近年来,国家大力整治空气污染问题,通过十余年的努力,大气污染物实现了协同控制,大气污染治理取得里程碑式突破。以北京为例,这几年空气质量的提升有目共睹。2021年,北京市大气环境中细颗粒物(PM2.5)年均浓度降至33微克/立方米,PM2.5和臭氧同步达到国家二级标准(图一)。在此情景下,许多污染机制已经出现转变,研究当前大气污染的形成机制和减排策略不失为一个很好的研究方向。

图1. 北京2013-2021年PM2.5级别日历图。

利用2019-2020年上海市浦东环境监测中心的数据,复旦大学叶兴南教授团队研究发现,上海监测点在2019-2020年已经连续两年达到国家二级标准。同时,在大气污染行动防治计划的有力实施下,大气中硫化物的浓度显著降低,硝酸盐的爆发性增长已经取代硫酸盐成为当前雾霾形成的主要机制(图2 a)。

图2. PM2.5化学特性与减排效应

根据目前的污染特点与情况,在长三角地区未来应当如何更有效地控制空气污染呢?研究人员运用热力学模型对颗粒物浓度和气溶胶酸度进行了敏感性测试,评估在各种减排情境下的污染情况(图2 b)。结果发现,尽管控制氨的排放能十分有效地缓解PM2.5污染,但这也会增加颗粒物的酸性(酸雨污染等)。因此,为了协同控制PM2.5和酸雨污染,在长三角区地区应首先控制机动车(NOx)的尾气排放。

该研究今天(2022年6月25日)在期刊Science of the Total Environment正式发表,论文的第一作者和第二作者均为复旦大学2019级本科生,论文的通讯作者为复旦大学叶兴南教授和上海市环境监测中心主任段玉森。

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