1、陳松蹊團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文揭示氣象變量對(duì)空氣質(zhì)量影響的相對(duì)重要性排序及大氣邊界層的作用
北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院、統(tǒng)計(jì)科學(xué)中心陳松蹊團(tuán)隊(duì)的論文Relative importance of meteorological variables on air quality and role of boundary layer height在大氣環(huán)境權(quán)威期刊Atmospheric Environment發(fā)表。
論文使用了北京、天津、石家莊、濟(jì)南、鄭州和太原六個(gè)城市53個(gè)國(guó)控監(jiān)測(cè)站的六種大氣污染物PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2 和 O3的濃度數(shù)據(jù)，研究時(shí)間段為2013年3月至2021年2月的八個(gè)季節(jié)年。
研究發(fā)現(xiàn)，影響華北六大城市污染濃度的氣象變量順序上有很強(qiáng)的一致性。在六種污染物的變量選擇結(jié)果中，PM2.5、PM10、SO2 和 CO 四種污染物具有共同的以露點(diǎn)溫度為主導(dǎo)的氣象變量重要性順序；NO2 和 O3 則分別主要受邊界層高度和氣溫的影響，而其他氣象變量與 PM2.5的相對(duì)順序相似。這表明華北地區(qū)六種大氣污染物的氣象過(guò)程具有很強(qiáng)的規(guī)律性。
2、物理學(xué)院張霖研究員與合作者在全球農(nóng)業(yè)氨氮的PM2.5健康效應(yīng)研究方面取得重要進(jìn)展
北京大學(xué)物理學(xué)院大氣與海洋科學(xué)系張霖研究員與浙江大學(xué)谷保靜研究員、英國(guó)生態(tài)水文中心MarkSutton教授等合作，提出N-share(氮貢獻(xiàn)率)指標(biāo)，用以量化全球不同國(guó)家與地區(qū)氮排放對(duì)PM2.5健康效應(yīng)的貢獻(xiàn)率及氮減排成本，并指出控制農(nóng)業(yè)氨排放對(duì)全球PM2.5污染治理更具有成本效益。
相關(guān)成果2021年11月5日發(fā)表于《科學(xué)》。
研究發(fā)現(xiàn)，全球PM2.5污染的N-share從1990到2013年有整體增加，而區(qū)域差異很大：亞洲、南美和南非地區(qū)顯著增加，歐洲顯著降低；全球多數(shù)國(guó)家與地區(qū)中氨氮排放對(duì)PM2.5污染的貢獻(xiàn)率比氮氧化物排放貢獻(xiàn)更大。
3、城環(huán)學(xué)院周豐課題組在Nature Food發(fā)文量化全球農(nóng)田氧化亞氮減排潛力
2021年10月21日，北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院周豐課題組在Nature Food上發(fā)表題為“Global mapping of crop-specific emission factors highlights hotspots of nitrous oxide mitigation”的研究論文，首次揭示了全球農(nóng)田氧化亞氮(N2O)排放因子(EF)的空間分異及其生物地球化學(xué)機(jī)制，并量化了全球農(nóng)田N2O減排潛力。
研究發(fā)現(xiàn)，在不影響作物產(chǎn)量的情況下，全球農(nóng)田土壤N2O可減排30%，相當(dāng)于中國(guó)和美國(guó)的農(nóng)田土壤N2O排放之和，其中65%的全球減排潛力集中在20%的播種面積。
4、朱彤課題組基于水探針和顯微拉曼建立微米級(jí)顆粒pH值測(cè)量方法
北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院朱彤課題組針對(duì)這一現(xiàn)狀提出了一種通用的測(cè)量單顆粒pH值的方法，即將顆粒物中廣泛存在的水作為探針，通過(guò)顯微拉曼光譜直接檢測(cè)單顆粒物中的[H+]。這項(xiàng)研究以“Water as a probe for pH measurement in individual particles using micro-Raman spectroscopy”為題在Analytica Chimica Acta上在線發(fā)表。
該研究表明，利用水這一最常見(jiàn)的物質(zhì)作為光譜探針，可以實(shí)現(xiàn)在不受離子系統(tǒng)限制的情況下對(duì)[H+]進(jìn)行測(cè)量，可為測(cè)量大氣氣溶膠單顆粒物的pH值提供一種普遍適用的技術(shù)。
5、城市與環(huán)境學(xué)院朱丹研究團(tuán)隊(duì)發(fā)文揭示狩獵采集人口密度如何受生態(tài)環(huán)境約束
該研究成果以“Global hunter-gatherer population densities constrained by influence of seasonality on diet composition”為題，于2021年9月9日在線發(fā)表于 Nature Ecology & Evolution (《自然•生態(tài)與演化》)。
