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區(qū)域污染控制國際合作聯(lián)合實驗室

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年08月30日 15:34

區(qū)域污染控制國際合作聯(lián)合實驗室的組建主要依托北京大學環(huán)境科學與工程學院、環(huán)境模擬與污染控制國家重點聯(lián)合實驗室、以及水沙科學教育部重點實驗室。德方合作單位是德國于利希研究中心及其下屬的對流層研究所和工程、電子與分析研究所，是歐洲最大的研究機構之一。雙方具有多種大型研究設備，中方有覆蓋自由基來源-循環(huán)和去除過程的地面超級觀測站系統(tǒng)、大型超高分辨率質譜系統(tǒng)、決策分析模式系統(tǒng)等，德方擁有多種大型裝置，如飛艇觀測平臺、大型室外環(huán)境模擬箱和區(qū)域空氣質量模擬系統(tǒng)及相關全球數(shù)據(jù)庫等，為“區(qū)域污染控制”的聯(lián)合研究奠定了基礎。

國際合作聯(lián)合實驗室的大型研究平臺及設備

圖1：國際合作聯(lián)合實驗室的大型研究平臺及設備

聯(lián)合實驗室的中方合作單位是北京大學環(huán)境科學與工程學院、環(huán)境模擬與污染控制國家重點聯(lián)合實驗室和水沙科學教育部重點實驗室。北京大學是我國最早開展環(huán)境學科教學和科研的機構之一，經(jīng)過40余年的快速發(fā)展，形成了在國內環(huán)境學科領域的整體優(yōu)勢地位，成為國際環(huán)境科學與工程領域具有較大影響的教學與科研機構。據(jù)ESI統(tǒng)計，北京大學環(huán)境/生態(tài)學科已躋身全球前1‰；在最新的QS國際學科評估中，北京大學環(huán)境學科位列全球21位，已成為國際環(huán)境科學與工程領域具有重要影響的教學與科研機構。

在長期的研究中，北京大學最早提出“大氣復合污染”、“河流全物質通量”和“環(huán)境文明”等科學概念與理論框架，得到國際上廣泛認可。主要成效有：

（1）發(fā)展了大氣多污染協(xié)同控制理論和方法，被納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃及國家重點研發(fā)計劃重點領域；引領了國家大氣污染防治科技計劃制定和實施，建立了區(qū)域大氣復合污染防治的技術體系和示范平臺，在珠三角、京津冀、長三角和中西部地區(qū)推廣應用。獲得國家科技進步二等獎、教育部自然科學一等獎、環(huán)境保護科學技術獎一等獎等多個獎項，在國際一流專業(yè)期刊（Atmos. Chem. Phys.、Atmos. Environ.）出版專輯4個，在Science、PNAS、Nat. Geosci.、J. Geophys. Res.、Environ. Sci. Technol.等期刊累計發(fā)表SCI論文200余篇，在國內外大氣化學研究領域產(chǎn)生了積極影響。2012年主辦大氣化學國際最高學術水平雙年會—第12 屆全球大氣化學(IGAC)國際會議，提高了中國在大氣化學領域的學術聲譽。

（2）在河流物質通量監(jiān)測、水沙介質中污染物的遷移轉化、生物響應機制等方面取得了系統(tǒng)的研究成果。在PNAS、ES&T等國際雜志發(fā)表SCI論文200余篇，獲得授權專利40余項。相關成果獲得了國家科技進步二等獎、國家技術發(fā)明二等獎。

（3）建立了污染物環(huán)境暴露-人體內暴露-健康效應標志物的機理聯(lián)系，支撐了化學品安全、臭氧層保護的國家決策與國際履約，相關成果發(fā)表SCI論文100余篇，并獲2015高校自然科學一等獎。相關成果在JAMA、PNAS等發(fā)表SCI論文100余篇，并獲教育部自然科學一等獎。

目前，經(jīng)過幾代科學家的共同努力，北京大學環(huán)境科學與工程學院已形成了以中青年學者為主體的學術隊伍，包括國家自然科學基金委創(chuàng)新群體2支，教育部創(chuàng)新團隊1支，科技部重點領域創(chuàng)新團隊1支；中國科學院院士1名，中國工程院院士2名，長江特聘教授2名和長江講座教授1名，國家杰出青年基金獲得者5名，國家優(yōu)秀青年基金獲得者2名，青年長江學者獎勵獲得者2名，“千人計劃”專家2名，青年拔尖人才計劃獎勵獲得者1名；聯(lián)合實驗室引進“千人計劃”學者1名、青年千人5名。

