地球環境研究所在西南地區有機氣溶膠分子特征及跨境生物質燃燒影響研究方面取得進展

近年來，生物質燃燒已成為影響區域大氣環境、氣候效應和人體健康的重要來源之一。尤其在東南亞大陸，旱季頻發的露天生物質燃燒活動會釋放大量顆粒物和有機污染物，并可在季風環流和區域輸送作用下影響我國西南邊境及下風向地區空氣質量。然而，跨境生物質燃燒對西南地區有機氣溶膠分子組成、季節變化及來源貢獻的影響機制仍缺乏系統認識，特別是在分子示蹤和來源解析層面的證據仍有待加強。

針對這一問題，中國科學院地球環境研究所氣溶膠理化過程及環境效應團隊以西雙版納作為代表點位圍繞西南地區大氣有機氣溶膠開展了系統研究，重點解析了有機氣溶膠的分子組成特征、季節變化規律及其與區域生物質燃燒輸送之間的關系。研究結果表明，我國西南地區大氣有機氣溶膠具有顯著的季節差異，其中干季后期顆粒物和有機氣溶膠水平均明顯升高，生物質燃燒信號最為突出。左旋葡聚糖等典型生物質燃燒示蹤物在干季后期濃度顯著增加，并與多類有機示蹤物表現出較強相關性，說明該時期有機氣溶膠受生物質燃燒排放及其后續老化過程的共同影響。這種增強主要與東南亞大陸生物質燃燒煙霧的區域輸送密切相關，境內本地排放影響甚微。該研究進一步表明，跨境生物質燃燒影響具有明顯的階段性和突發性特征。在干季后期燃燒高發階段，區域傳輸成為控制有機氣溶膠水平的重要因素，甚至主導西南地區大氣顆粒物污染過程。這些結果說明我國西南邊境地區空氣污染受到周邊國家生物質燃燒活動的顯著影響，體現出典型的跨區域、跨國界傳輸特征。

本研究為認識西南地區有機氣溶膠的來源與演化提供了新的分子層面證據，也為評估東南亞跨境生物質燃燒對我國空氣質量和環境健康的潛在影響提供了科學依據。研究指出，針對干季后期跨境生物質燃燒污染，應加強區域聯合監測與跨境協同治理，在污染高發時段開展更有針對性的預警與聯防聯控，以減輕跨境傳輸對我國西南地區空氣質量的不利影響。

上述研究成果發表于環境領域著名期刊Journal of Hazardous Materials，地球環境研究所碩士研究生董卓爾為論文第一作者，李建軍研究員為通訊作者。研究受到國家自然科學基金及中國科學院青年創新促進會等項目的資助。

Zhuoer Dong, Yali Liu, Xiao Guo, Jiaying Yu, Minxia Shen, Weining Qi, Yifan Zhang, Lu Li, Yue Cao, Yingkun Jiang, Qian Wang, Shicong Li, Wenting Dai a, Jianjun Li. Molecular characteristics of organic aerosols and impacts of transboundary biomass burning in Southwest China.

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圖1 西雙版納不同時期左旋葡聚糖與PM2.5、OC、EC、脂肪酸、脂肪醇、正構烷烴、霍烷、多環芳烴、SOAi、SOAp、鄰苯二甲酸、有機多環芳烴之間的關系圖。

圖2 西雙版納干季前期、干季后期和雨季 OC 的來源分配及區域傳輸影響示意圖。