复旦_ 复旦大学大气颗粒物污染防治重点实验室 在天台小屋破解上海PM2.5成因

来源/东方IC

复旦大学第四教学楼的屋顶上有一盏“长灯”。 这只是十几平方米的天台小屋，狭小的空间里堆积着各种机器，一根取样管通过气窗伸向屋外。 这是一个24小时空气监测站，是复旦环境科学和工程系统领导的上海市大气颗粒物污染防治重点实验室。

找到大气污染物的来源

多云，PM2.5确实是近年来最引人注目的网络热词。 如何解决阴霾？ 重要的是实时捕捉大气中气体和颗粒物的成分和变化，寻找大气中污染物的来源和形成机理。 2013年，复旦环境科学与工学系教授王琳率领的队伍进入这个小屋，监视站不分昼夜地开始运营，每天，无论黑暗还是黎明，都在这里实时采集大气样本，然后用电脑实时展示观测数据的变化。 跳动的数字看起来没有意义，但后期软件处理的话，就能弄清隐藏在大气中的“秘密”。

突然4年来，没有人认为小屋顶平台“飞”取得了巨大成就: 2018年7月20日，王琳队在国际顶尖学术杂志《科学》上发表了论文《中国典型的超大城市硫酸-二甲胺大气新粒子形成事件》， 首次发现我国典型城市上海大气中硫酸-二甲胺-水三元核现象，证实了气体硫酸分子、二甲胺分子和水分子三者是形成大气新粒子的主要来源，揭示了上海大气污染纳米微粒子形成所谓大气新粒子形成的化学机制，这是未来揭示上海市大气污染的重要途径

迄今为止，城市大气中污染大气的新粒子形成事件的化学和物理机制一直是个谜。 关于大气纳米微粒子的起源，争论不休。 关于自己的团队发现，王琳比喻说“相当于在地球人口的133倍的气体分子中发现了最重要的2个，一个是硫酸分子，另一个是二甲胺分子，如果它们碰撞的话，有可能形成大气的新粒子。”

大气PM2.5污染是有关国家民生的重要议题。 大众观念中，工厂和汽车的废气是PM2.5粒子状物质污染的主要原因之一，“这是人类活动和自然活动造成的大气粒子状物质的直接排放，我们的“用语”不一定被称为“一次排放”。 王琳介绍说，除了“一次排放”之外，空气中还经常发生粒子状物质的“二次形成”。

王琳的研究显然是解读PM2.5的要害。 因此，在复旦第四教室楼顶平台上，人们看到了一夜不熄的光——下工夫，王琳队终于取得了很大成果:他们测定了上海市大气中1-700纳米区间的大气粒子粒径分布浓度，获得了大气新粒子形成速度和成长速度的大气新粒子形成事件期间的大气中性和带电分子克拉

研究结果表明，在上海大气新粒子的形成过程中，一个气体硫酸分子和一个二甲胺分子随机碰撞，氢键形成稳定的分子簇，分子簇与其他硫酸分子， 与二甲胺分子或其他硫酸-二甲胺团簇的碰撞持续生长，达到一定大小后，其他物种(例如极低挥发性有机化合物)加入该工艺，最终形成大气的新粒子。

几天前，第四教学楼的小屋的大气观测被中止了。 王琳告诉记者，环境监测点没有关闭，要搬到新家，复旦江湾校区的环境科学和工程系屋顶。 那里还有一个“小屋”。 当然，要比它大得多，条件多，上海市大气颗粒物污染防治重点实验室将继续其使命。 王琳说，团队下一步的工作重点是城市大气环境的另一个难题。 与此同时，原来的研究还在继续。 王琳希望在目前的硫酸-二甲胺-水三元成核化学框架下，进一步明确我国城市大气新粒子形成事件前驱物质的支配因素，了解城市大气新粒子形成事件与雾的形成之间的关系，有助于国家采取更明确的污染防治措施。

新民晚报记者张强