2022年3月29日，国家重点实验室陆达伟等在2021年北京沙尘暴期间大气磁性颗粒物的溯源研究方面取得重要进展，识别出沙尘期间PM2.5中磁性铁颗粒物仍主要来自于人为源，论文在线发表于Environmental Science & Technology Letters（doi.org/10.1021/acs.estlett.2c00144）。

　　2021年上半年，我国北方地区经历了5次大规模的沙尘过程，沙尘发生的强度和频次是近20年之最。沙尘期间，人们通常认为大气粗颗粒物主要来自于天然源，但PM2.5因耦合了本地源及沙尘输入，其污染特征及来源仍不明确。PM2.5中磁性铁颗粒物既存在天然矿物来源，也广泛来源于燃煤飞灰和机动车尾气等人为排放，是解析复杂大气细颗粒物污染来源的一种有效指示物。此外，磁性铁颗粒物也已在真实人体的大脑、心脏、胸腔积液、血液中被广泛检出，并被发现可引起一定的神经毒性、发育毒性、DNA损伤等，是大气中需要关注的一类典型污染物。

　　为此，研究团队以北京地区2021年4次典型沙尘污染事件为研究对象，基于自主研制的大气磁性铁颗粒物自动分离装置提取了沙尘前后PM2.5及粗颗粒物中的磁性铁颗粒物，发现沙尘期间PM2.5中磁性铁颗粒物的污染水平出现显著上升。通过高分辨微观结构指纹及伴生元素分析，揭示沙尘期间PM2.5中磁性铁颗粒物既存在天然来源也存在燃烧颗粒等人为来源。为进一步探明沙尘期间PM2.5中磁性铁颗粒物的来源，研究团队对沙尘前后大气粗/细颗粒物中磁性铁颗粒物的铁同位素指纹进行了高精度分析，发现粗颗粒物中磁性铁颗粒物同位素指纹与天然矿物（0.10‰）较为接近（图1），而其中3次沙尘期间PM2.5中磁性铁颗粒物的同位素指纹范围更接近沙尘前，揭示其受人为源影响较大。

　　图1. Fe同位素指纹揭示2021年4次沙尘过程中磁性纳米颗粒物的来源

　　本研究通过铁同位素指纹分析解耦了沙尘期间PM2.5中磁性铁颗粒物的复合污染来源，为进一步开展沙尘期间PM2.5复合污染的健康风险防控提供了重要方法学支撑。

　　该论文的第一作者为博士生左培杰，通讯作者为陆达伟副研究员。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培育项目等项目的资助。

　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.estlett.2c00144