡率有關。

二氧化硫有許多工業和商業用途,例如:11

  • 食品添加劑
  • 潤滑劑
  • 黏合劑
  • 消毒劑
  • 製冷劑
  • 漂白劑

2012 年發表在Gastroenterology and Hepatology From Bed to Bench的一項研究指出,3% 到 10% 的成年哮喘患者在接觸亞硫酸鹽添加劑時可能會出現皮膚病、腸胃和呼吸道症狀。12

此外,2017 年發表在PLOS One 的一項研究表明,防腐劑中的亞硫酸鹽可能會抑制有益的腸道細菌

二氧化硫本身會破壞環境。二氧化硫排放的不良影響包括:14

  • 人類和牲畜的呼吸道問題
  • 破壞植被
  • 損壞建築物和材料

二氧化硫是酸雨的前體,會造成湖泊和土壤酸化,並加速建築物老化。

當硫酸鹽微粒與其他化合物結合時,例如 ammonia ,它們會變成微粒物質或 PM2.5。PM2.5 對環境的影響與二氧化硫有許多相同之處。

二氧化硫是溫室氣體嗎?

二氧化硫與氮氧化物、碳一氧化物和非甲烷揮發性有機化合物 (VOC)15同樣被視為間接溫室氣體。間接溫室氣體透過化學反應或改變地球平衡輻射能量的能力,對大氣暖化產生影響。16

二氧化硫是氣溶膠的成因之一,氣溶膠可吸收太陽輻射,使大氣暖化,或透過產生反射陽光的雲滴使大氣冷卻。

如何減少二氧化硫排放?

發電廠是全球二氧化硫排放的最大來源。17,18

美國國家航空暨太空總署 (NASA) Aura 衛星上的臭氧監測儀器 (OMI) 從 2004 年 10 月開始觀察全球二氧化硫和二氧化氮水平的變化。當時,賓夕法尼亞州匹茲堡和俄亥俄河流域的燃煤電廠排放了全美最多的二氧化硫。在這十年間,該地區的排放量大幅下降。

調查人員認為,排放量下降的原因是使用了煙氣脫硫、燃料從燃煤轉為天然瓦斯,以及一些較舊的燃煤發電廠關閉。以市場為基礎的上限和交易計劃以及州和聯邦法規也鼓勵了排放控制技術。

19加拿大政府將改善空氣品質歸功於法規和國際協定,如《加拿大-美國空氣品質協定》。

212015 年,《美國國家科學院院刊》發表的一篇文章指出,二氧化硫將繼續與鄉村產生的甲烷相互作用形成顆粒物污染,儘管比率遠低於化石燃料生產。

政府法規改善了某些地方的空氣品質,但仍有許多工作要做。全球許多城市都承受著嚴重空氣污染所帶來的經濟和人道負擔。

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文章資源

[1] United States Department of Agriculture. (2011). Sulfur dioxide.

[2] European Environment Agency. (2015). Sulphur dioxide (SO2) emissions.

[3] NASA Earth Observatory. (2017) Sulfur dioxide emissions fall in China, rise in India.

[4] Environment and Climate Change Canada. (2017). Canadian smog science assessment highlights and key messages.

[5] Reuters. (2019). Russia's Norilsk and South African coal town Kriel top SO2 emissions hot spots: NASA data.

[6] NASA Earth Observatory. (n.d.) The ups and downs of sulfur dioxide in North America.

[7] Carn S, et al. (2017). A decade of global volcanic SO2 emissions measured from space. DOI: 10.1038/srep44095

[8] Centers for Disease Control and Prevention. (2019). Sulfur dioxide.

[9] Kan H, et al. (2010). National Park Service. (2018). Sulfur dioxide effects on health. DOI: 10.1016/j.envres.2010.01.006

[10] Haidong, K. (2010). Short-term association between sulfur dioxide and daily mortality: The Public Health and Air Pollution in Asia (PAPA) study. Environmental Research. DOI: 10.1016/j.envres.2010.01.006

[11] PubChem. (2020) Sulfur dioxide.

[12] Vally H, et al. (2012). Adverse reactions to the sulphite additives. DOI: 10.22037/GHFBB.V5I1.221

[13] Irwin S, et al. (2017). Sulfites inhibit the growth of four species of beneficial gut bacteria at concentrations regarded as safe for food. DOI: 10.1371/journal.pone.0186629

[14] Government of Canada. (2013). Common air pollutants: Sulphur oxides.

[15] National Atmospheric Emissions Inventory, United Kingdom. (2020). Overview of greenhouse gases.

[16] American Chemical Society. (n.d.) Which gases are greenhouse gases?

[17] Krotkov N, et al. (2016). Aura OMI observations of regional SO2 and NO2 pollution changes from 2005 to 2015. DOI: 10.5194/acp-16-4605-2016

[18] NASA Earth Observatory. (n.d.) Sulfur dioxide down over the United States.

[19] Government of Canada. (2018). New way to detect global sulphur dioxide emissions.

[20] McLinden C, et al. (2015). A decade of change in NO2 and SO2 over the Canadian oil sands as seen from space. DOI: 10.1021/acs.est.5b04985

[21] Perraud V, et al. (2015). The future of airborne sulfur-containing particles in the absence of fossil fuel sulfur dioxide emissions. DOI: 10.1073/pnas.1510743112

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