聯(lián)合實驗室的德方合作單位是德國于利希研究中心及其下屬的對流層研究所和工程、電子與分析研究所。

于利希研究中心（Research Center Jülich）是德國亥姆霍茲聯(lián)合會下屬的研究機構之一，成立于1956年。研究中心在成立之初的研究領域主要側重于核物理研究方面。之后，研究領域逐步擴展到能源與環(huán)境、信息科技、腦科學研究。目前，于利希研究中心下轄9個研究學部，共計56個研究所，有超過5000名研究人員，是歐洲最大的研究機構之一。研究中心擁有多種享譽歐洲、甚至全球的大型裝置，如粒子加速器COSY、超級計算機JUGENE、托克馬克實驗裝置TEXTOR、大氣環(huán)境模擬箱SAPHIR等。該研究中心與德國和世界的諸多大學和研究機構在科學研究、學生培養(yǎng)方面有著緊密的合作關系，承擔了諸多歐盟和德國的重大科研項目，并取得了卓越成果。該研究中心教授彼得·格林貝格爾因發(fā)現(xiàn)巨磁電阻效應而榮獲2007年諾貝爾物理學獎。

于利希研究中心對流層研究所（Institute of Energy and Climate Research: Troposphere）隸屬于能源與氣候研究學部，主要關注于新能源、新材料的研發(fā)與應用，空氣污染與氣候變化研究。對流層研究所的主要研究內容為發(fā)生在對流層中的、對大氣化學組成和氣候變化有重要影響的化學與物理過程，主要包括：（1）地表附近的天然源和人為源對痕量氣體（如揮發(fā)性有機物、氮氧化物、一氧化碳等）的直接排放；（2）痕量氣體在大氣中的化學轉化；（3）氣態(tài)污染物在大氣中的空間分布。其研究關注于對大氣痕量氣體時空分布的長期觀測、大氣自清潔機制的形成與發(fā)展、和大氣氣溶膠的生成與老化機理。其研究手段涵蓋了目前國際大氣化學研究領域所使用的所有主流方法，即大氣痕量組分的外場觀測、大氣化學過程的實驗室模擬、以及大氣化學反應機理和空氣質量模型的構建和改進。對流層研究所擁有目前世界范圍內體積最大（270立方米）、清潔程度最高的大氣環(huán)境模擬艙SAPHIR，可實現(xiàn)對大氣化學過程的精確模擬和控制，從而可以在最接近實際大氣的條件下研究大氣化學反應機理。此外，SAPHIR也是開展針對大氣污染監(jiān)測設備的測量比對工作的理想場所。

在大氣痕量組分的監(jiān)測方面，對流層研究所開發(fā)和擁有多種尖端測量設備，對于目前對大氣污染形成具有影響的大多數(shù)關鍵物種（如HOx和NO3自由基、揮發(fā)性有機物、氮氧化物、氣溶膠化學及物理性質等），能實現(xiàn)同步在線測量。特別是在大氣化學的核心物種羥基自由基的測量方面，研究所是全球唯一一家成功開發(fā)并應用激光誘導熒光（LIF）和差分光學吸收光譜法（DOAS）兩種技術的單位?；趯ο冗M測量技術的掌握，對流層研究所實現(xiàn)了在多種觀測平臺（如地面觀測站、大型商用客機、飛艇、噴氣式商務機、流動觀測車等）上架設動態(tài)監(jiān)測設備，對大氣痕量組分的全球和區(qū)域分布進行長期或重點觀測?；谕鈭鲇^測結果和SAPHIR模擬箱的實驗結果，對流層研究所開發(fā)和改進了多種大氣化學模式，并用于歐洲區(qū)域和全球的空氣質量預報及氣候變化研究。除自主研究外，對流層研究所與諸多大氣化學研究領域的國際知名研究機構和院校有著密切的交流與合作。

近年來，對流層研究所主持了多項歐洲空氣污染和氣候變化重大研究項目（如，EUROCHAMP-I/II、MOZAIC、IAGOS、PEGASOS等），并參與了數(shù)十項歐盟和亞洲的空氣質量研究項目（如，PRIDE-PRD、CAREBEIJING、HALO）。從2009年至今，作為第一單位，累計發(fā)表SCI文章（期刊IF > 4）290篇。其中，Nature文章3篇，Science文章3篇，Nature Geoscience文章2篇。在2012年和2013年進行的兩次綜合評估中，對流層研究所被國際同行專家評為全球大氣化學研究領域最具競爭力的研究所之一。

于利希研究中心工程、電子與分析研究所（Central Institute of Engineering, Electronics and Analytics ）致力于開發(fā)分析方法，同時使用多種化學和物理手段解決具有挑戰(zhàn)性的科學問題。目前，研究所開發(fā)和擁有50多臺尖端測量設備，包括7個高分辨率和超高分辨率質譜儀，以及包括固態(tài)核磁共振在內的4個核磁共振儀器，每年進行約25 000次分析。在物質相態(tài)微觀測試方面，可以實現(xiàn)在分子、原子層面分析物質元素組成和固體表面呈層特征，特別是具備開展不同環(huán)境條件下納米顆粒粒徑分布變化趨勢的研究能力。近年來，研究所主持了多項重大研究項目，如中德清潔飲用水項目、兼顧能源回收的水處理項目等。