环境学院2项科研成果入选2021年度“中国生态环境十大科技进展”

近日，中国科协生态环境产学联合体向社会发布了2021年度“中国生态环境十大科技进展”。以北京大学环境科学与工程学院朱彤院士为首的环境健康团队科研成果“空气污染全组分暴露表征及健康效应机制：从科学认知到政策建议”以及学院作为主要参与单位、宋宇教授作为主要完成人的科研成果“大气重污染硫酸盐快速形成的化学原理”同时入选。

成果1：空气污染全组分暴露表征及健康效应机制：从科学认知到政策建议

空气污染尤其PM2.5是危害人类健康的重要风险因素，每年导致全球近700万人过早死亡。实现“健康中国”战略，科学、精准治理空气污染是关键，为此亟需强化从污染源到健康效应的证据链和因果关系以提供科学支撑。

北京大学环境健康团队长期致力于空气污染的健康效应及防控研究，团队成员朱彤、宫继成、刘颖君、薛涛、邱兴华、尚静、叶春翔、郑玫等老师作为主要完成人在2021年度取得的主要进展包括：

（1）针对大气污染来源繁多且组成复杂的难题，开展全组分暴露分析，揭示臭氧非均相氧化反应对室内空气OVOCs来源的显著影响；从上千种PM2.5组分中识别新型促炎组分，发现燃烧源组分的显著危害；基于先进的数据融合技术，首次量化生物质燃烧源PM2.5对全球儿童死亡的影响。

（2）针对健康效应复杂的关键难题，结合暴露、转录和代谢等多组学技术开展定组人群研究，揭示健康危害的生物学机制；研发氧化脂组学技术，发现空气污染影响脂质代谢调控的关键生物学证据；揭示臭氧短期暴露导致人体氨基酸代谢扰动并造成尿素循环紊乱的机制；采用个体自对照和双重差分“准实验”设计强化因果性，发现PM2.5是人群精神健康和流产、死胎等新型健康结局的危害因素。

（3）针对科学评估防控效果的难题，以污染控制措施实施前后中国大气污染和人群健康的对比，基于人群实证研究，建立评价大气污染治理健康效益的新范式；发现大气污染治理在减少医疗开支、改善肺功能和老龄健康等多方面的效益。研究系统强化了从污染源到健康效应的因果关系证据，为空气污染的精准防控提供了关键科学依据，学术和社会影响广泛。

以上成果均于2021年发表在PNAS、Nature Communications和Lancet子刊等期刊，被多家知名媒体报导，为WHO工作报告提供了重要理论支撑；朱彤教授受联合国亚太经社会组织邀请做空气污染与新型健康结局的报告；团队受邀将研究成果编制成咨询报告和政策建议呈送国家决策机构。

空气污染全组分暴露表征及健康效应机制：从科学认知到政策建议

（来源：中国科协生态环境产学联合体）

成果2：大气重污染硫酸盐快速形成的化学原理

硫酸盐是细颗粒物PM2.5的重要组分，其日均浓度可高达100 μg m-3，然而，它的形成无法用欧美科研人员提出的化学原理解释。因此，寻找科学合理的硫酸盐生成新机制，成为近些年来科研人员极具挑战性的任务。

北京大学宋宇教授和中国科学院化学研究所葛茂发研究员、王炜罡研究员经过多年合作，开展了接近真实大气环境条件下的烟雾箱实验和数值模拟，揭示了大气重污染硫酸盐快速形成的主要化学机制。他们认为，低温高湿条件下，气溶胶锰离子可以在吸湿气溶胶表面快速催化氧化SO2生成硫酸盐，该机制可解释超过九成的重污染硫酸盐生成。相关系列研究结果发表在Nature Communications（2021, 12, 1993）、Atmos. Chem. Phys.（2021, 21, 2179）、Geophys. Res. Lett. (2017, 44, 5213) 等学术期刊上，并成为高引论文。成果被最新的国家自然科学基金委《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编》收录。研发的计算方法被多家单位应用到空气污染预警预报系统。研究结果也可望给其它二次颗粒物的非均相形成研究提供科学参考。

大气重污染硫酸盐快速形成的化学原理

（来源：中国科协生态环境产学联合体）

延伸阅读：

为反映生态环境科技领域前沿发展动态，引领生态环境领域技术创新，为我国生态环境保护和美丽中国建设提供科技支撑，中国科协生态环境产学联合体（以下简称“联合体”）开展了2021年度“中国生态环境十大科技进展”（以下简称“十大进展”）遴选工作。经两院院士、联合体各成员单位和全国大专院校、科研机构推荐，联合体对推荐进展进行形式审查、公示、初评并组织院士和学部委员终评。入选的项目需要在科学技术方面有重大进展，且具有创新性、先进性、重大学术价值和应用前景或良好的社会效益。

新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/DGB3szgv9Jj9q7CGiab0hw

“空气污染全组分暴露表征及健康效应机制：从科学认知到政策建议”的代表性论文链接：

（1）   Lancet Planet Health, 2021, 5, e588-e598

https://doi.org/10.1016/S2542-5196(21)00153-4

（2）   Lancet Planet Health, 2021, 5, e15-e24

https://doi.org/10.1016/S2542-5196(20)30268-0

（3）   Lancet Regional Health - Western Pacific, 2021, 6, 100079

https://doi.org/10.1016/j.lanwpc.2020.100079

（4）   Nat Commun, 2021, 12, 3205

https://doi.org/10.1038/s41467-021-23529-7

（5）    PLoS Med, 2021, 18(1), e1003480

https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003480

（6）   PNAS, 2021, 118(6), e201840118

https://doi.org/10.1073/pnas.2018140118

（7）   Environ Sci Technol, 2021, 55, 10589-10596

https://doi.org/10.1021/acs.est.1c02023

（8）   Environ Int, 2021, 147, 106314

https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106314

（9）    Environ Int, 2021, 156, 106623

https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106623

“大气重污染硫酸盐快速形成的化学原理”的代表性论文链接：

（1）   Nature Communications, 2021, 12, 1993

https://www.nature.com/articles/s41467-021-22091-6

（2）   Atmos. Chem. Phys., 2021, 21, 2179

https://acp.copernicus.org/articles/21/2179/2021/

（3）    Geophys. Res. Lett., 2017, 44, 5213

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL073210