研究概要：
近些年，随着我国人为污染物排放的持续降低，大气PM2.5浓度整体呈现显著下降的积极态势，然而，目前对于二次气溶胶的生成和转化过程仍缺乏全面研究，尤其是其分子层面的生成机理尚不明确，这已成为制约PM2.5进一步减排的关键障碍。2021至2022年，国家为防控疫情传播，西安市实施了包括工业、交通以及居民生活在内的全面管控措施，其导致西安市及其周边人为污染物排放的显著下降，为研究二次气溶胶生成对PM2.5污染的贡献提供了珍贵契机。该研究团队于2021至2022年，在关中平原国家站开展了大气PM2.5的实地观测，且覆盖了西安封控前、封控期间以及解封后春节期间的三个典型排放情景，对PM2.5中的碳质组分、水溶性离子及有机化合物组分进行了系统性分析，并对二次气溶胶的生成机制进行了深入探讨。
研究结果显示：尽管在封控期间，严格的管控措施导致SO₂及NO₂浓度明显下降，但PM2.5浓度却反而有所上升，甚至发生了两次浓度超过200µg·mˉ³的严重污染事件。分子示踪分析与源解析结果表明，与封控前相比，封控期间生物质燃烧对PM2.5的贡献增加了70%以上，这可能是由于居家隔离期间郊区取暖及家庭烹饪使用的生物质燃料的增多。此外，液相氧化过程在封控期间生成了大量二次气溶胶，对PM2.5的贡献超过了50%，在重度污染事件中甚至达到72%。在春节期间，烟花燃放所释放的金属离子显著促进了硫酸盐的液相生成，使与二次硫酸盐相关的来源对PM2.5的贡献上升到33%。该研究揭示了生物质燃烧（包括烟花燃放）与液相氧化过程之间的协同作用对二次气溶胶生成的贡献，并指出不均衡的减排措施可能加剧污染物间的相互作用，从而导致空气质量的进一步恶化。因此，在未来实现高效的空气质量管理方面，应考虑采取多种污染物协同控制的新型减排策略。
西安封控前，封控期间和春节期间各污染因子及来源差异
观测期内气象参数(a)和PM2.5主要化学组分浓度（b-e）的时间序列
核心PI
李建军 |
中国科学院
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文章信息：
上述研究成果发表于国际权威期刊《iScience》。中国科学院地球环境研究所Liu YaLi博士为论文第一作者，李建军研究员为论文通讯作者。该项工作得到了陕西省自然科学基础研究计划（2025JC-YBQN-450）、黄土科学全国重点实验室开放基金（SKLLOG2307）、国家自然科学基金（42407156）和中国科学院青年创新促进会等的支持。
论文发表：
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