论文标题：Spatial and Temporal Variations in the Atmospheric Age Distribution of Primary and Secondary Inorganic Aerosols in China

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.03.013

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南京信息工程大学胡建林科研团队在中国工程院院刊《Engineering》发表题为 “Spatial and Temporal Variations in the Atmospheric Age Distribution of Primary and Secondary Inorganic Aerosols in China”（我国一次气溶胶和二次无机气溶胶大气年龄的时空分布特征）的研究性文章。该研究全面量化了 2013 年我国一次 PM_2.5 和二次无机气溶胶的年龄分布特征，为空气污染治理提供了关键数据支持。

细颗粒物（PM_2.5）已成为全球第五大致死风险因素，我国虽在治理 PM_2.5 污染方面取得进展，但部分地区年均浓度仍超世卫组织标准。研究大气颗粒物年龄及其分布，对了解 PM_2.5 污染特征、评估健康和气候效应意义重大。

研究团队利用年龄可分辨的社区多尺度空气质量（CMAQ）模式，对我国一次和二次无机细颗粒物进行了为期一年的模拟。研究结果显示，一次 PM_2.5（PPM）和铵盐主要源于本地新鲜排放，我国大部分地区 60%~80% 的 PPM 和铵盐集中在 0~24 h 年龄档。不同季节和地区的气溶胶大气年龄存在显著差异，夏季大部分地区 PPM 和铵盐平均年龄为 15~25 h，冬季在我国南部地区和四川盆地则增至 40~50 h。硫酸盐大气年龄明显大于 PPM，反映出区域输送的重要影响，冬季四川盆地年龄超过 96 h 的硫酸盐浓度可达 15 μg/m³。长三角、珠三角和华南地区硫酸盐大气年龄季节变化较大，夏季硝酸盐平均年龄为 20~30 h，冬季增加至 40~50 h。

此外，研究还发现，在污染天，大多数城市和季节中老化粒子（>24h）PPM 和二次无机气溶胶的贡献明显增加，表明区域输送在重污染事件中起着关键作用。

图1. 不同区域春、夏、秋、冬季PPM、SNA的年龄分布。红色五角星表示平均大气年龄。

该研究虽存在一定局限性，如未考虑二次有机气溶胶（SOA）年龄分布、模拟结果存在不确定性等，但基于年龄可分辨的 CMAQ 模式得到的排放时间信息，仍能为政策制定者制定有效的排放控制策略提供有力支持。例如，对于人为排放高的地区，可针对性地实施本地排放控制；不同地区和季节，可根据气溶胶年龄特征提前实施区域联防联控，以有效缓解污染。这项研究成果对我国空气污染治理具有重要的指导意义，有望助力制定更科学精准的污染防控政策。

引用信息：

Xiaodong Xie, Qi Ying, Hongliang Zhang, Jianlin Hu. Spatial and Temporal Variations in the Atmospheric Age Distribution of Primary and Secondary Inorganic Aerosols in China. Engineering, 2023, 28(9): 117–129

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https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.03.013

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