自2013年9月实施《大气污染防治行动计划》(简称“大气十大措施”)以来,我国人为源大气污染物排放得到有效控制,常规大气污染物浓度下降大幅下降。汞是一种全球性大气重金属污染物,可以跨境运输。由于缺乏可靠的观测数据,目前对中国大气汞浓度和人为排放的长期趋势的了解尚不清楚。
近日,中国科学院地球化学研究所冯新斌研究员(通讯作者、共同作者)、付学武研究员(共同作者)与国内外研究人员共同在《中国空气》发表题为《中国空气》的论文。 ( ,NSR)该研究论文基于中国及北半球其他背景区大气汞的长期连续观测数据,分析了近15年来中国大气汞的变化趋势和驱动因素,并测算“大气十项措施”实施以来我国大气汞排放人为减排量。
在这项研究中,研究人员:
揭示我国大气汞浓度长期变化趋势
根据长期连续观测数据发现,2013年“大气十大措施”实施前后,我国大气汞浓度呈现上升和下降趋势。其中,我国大气汞浓度下降了38.6%± 2013年至2022年为12.7%,与同期其他北半球大致相同。背景面积减少了4倍(5.7-13.5%)(图1)。 2022年中国本底区大气汞平均浓度为1.48 ng·m-3,与北半球其他本底区平均浓度基本一致。
图1 2008年以来中国大气汞及其他污染物浓度变化。(A)中国与北半球其他地区大气汞浓度变化趋势比较; (B) 中国近地表大气常规污染物浓度和人为汞排放变化趋势
人为减排被发现是推动中国大气汞浓度下降的重要因素
根据源汇关系模型可知,人为汞排放是影响中国背景区大气汞浓度变化的关键因素(图2)。研究发现,2008年以来我国大气汞浓度与常规大气污染物浓度的变化趋势和幅度基本一致(图1)。结合全球大气汞背景、植物吸收、地表汞再释放、大气化学等变量的相关性分析,作者证明“大气十大措施”的实施实现了人为大气汞的协调减排,导致中国大气汞浓度显着下降。重要因素。
图 2. 人为汞排放对区域大气汞浓度变化的影响。 (A) 青海瓦里关全球大气参考站; (B) 吉林长白山区域大气本底站; (C) 云南哀牢山区域大气本底站; (D) 浙江大梅山区域大气本底站

2013年以来中国人为源大气汞排放量预计减少量
利用卷积神经网络(CNN)深度学习研究方法,确定了人为汞排放与大气汞浓度变化之间的定量关系。基于机器学习和经验公式模型,估算了“大气十措施”实施以来中国人为汞排放率。时间和空间的变化。 2013年至2022年,中国人为源大气汞排放量减少约38-50%,其中大部分减少发生在2013年至2019年。减排最显着的地区是华北、西南和华东地区。中国(图3)。

图3. 中国人为源大气汞排放的时空变化特征估算。 (A) 2013年以来中国人为大气汞排放量逐年变化特征(基于2013年); (B) 2022—2013年中国人为大气汞排放变化空间分布特征
研究表明,中国的减排行动为全球大气汞排放量减少做出了重要贡献,是近十年来北半球大气汞浓度下降的重要因素。传统的全球汞循环模型认为,人为排放占全球大气汞排放的一小部分(~25%)。然而,这项研究发现,控制人为排放可以有效降低大气汞浓度,表明人为汞排放对全球大气汞排放有显着影响。回收的影响比传统理解的要大得多。
该研究是在国家自然科学基金重大项目()、国家重点基础研究发展计划(973计划)()、中科院战略性先导科技专项()和原创创新项目从0到1()的。


