陆达伟等在北京疫情防控期间重雾霾天气出现的原因研究方面取得重要进展

发布时间:2021-12-20  |  【打印】 【关闭

  2021年12月15日,国家重点实验室陆达伟等在北京地区非典和新冠疫情期间出现PM2.5异常污染的来源解析方面取得重要进展,回答了“疫情防控期间为何出现重污染天气“等问题,论文在线发表于Environmental Science & Technology (Environ. Sci. Technol., 2021, doi.org/10.1021/acs.est.1c05383)。

  在2003年非典疫情和2020年初新冠管控期间,我国北京地区均实施了较为严格的社交隔离措施,人们普遍认为该期间人类活动及相关人为源的大气污染排放(一次排放)显著降低。北京地区在此时期却均出现了多起重度/中度雾霾污染事件,引起了科学界和公众关于源排放与PM2.5之间作用关系的广泛讨论。大部分关于新冠疫情期间特殊污染事件的研究也以该时期污染物一次排放显著降低为基本前提。然而,PM2.5污染涉及排放源与气象条件等多因素、多尺度、多过程的非线性耦合作用,关于该异常PM2.5污染的成因及源排放变化情况仍不明确。

 

  图1.非典和新冠期间北京地区空气污染特征。

  为此,此项研究工作首先通过机器学习技术解耦了复杂气象因素对PM2.5污染的影响,并结合PM2.5中元素碳(EC)、可溶性离子、典型金属组分等一次排放指示物化学指纹的精准分析,揭示了非典和新冠疫情期间北京地区PM2.5的一次排放整体上并未发生显著下降。为进一步探明源排放变化情况,研究团队发展了基于Cu和Si双同位素指纹及贝叶斯-蒙特卡洛算法的PM2.5溯源方法,并结合源清单、正矩阵因子分析模型、卫星遥感及气流轨迹等技术量化了不同排放源对疫情期间北京地区PM2.5的贡献情况,识别出北京上风向区域污染物跨区域输入的增加可能抵消了北京地区交通等排放的降低,加之增强的二次气溶胶污染,导致了疫情期间异常的雾霾污染事件。此项研究结果科学解释了源排放对疫情期间异常PM2.5污染的影响,为更深入探究疫情管控这一特殊时期的大气污染演变机制提供了重要的源排放数据支持。相关研究方法也为突发性大气污染事件的成因解析提供了有效方案。

 

  图2.非典和新冠期间北京地区异常PM2.5污染的成因解析。

  论文通讯作者为陆达伟,由中科院烟台海岸带研究所、清华大学、中科院大气物理研究所、山东大学等合作完成。该研究得到了国家自然科学基金委“大气细颗粒物的毒理与健康效应”重大研究计划、中国科学院先导专项B培育项目、中国科学院从0到1原始创新项目等项目的资助。

  文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c05383?fig=abs1&ref=pdf

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