汾渭平原是我國大氣污染防治行動計劃中，與京津冀和長三角并列的三大重點區域之一。近年來，隨著對污染源的控制與治理，汾渭平原的大氣污染從富含硫酸鹽轉變為富含硝酸鹽。空氣污染問題仍沒有得到根本性的解決。為了進一步了解PM2.5的增長機制及硝酸鹽形成的關鍵因素，有效減輕空氣污染，對汾渭平原重點城市開展針對顆粒物變化趨勢、影響因素和污染源特征的深入研究至關重要。對研究該區域及我國北方其他城市PM2.5發生發展規律、產生機制及驅動因素等具有代表意義，為相關部門制定有針對性的大氣污染協同控制措施提供科學證據，為全面提高我國城市地區的空氣質量具有重要的現實意義。

地球環境研究所科研人員于2017年至2020年在西安和寶雞開展多次氣溶膠高時間分辨率實時觀測，結合氣象要素和氣溶膠前體物，綜合運用機器學習模型等方法探討了該區域氣溶膠中離子組分的時空分布特征、形成機制和對PM2.5增長速度的影響等。研究結果表明，隨著氣溶膠污染的加重，硝酸鹽對PM2.5質量濃度的貢獻顯著增加，大氣中過量氨(NH3)是導致NO3-高濃度的主要因素之一。機動車限行協同減排了NOx和NH3，可有效緩解顆粒物污染。顆粒物爆發性增長在污染過渡期（75 μg m-3≤PM2.5<150 μg m-3）發生的頻率最高。相對濕度和一次排放源是影響PM2.5爆發性增長的重要因素和主要來源。

以上成果發表于國際學術期刊Particuology?（蘇慧為第一作者）和Atmospheric Environment（李煥為第一作者），通訊作者為張婷高級工程師。該研究得到中國科學院西部之光（XAB2021YN05）、寶雞市大氣污染防治“一市一策”駐點跟蹤研究（DQGG-05-36）、國家大氣研究計劃（2017YFC0212200）、國家自然科學基金（41503123）和中國科學院戰略重點研究計劃（XDB40000000）等多個項目的聯合資助。

Su, H., Zhang, T.*, Liu, S. X., Qu, Y., Li, H., Zhou, J. M., Zhao, Z. Z., Wang, Q. Y., Li, L., Shen, M, X., Chen, S. Y., Ho, S. S. H., Cao, J. J., 2023. Growth of nitrate contribution to aerosol pollution during wintertime in Xi'an, northwest China: Formation mechanism and effects of NH3. Particuology. 87, 303-315.

https://doi.org/10.1016/j.partic.2023.09.014

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Li, H., Zhang, T.*, Su, H., Liu, S. X., Shi, Y. Q., Wang, L. Y., Xu, D. D, Zhou, J. M., Zhao, Z. Z.,Wang, Q. Y., Ho, S. S. H., Qu, Y., Cao, J. J., 2024. Factors affecting the different growth rates of PM2.5：Evidence from composition variation, formation mechanisms, and importance analysis of water-soluble inorganic ions with case study in northern China. Atmospheric Environment. 340,120193.

https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2024.120913.

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圖1 不同污染水平下過量氨和濕度對硝酸鹽形成機制的影響

圖2 PM2.5爆發性增長期的組分特征、時空分布和形成機制