《城市近地面大氣靜電環境中空氣離子與顆粒物相互作用》是依託復旦大學，由成天濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：城市近地面大氣靜電環境中空氣離子與顆粒物相互作用
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：成天濤
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空氣離子與氣溶膠關係密切，大氣靜電場能夠敏感反映空氣污染的變化。城市擁有豐富的空氣帶電離子人為排放源，本項目主要利用外場觀測手段，針對城市地區近地面大氣靜電環境中空氣離子與顆粒物的相互作用進行探索研究。主要內容包括空氣離子濃度水平及影響因素，空氣離子時間變化規律及其與顆粒物、痕量氣體的同步關係；新粒子形成事件的發生頻率和特徵，空氣離子在新粒子形成事件中作用；非新粒子形成時期顆粒物理化、光學及帶電特性演變，空氣離子與顆粒老化的相互影響；痕量氣體特別是有機物VOCs在新粒子形成和顆粒老化過程中作用；邊界層大氣環境、空氣離子、大氣污染物三者之間相互作用，重點是邊界層與大氣污染物的反饋關係及其對空氣離子影響，大氣靜電場與空氣離子相互影響，以及空氣離子與大氣污染物演變的關係。研究結果將有助於加深了解大氣二次顆粒物和大氣污染天氣的形成機制。
結題摘要
課題組認真執行了項目計畫的各項任務，詳細研究城市近地面大氣靜電環境中空氣離子與顆粒物相互作用，到2018年底順利完成所有研究內容，基本上達到預期的科研目標。 課題組積累了大量近地面觀測的線上數據，主要包括空氣離子、靜電場、痕量氣體、氣溶膠顆粒物等相關資料，側重分析晴空大氣電場、帶電離子與近地面顆粒物（PM2.5）濃度之間的關係；研究城市下墊面大氣中新粒子事件的發生頻次和規律，以及其對顆粒物微觀特性的影響，特別是區分白天和夜間情形；釐清新粒子事件與灰霾的聯繫，分析揮發性有機物VOCs、帶電離子在二次氣溶膠形成中的作用；對比空氣離子變化與顆粒物理化、光學特性、CCN活性演變的同步關係。研究發現：在污染情況下，大氣電場、帶電離子與污染物PM2.5呈現明顯的正相關，電場強度可能作為空氣污染的指示；新顆粒生成及VOCs對污染的形成貢獻作用很大；VOCs的活性及區域分布與來源對二次形成顆粒物貢獻很大，VOCs的研究對污染物及大氣電場變化提供了前提基礎；大氣理化過程及大尺度因素對顆粒變性及CCN活性改變非常重要，特別是二次氣溶膠形成、內混合（表面吸附和化學反應）。目前有關城市環境中空氣離子與大氣顆粒物的相互作用研究有限，未來需要加強研究空氣離子對顆粒物演化過程影響的機制，增加實驗室模擬研究的輔助，重點關注大氣電場對二次氣溶膠轉化的調控作用。本項目的順利完成，為後期此領域相關研究的開展和深入奠定了較好的基礎。目前，課題組已經發表科技論文22篇，都收錄在SCI期刊，且多篇文章出版在地學或環境類ACP、ES&T、EP、STE等著名刊物上，培養碩博士研究生4人。