為了探究生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)什么樣的定量機(jī)制影響人口密度，北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院朱丹研究團(tuán)隊(duì)在已有的陸面過(guò)程模式基礎(chǔ)上，構(gòu)建了首個(gè)全球植被-動(dòng)物-人類(lèi)(狩獵采集者)相耦合的模型。
接下來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將該模型應(yīng)用于過(guò)去近二十萬(wàn)年，探究古氣候變化和生態(tài)系統(tǒng)演變?nèi)绾斡绊懝湃祟?lèi)的人口動(dòng)態(tài)和遷徙，以及人類(lèi)覓食、捕獵和擴(kuò)張如何反作用于生態(tài)系統(tǒng)，從而更深入理解人類(lèi)演化和發(fā)展的自然影響因素以及史前人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響。
6、物理學(xué)院張霖研究員等指出農(nóng)業(yè)土壤氮氧化物排放對(duì)我國(guó)大氣臭氧污染治理提出新挑戰(zhàn)
北京大學(xué)物理學(xué)院大氣與海洋科學(xué)系張霖研究員課題組與環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院張遠(yuǎn)航院士等合作研究，相關(guān)成果2021年8月18日在線發(fā)表于《自然?通訊》(Nature Communications)。
聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)使用GEOS-Chem大氣化學(xué)數(shù)值模型，借助高性能計(jì)算平臺(tái)描述大氣污染物的排放、化學(xué)、沉降和傳輸過(guò)程，重現(xiàn)了我國(guó)華北平原夏季臭氧污染的時(shí)空分布特征，并分解出人為排放對(duì)臭氧污染的貢獻(xiàn)值，該指標(biāo)可以用來(lái)衡量通過(guò)人為污染物減排所能達(dá)到的最大臭氧濃度下降值。這項(xiàng)研究指出了與其他臭氧污染嚴(yán)重的國(guó)家和地區(qū)相比，我國(guó)華北平原的土壤氮氧化物高排放帶來(lái)額外的挑戰(zhàn)。
7、周歡萍團(tuán)隊(duì)及合作者在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究方面取得重要進(jìn)展
北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院周歡萍研究員團(tuán)隊(duì)與北京理工大學(xué)材料學(xué)院陳棋教授團(tuán)隊(duì)等單位合作，開(kāi)發(fā)了“液相介質(zhì)退火”工藝，可以在全天候條件下，可重復(fù)地制備高效穩(wěn)定的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
研究成果以“液相介質(zhì)退火制備穩(wěn)定鈣鈦礦太陽(yáng)能電池并提高可重復(fù)性(Liquid medium annealing for fabricating durable perovskite solar cells with improved reproducibility)”為題，于2021年7月30日在線發(fā)表于《科學(xué)》(Science)期刊上。
8、環(huán)境學(xué)院朱彤課題組成功使用顯微拉曼光譜測(cè)量實(shí)際大氣單顆粒化學(xué)組成及混合態(tài)
2021年7月21日Environmental Science & Technology在線發(fā)表了朱彤教授課題組題為“Using Micro-Raman Spectroscopy to Investigate Chemical Composition, Mixing States, and Heterogeneous Reactions of Individual Atmospheric Particles”的論文。
針對(duì)采集的11份北京大氣單顆粒樣品，朱彤課題組使用顯微拉曼光譜測(cè)量了樣品中1200個(gè)單顆粒的化學(xué)組成。根據(jù)特征拉曼光譜，在單顆粒中鑒定出了(NH4)2SO4、NH4NO3、黑碳、有機(jī)物、NaNO3和多種礦質(zhì)組分。該研究表明顯微拉曼光譜是研究大氣單顆粒化學(xué)組成、混合態(tài)和非均相反應(yīng)的有力工具。
9、城環(huán)學(xué)院王學(xué)軍課題組與合作者在Nature Geoscience發(fā)文指出河流入海是全球近海海洋長(zhǎng)期被低估的重要汞來(lái)源
Nature的Research Highlight以“Toxic mercury rides rivers into the sea”為題對(duì)本文進(jìn)行了報(bào)道。
本研究的估計(jì)結(jié)果三倍于近30年來(lái)被科學(xué)界廣泛采納的估計(jì)值(如聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署，300噸每年)，強(qiáng)調(diào)河流是地球汞循環(huán)中長(zhǎng)期被低估的重要貢獻(xiàn)者之一。研究結(jié)果可用于指導(dǎo)各國(guó)汞污染防治政策的制定，以減緩人為汞排放對(duì)公眾健康的影響。
