华北地区大气成分长期转变及大气污染治理

　　基于中国科学院田野台站、科技部和欧空局合作龙计划、欧盟FP7等项目资助，白建辉博士课题组与欧盟科学家开展多年合作，行使卫星和地面数据研究了华北地区大气成分的长期转变及其转变机制。 

　　数据来源：中国科学院茂盛、香河、栾城、禹城站的地面和卫星数据。 

　　主要效果：获得2005-2015年，华北地区4个代表性站点大气成分（NO_x、SO₂、O₃、HCHO-甲醛、AOD、PM_2.5等）的转变规律，对华北大气成分的转变及其与太阳辐射之间的相互作用有了深入熟悉。2005-2015的10年间，1）卫星数据注解，华北地区HCHO、NO₂、O₃的柱浓度、AOD等为增长趋势，SO₂为降落趋势。这注解华北的HCHO及其产生源、NO₂排放、气溶胶在增加，SO₂排放得到有用控制；2）大气本底网茂盛站地面数据注解，NO₂、SO₂在降落，但PM_2.5、O₃在增长。 

　　因而，提出大气成分的转变机制（1）：在大气化学和光化学反应中，污染物（NO_x、SO₂等）、挥发性有机物（VOCs，包括生物源和人为源挥发性有机物BVOCs、AVOCs）与OH自由基共同参与，生成新气液固相（GLPs）成分。其中，1）AVOCs和BVOCs在大气成分转变以及不同相态间的转化中起着桥梁作用，2）大气中各种物质行使和消费着UV和VIS（可见光辐射）能量。 

　　近10年，华北地区VOCs的增加是造成华北AOD增长、茂盛PM_2.5和O₃增长的重要缘故原由。（注：大气中VOCs参与大气化学和光化学反应产生甲醛是甲醛的一个紧张来源）。 

　　综合大气成分、太阳辐射多年的研究效果，提出治理华北地区大气污染的一些建议： 

　　a）重点并严控各类AVOCs排放源（涂料和外观相干工业、化学工业、电力生产、石油燃料燃烧、交通或尾气排放、涂装作业、汽油蒸气和液化石油气、烹调烟雾等）的排放。 

　　b）控制人为因素引起的BVOCs排放，包括控制生物质（秸秆、植物凋落物等）燃烧、城市植物修剪时间选择在16:00之后，从而控制因BVOCs排放导致的光化学污染物产生。 

　　c）在现有基础上，加倍控制NO_x、SO₂等的排放，仅仅维持原有的减排力度远远不够。这是由于BVOCs具有较高的化学活性和近些年VOCs排放的增加。只有如许，才能消减后期经化学和光化学反应生成的二次污染物（PM_2.5、O₃、PAN等）。 

　　d）控制NO₂排放比控制SO₂排放更为紧张。研究发现NO₂比SO₂具有更高的化学反应活性。 

　　e）控制PM2.5之时，应同步控制高浓度O₃光化门生成，分外是夏日。 

　　细致内容请参阅Bai, J.H., G. de Leeuw, R. van der A et al., 2018. Atmospheric Environment.  https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2018.07.004 及厥后附文献。