中科院气溶胶化学与物理重点实验室简介

中科院气溶胶化学与物理重点实验室简介（1）实验室简介

中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室，依托地球环境研究所，现有固定人员35名，主任为曹军骥研究员，学术委员会主任为安芷生院士和David Y. H. PUI教授。实验室瞄准国际前沿气溶胶科学问题和紧迫的国家需求，积极参与国内外竞争与交流，与国内外一流科学家和学术机构建立稳固而长期的实质性合作，在粉尘、黑碳、有机和PM2.5等气溶胶前沿领域开展原创性研究，获得的诸多研究成果在国内外产生重要影响。经二十余年发展，实验室正成为活跃在国际气溶胶研究舞台上的重要学术机构。

气溶胶化学与物理重点实验室瞄准当前国际全球变化研究中气溶胶气候环境影响等科学问题, 及国家面临的空气污染治理和大气灰霾控制技术等紧迫的科技需求，重点开展气溶胶关键物种及其气候、环境效应，先进的气溶胶技术及其应用，气溶胶数值模拟，以及PM2.5来源解析与污染控制等方面的工作。实验室率先在国内开展大气碳气溶胶研究，目前主要从事大气气溶胶、大气环境、室内空气污染等方面的研究，开展了气溶胶的物理/化学/光学特征、来源与形成、时空分布、演化历史及其气候环境效应的研究，通过过去与现代环境的观测与模拟结合研究辨明气溶胶在地球大气演化过程中的地位与作用，为环境保护部门治理我国沙尘暴、城市大气颗粒物污染、黄土高原水土流失综合治理以及我国环境外交提供科学依据。研究室在西部城市及环境背景点已设置了多个长期采样监测点，拥有较为完备的采样和分析设备。可以对大气颗粒物样品进行理化全分析，正在承担着国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目和中国科学院创新方向项目等课题多项。研究室自2000

年建设至今，研究成果已经在Science、PNAS、JGR、ACP、

ES&T、AE等国际高水平杂志上发表气溶胶相关SCI论文~200余篇，被引用率达到了~3000余次，在国内外具有重要的学术影响。

近5年来承担科研课题40项，总经费8343万。其中主持国家科技部基础性研究专项（1项）、科技部科技支撑计划（2项）、国家基金委重点基金（1项）和杰出青年基金（1项），共同主持中科院战略先导专项中气溶胶项目（1项）。实验室在黑碳、粉尘、有机气溶胶和PM2.5研究方面取得诸多重要研究成果。建立了不同类型黑碳分离测试方法和有机碳/元素碳稳定同位素源解析方法，为黑碳研究提供新的视角和思路，并应用到不同城市和区域气溶胶来源分析，获得我国主要城市与背景地区碳气溶胶分布。开发粉尘碳酸盐含量测试新技术，明确高含量碳酸盐的亚洲粉尘对区域和全球减缓酸雨和降低CO2浓度的明显作用，定量获取了沙漠粉尘气溶胶硫酸盐的含量；论证了土壤来源的硫酸盐对长距离传输粉尘气溶胶中硫酸盐贡献的重要性，并建立了粉尘源谱(元素/离子/碳/同位素)，丰富亚洲粉尘研究。开展东亚多城市、高山和海洋有机气溶胶同步观测，获得有机气溶胶来源、组成和时空分布。在分子水平上获得其组成、时空变化、粒径分布等特征。阐明煤烟型、生物质燃烧型、机动车尾气型灰霾有机气溶胶的指纹特征，为污染治理提供依据。确证多环芳烃（PAH）在长距离传输过程中的挥发、吸附/凝缩，丰富了无机和有机组分的耦合演化研究。开展全国14城市PM2.5冬夏两季的同步观测，获得PM2.5质量浓度和化学全组分的空间分布格局(迄今最全面的数据集)，为国家开展PM2.5监测与防治提供背景数据。建立自2003年以来西安PM2.5日均质量浓度和各个物质组成的变化特征(国内唯一的长序列日均变化的连续曲线)。提交6份政府咨询报告,为PM2.5

污染控制提供对策与建议。发表SCI论文171篇（2009-2013年），影响因子>2.0达120篇，包括PNAS、JGR、ACP、EST和AE等国际高水平杂志，被SCI引用1688次，篇均引用9.9次/5年，出版《PM2.5与环境》专著一部、译著《洛杉矶雾霾》一部，在国内外气溶胶学术界产生重要影响。粉尘和碳相关成果获2012国家自然科学二等奖，开发DNPH-ACN同步萃取、衍生化技术和气质联用(TD-GC/MS)快速分析技术，获“进样口直接热解析测量气溶胶中有机物的设备”实用新型专利一项。

历史沿革：

1984年，在刘东生院士等老一辈科学家的倡议下，中国科学院黄土与第四纪地质研究室成立。安芷生院士（时任副研究员）带领几名科研人员开始了艰苦而辉煌的创业历程。

1987年8月，被中国科学院批准为开放实验室，刘东生院士任第一任实验室主任。

1988年，成立粉尘地球化学实验室。

1993年，实验室被原国家计委列入“国家重点实验室建设计划”，1995年通过验收，成为国家重点实验室，安芷生院士为黄土与第四纪地质国家重点实验室第一任主任。

1999年，以黄土与第四纪地质国家重点实验室为基础成立了地球环境研究所，并整体进入中国科学院创新工程试点。

2000年开始筹建气溶胶实验室，2003年建成并运行，随着实验室规模的逐步扩大，2006年命名为粉尘与环境研究室，为黄土与第四纪地质国家重点实验室的五大支柱研究室之一，目前已取得多项原创性研究成果。研究室主任为曹军骥研究员。2011年2月，开始建设所级气溶胶重点实验室。同年9月，陕西省环境保护厅批准（陕环发【2011】78号）成立环保领域第

二个省级重点实验室“陕西省环境保护大气细粒子重点实验室”。

2014年8月，经中国科学院批准，建立气溶胶化学与物理重点实验室

（2）研究方向

A.气溶胶关键物种及其气候环境意义

不同时间和空间尺度上气溶胶的物理、化学及光学特征是准确认识气溶胶气候及环境效应的关键，也是我国大气污染治理与环境外交决策的科学依据。为此，侧重于：

1)我国典型区域气溶胶关键物种（黑碳、沙尘、有机气溶胶等）时空分布特征研究；

2)研究人为污染物与生物二次有机气溶胶(BSOA)的耦合演化及影响因素，探讨生物气溶胶的气候效应；

3) 开展室内气溶胶理化特征研究，探讨文物保护及室内污染控制措施；

4)表征纳米气溶胶，研究超细粒子的生成机制。

B.PM2.5 来源解析与污染控制

研究人为和自然排放源数据资料及指纹特征，建立面向公众的我国自主知识产权的PM2.5 源谱基础数据库及主要污染物排放清单。进行传统与先进大气化学模式相结合的PM2.5 源解析新方法研究，高精度解析我国不同城市大气PM2.5 主要污染源，建立不同污染源贡献变化的历史数据库。集合先进的大气化学模式与GIS 体系，构建城市地区空气质量预报预警系统，实现污染物各种理化特征、时空变化等预报，对PM2.5 重污染事件进行及时、准确预警，探讨气象和排放的贡献程度。