10、環(huán)境學(xué)院劉建國(guó)課題組揭示國(guó)際高關(guān)注化學(xué)品短鏈和中鏈氯化石蠟在中國(guó)產(chǎn)品中的分布、排放與環(huán)境歸趨
研究成果以“Distribution and Emission Estimation of Short- and Medium-Chain Chlorinated Paraffins in Chinese Products through Detection-Based Mass Balancing”為題，發(fā)表在Environmental Science & Technology。
該研究開(kāi)展了為期兩年的全國(guó)氯化石蠟全產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研及124種典型CPs應(yīng)用產(chǎn)品中SCCPs和MCCPs的濃度檢測(cè)，首次全面揭示了SCCPs和MCCPs在中國(guó)產(chǎn)品中的分布狀態(tài)、產(chǎn)生規(guī)模、排放清單和環(huán)境歸趨，指出了中國(guó)不同于歐洲等國(guó)際其他地區(qū)的SCCPs 和MCCPs產(chǎn)品分布模式，揭示了中國(guó)SCCPs和MCCPs的主要排放及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源。
11、物理學(xué)院極端光學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦光伏介電調(diào)控研究中取得重要進(jìn)展
北京大學(xué)物理學(xué)院、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、納光電子前沿科學(xué)中心極端光學(xué)研究團(tuán)隊(duì)朱瑞研究員、龔旗煌院士與英國(guó)薩里大學(xué)張偉教授、美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室Thomas P. Russell教授合作，相關(guān)研究成果以“鈣鈦礦光伏器件中的介電屏蔽”(Dielectric screening in perovskite photovoltaics)為題發(fā)表于《自然·通訊》(Nature Communications, 12, 2479 (2021))。
該研究通過(guò)對(duì)鈣鈦礦中缺陷捕獲載流子過(guò)程的深入認(rèn)知，進(jìn)一步發(fā)展了調(diào)控降低缺陷誘導(dǎo)非輻射損失的新思路，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了通過(guò)介電調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)高效鈣鈦礦光伏器件的可行性，為領(lǐng)域發(fā)展拓展了新的方向。
12、城環(huán)學(xué)院李本綱團(tuán)隊(duì)最新評(píng)估表明：中國(guó)對(duì)全球變暖的影響不足美國(guó)的百分之四十
研究結(jié)果于2021年4月6日以“The contributions of individual countries and regions to the global radiative forcing(不同國(guó)家和地區(qū)對(duì)全球氣候強(qiáng)迫的貢獻(xiàn))”為題在線發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)刊物《美國(guó)科學(xué)院院刊》(PNAS)上。
評(píng)估結(jié)果表明，1850至2014年間，美國(guó)、歐盟15國(guó)及中國(guó)分別貢獻(xiàn)全球氣候強(qiáng)迫的21.9%、13.7%和8.6%，中國(guó)對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)不足美國(guó)的百分之四十。俄羅斯(8.2%)、印度(6.2%)、日本(3.9%)、巴西(3.5%)等國(guó)的貢獻(xiàn)也不容忽視。
13、環(huán)境學(xué)院邱興華課題組與合作者揭示亞急性空氣污染暴露的人體健康效應(yīng)模式
北京大學(xué)(PKU)邱興華課題組與洛杉磯加州大學(xué)(UCLA)Yifang Zhu和Jesus Araujo教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期合作，結(jié)果近期以“Metabolomic Changes after Subacute Exposure to Polycyclic Aromatic hydrocarbons: A Natural Experiment among Healthy Travelers from Los Angeles to Beijing”為題發(fā)表于Environmental Science & Technology。
課題組開(kāi)發(fā)代謝組學(xué)技術(shù)，以系統(tǒng)識(shí)別高暴露場(chǎng)景下變化的代謝物，以及高暴露結(jié)束后的恢復(fù)情況。
14、城市與環(huán)境學(xué)院王旭輝研究團(tuán)隊(duì)在全球農(nóng)業(yè)灌溉研究中取得新進(jìn)展
