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王韬老师课题组在氮氧化物化学及冬季硝酸盐污染研究方向的两项进展

氮氧化物(NOX)对大气氧化性及臭氧、硝酸盐等二次污染物生成有重要影响。N2O5非均相水解反应是NOX重要的去除过程和硝酸盐生成的主要途经。但是现有大气化学与传输模型缺乏合理的反映真实大气环境中N2O5非均相摄取的参数化方案,很大程度上制约了对该过程及其对大气氧化性和大气复合污染影响的认识。王韬课题组与国内外多名研究者合作,基于中国五个站点的外场测试数据构建了适合中国真实大气环境的N2O5非均相摄取新参数化方案,改善了大气化学与传输模型对于氮氧化物及硝酸盐的模拟效果。该成果发表于Atmospheric Chemistry and Physics (https://www.atmos-chem-phys.net/20/4367/2020/)。此“中国化”方案可供更多的研究者用于模型模拟研究中。

近年来,硝酸盐已逐渐成为华北冬季灰霾污染中最主要的二次无机组分。尽管中国政府自2011年采取了严格的NOX控制措施,硝酸盐浓度并没有明显下降。基于采用了N2O5非均相摄取新参数化方案的大气化学与传输模型WRF-CMAQ,王韬课题组探究了华北冬季硝酸盐生成机制与控制。模拟结果显示:华北地区冬季高浓度的自由基前体物(如HONO、醛类等)导致了强大气氧化性,促进了NOX向硝酸盐的转化;2010-2017年的污染排放控制措施增加了大气氧化剂浓度,提高了NOX向硝酸盐的转化效率,从而降低了通过控制NOX降低硝酸盐的效益;VOCNOX协同减排可更大幅度的降低硝酸盐浓度。因此建议:为更有效改善华北地区冬季灰霾污染,需重视VOC排放控制。该研究结果发表于Environmental Science & Technology (https://doi.org/10.1021/acs.est.9b07248),相关合作单位包括中国环境科学研究院、清华大学和山东大学。

以上研究得到国家自然科学基金重大研究计划重点项目“华北地区大气氮氧化物非均相化学及其对大气氧化性和区域空气污染的影响(91544213)”资助。