2025年中國分析測試科學獎二等獎：大氣吸光性氣溶膠在線離線耦合質譜檢測方法及應用
完成單位：東南大學，南京信息工程大學，南京江北新材料科技園有限公司
完成人：蓋鑫磊,汪俊峰,譚濤,張運江,李海瑋,陳敏東
成果簡介：大氣吸光性氣溶膠（包括黑碳和棕碳）顯著降低大氣
能見度，導致灰霾產生，同時也是重要氣候增暖因子，但其化學組成及來源定量一直是大氣環(huán)境領域的研究難點，限制了大氣污染防治的高效實踐。本項目創(chuàng)建了大氣吸光性氣溶膠在線離線耦合質譜檢測方法體系，發(fā)表相關論文50余篇，申請/授權專利10余項，產生了很好的學術影響。項目成果已成功用于我國重點城市北京、上海、南京、揚州等多地觀測中，成功解析了灰霾污染成因，為相應地區(qū)空氣質量管控措施的制定提供了切實可行的科學依據；成果還直接用于指導南京江北新材料科技園大氣污染溯源和企業(yè)管控。
創(chuàng)新點及科學價值：（1）建立了在線選擇性檢測僅含黑碳大氣細
粒子的方法，可不受共存的其他非黑碳細粒子影響，精準厘清黑碳及其包覆層化學組分對其吸光性的影響規(guī)律，及與吸濕性之間的函數關系；為準確評估黑碳氣溶膠的直接（吸光能力影響輻射強迫）和非直接（吸濕能力影響成云和降雨）氣候效應提供了科學支撐。（2）建立了大氣富勒烯黑碳簇在線檢測和定量方法，發(fā)現了石化工業(yè)排放是大氣富勒烯的最重要來源；相關方法有望用于其他環(huán)境介質富勒烯的分析，為富勒烯化學研究提供了一種新穎的分析工具，有助于更好地評估環(huán)境中富勒烯賦存與分布特征及其環(huán)境健康效應等；（3）率先將在線質譜用于長期氣溶膠樣品離線分析，大大拓展了氣溶膠質譜技術在環(huán)境大氣領域的應用；建立了棕碳化學組成與吸光性質之間的關聯(lián)，深化了對棕碳污染特征、大氣化學行為以及環(huán)境氣候影響的科學認識。
社會經濟效益：項目創(chuàng)建的質譜方法在外場實測和實驗模擬中均獲得了成功應用，并取得了較好的經濟社會效益，主要體現在：
（1）厘清了多個重要城市大氣顆粒物（尤其是黑碳）的污染水平、化學組成以及來源貢獻；很好支撐了重點區(qū)域制定有針對性的減排戰(zhàn)略和策略措施，高效降低大氣顆粒物污染，為相應城市空氣質量達標以及達標改善所帶來的經濟和健康收益做出了貢獻。
（2）從化學組成和來源角度獲得的黑碳吸光增強影響要素的結果，可以直接用于實踐中指導大氣黑碳及其包覆組分的有效減排，降低其正輻射強迫效應，有助于我國氣候變化應對。
（3）成果在南京江北新區(qū)大氣污染現狀摸底、排放清單構建、高值污染事件精準溯源及重點企業(yè)排放管控中，發(fā)揮了十分重要的作用，為園區(qū)綠色發(fā)展做出了重要貢獻。
（4）團隊在成果研發(fā)和應用過程培養(yǎng)了數十名研究生（近6年培養(yǎng)4名博士生，37名碩士生）。這些高技術專業(yè)人才將持續(xù)為我國環(huán)境治理或相關行業(yè)做貢獻。
應用前景：項目成果前期已經獲得了良好應用，隨著我國未來大氣污染防治（PM2.5深度減排）和氣候變化應對的戰(zhàn)略需求，成果未來應用前景將更加廣闊。