北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院王旭輝研究員與合作者綜合使用調(diào)查和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及10個(gè)全球作物模型，研制了全球小麥和玉米灌溉增產(chǎn)效應(yīng)分布圖，并解析了這兩種作物的灌溉水供給與需求。
該研究成果以“Global irrigation contribution to wheat and maize yield”為題發(fā)表于《自然—通訊》(Nature Communications)雜志。
15、環(huán)境學(xué)院劉穎君與合作者在PNAS發(fā)文揭示室內(nèi)臭氧反應(yīng)機(jī)理與影響
2021年2月1日，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)工程學(xué)院劉穎君研究員與合作者以直接投稿(Direct Submission)方式在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)發(fā)表題為“Observing ozone chemistry in an occupied residence”的研究論文。
該研究所得到的臭氧在低濃度水平下仍能顯著影響室內(nèi)空氣有機(jī)組分的觀測(cè)證據(jù)，對(duì)于我們深入認(rèn)識(shí)臭氧健康效應(yīng)具有啟示意義。
16、朱彤和薛濤研究團(tuán)隊(duì)系列研究證明中國(guó)大氣污染治理顯著改善公共健康
北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院朱彤教授、公共衛(wèi)生學(xué)院薛濤副研究員及其團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了系列研究，成果分別發(fā)表于PLOS Medicine、The Lancet Regional Health –Western Pacific和Annals of the American Thoracic Society。
研究發(fā)現(xiàn)，CHARLS人群的PM2.5暴露水平在《大氣十條》實(shí)施前(2011-2013年)無(wú)顯著時(shí)間趨勢(shì)，而在實(shí)施后迅速下降，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PM2.5年均濃度每降低10 微克/立方米，研究人群呼氣峰值流量(PEF)增加15 升/分鐘、抑郁評(píng)分降低4%、家庭醫(yī)療支出節(jié)省252元/人，并且上述關(guān)聯(lián)均為統(tǒng)計(jì)顯著。
17、高穩(wěn)定性低溫催化產(chǎn)氫取得突破性進(jìn)展
北京大學(xué)馬丁教授課題組與中國(guó)科學(xué)院大學(xué)周武教授、大連理工大學(xué)石川教授、中科院山西煤化所溫曉東研究員課題組合作，發(fā)現(xiàn)報(bào)道了一種高密度、高分散的原子級(jí)Pt物種(單位點(diǎn)Pt1物種以及亞納米Ptn團(tuán)簇)和α-MoC組成的界面催化結(jié)構(gòu)用于高效催化水和CO活化。為燃料電池原位供氫提供了新思路。
18、環(huán)境學(xué)院尚靜課題組揭示煙炱顆粒光催化自氧化增強(qiáng)健康損傷
系列研究成果發(fā)表在Environmental Science & Technology、Environmental Pollution、ACS Applied Materials & Interfaces等國(guó)際知名期刊上。
北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院尚靜課題組研究揭示了大氣煙炱顆粒的“類(lèi)rGO”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和光催化活性，提出的煙炱顆粒的光催化自氧化機(jī)制為探討其在大氣化學(xué)反應(yīng)中的意義提供了新的認(rèn)知，也為評(píng)價(jià)煙炱顆粒的健康和氣候效應(yīng)提供了新的理論基礎(chǔ)。
19、極端光學(xué)研究團(tuán)隊(duì)朱瑞、龔旗煌等在鈣鈦礦光伏器件“埋底界面”研究方面取得重要突破
北京大學(xué)物理學(xué)院“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”朱瑞研究員、龔旗煌院士與英國(guó)薩里大學(xué)張偉教授合作，在頂級(jí)材料期刊Advanced Materials(影響因子IF=27.40)上發(fā)表題為“Buried Interfaces in Halide Perovskite Photovoltaics”的研究論文。
該研究工作對(duì)鈣鈦礦多晶薄膜“埋底界面”的微區(qū)形貌、化學(xué)組分、電子結(jié)構(gòu)及光物理性質(zhì)進(jìn)行了充分分析，創(chuàng)新發(fā)展了多晶薄膜無(wú)損剝離技術(shù)、原位共聚焦熒光成像技術(shù)等，為今后研究多晶薄膜的底面特性提供了通用平臺(tái)；也發(fā)現(xiàn)了薄膜底部相較于頂部具有更加嚴(yán)重的異質(zhì)性，并進(jìn)一步揭示了薄膜底部大量非輻射復(fù)合區(qū)域的主要來(lái)源，最終闡明了鹵化銨上表面鈍化技術(shù)的真實(shí)機(jī)理，顛覆了傳統(tǒng)的機(jī)理認(rèn)知，為今后鈣鈦礦多晶薄膜鈍化技術(shù)的發(fā)展以及鈍化分子的設(shè)計(jì)提供了系統(tǒng)的指導(dǎo)。