科研成果相比我国东部和华北地区，关中平原的大气污染特征具有明显的独特性：一方面受半干旱气候影响，且北临黄土高原，地表粉尘的输送影响较大；另一方面受盆地环境限制，工业、机动车及农村生物质燃烧排放集中且难以扩散，人为源污染的贡献也十分显著。因此，关中平原一直是我国大气颗粒物污染最为严重的区域之一。近年来，有关关中平原大气污染的时空分布、来源和演化机制的研究很多，但对近地表地区污染如何影响关中地区自由对流层大气环境的认识仍存在明显不足，亟需进一步研究。
基于此，李建军研究员团队于2020年在关中平原华山地区开展了大气综合观测研究，同时收集了华山山脚和山顶（海拔约2060 m）大气PM2.5和分粒径颗粒物样品，并分析其水溶性无机离子的组成和粒径分布，结果显示：（1）尽管很多研究表明高山地区白天谷风的影响可以将大气污染物从近地面地区推送到自由对流层区域，但华山冬季自由对流层的大气气溶胶主要来自于我国西北地区粉尘源区的远距离输送，关中区域近地表的人为污染影响较小（图1）；（2）由于粉尘远距离输送的影响，冬季华山山顶气溶胶的酸碱度主要呈中性（pH平均值为6.10 1.29），与夏季的酸性特征（pH=2.7 1.3）呈鲜明对比；（3）冬季自由对流层中氨的气粒转化主要受到硝酸盐的影响（图2）。考虑到高空气溶胶对大气云凝结核具有更直接的贡献，本研究的结论对关中地区大气气溶胶的气候与环境效应提供了新的科学认识。
该成果2024年2月13日在线发表于环境化学领域期刊Chinese Chemical Letters，第一作者为刘海娇助理研究员，通讯作者为李建军研究员。研究受到陕西省科技厅、国家自然科学基金委及中国科学院青年创新促进会等的共同支持。
全文详见H. Liu, Q. Feng, Y. Huang, F. Wu, Y. Liu, M. Shen, X. Guo, W. Dai, W. Qi, Y. Zhang, L. Li, Q. Wang, B. Zhou, J. Li*, Composition and size distribution of wintertime inorganic aerosols at ground and alpine regions of northwest China, Chinese Chemical Letters, 2024, 109636. https://doi.org/10.1016/j.cclet.2024.109636.
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841724001554
图1 华山山顶和山脚水溶离子的粒径分布
图2 华山山顶NHR与AE/CE(a) , A/(S+N)(b),PM2.5中NO3-浓度(c)及SO42-浓度(d)的相关性分析
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