1、陳松蹊團隊發(fā)表論文揭示氣象變量對空氣質(zhì)量影響的相對重要性排序及大氣邊界層的作用
北京大學數(shù)學科學學院、統(tǒng)計科學中心陳松蹊團隊的論文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、濟南、鄭州和太原六個城市53個國控監(jiān)測站的六種大氣污染物PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2 和 O3的濃度數(shù)據(jù)，研究時間段為2013年3月至2021年2月的八個季節(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溫度為主導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的相對順序相似。這表明華北地區(qū)六種大氣污染物的氣象過程具有很強的規(guī)律性。
2、物理學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展
北京大學物理學院大氣與海洋科學系張霖研究員與浙江大學谷保靜研究員、英國生態(tài)水文中心MarkSutton教授等合作，提出N-share(氮貢獻率)指標，用以量化全球不同國家與地區(qū)氮排放對PM2.5健康效應(yīng)的貢獻率及氮減排成本，并指出控制農(nóng)業(yè)氨排放對全球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》。
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)國家與地區(qū)中氨氮排放對PM2.5污染的貢獻率比氮氧化物排放貢獻更大。
3、城環(huán)學院周豐課題組在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，北京大學城市與環(huán)境學院周豐課題組在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機制，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%，相當于中國和美國的農(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顆粒pH值測量方法
北京大學環(huán)境科學與工程學院朱彤課題組針對這一現(xiàn)狀提出了一種通用的測量單顆粒pH值的方法，即將顆粒物中廣泛存在的水作為探針，通過顯微拉曼光譜直接檢測單顆粒物中的[H+]。這項研究以“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，利用水這一最常見的物質(zhì)作為光譜探針，可以實現(xiàn)在不受離子系統(tǒng)限制的情況下對[H+]進行測量，可為測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)境學院朱丹研究團隊發(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)通過什么樣的定量機制影響人口密度，北京大學城市與環(huán)境學院朱丹研究團隊在已有的陸面過程模式基礎(chǔ)上，構(gòu)建了首個全球植被-動物-人類(狩獵采集者)相耦合的模型。
接下來，研究團隊計劃將該模型應(yīng)用于過去近二十萬年，探究古氣候變化和生態(tài)系統(tǒng)演變?nèi)绾斡绊懝湃祟惖娜丝趧討B(tài)和遷徙，以及人類覓食、捕獵和擴張如何反作用于生態(tài)系統(tǒng)，從而更深入理解人類演化和發(fā)展的自然影響因素以及史前人類對生態(tài)系統(tǒng)的長期影響。
6、物理學院張霖研究員等指出農(nóng)業(yè)土壤氮氧化物排放對我國大氣臭氧污染治理提出新挑戰(zhàn)
北京大學物理學院大氣與海洋科學系張霖研究員課題組與環(huán)境科學與工程學院張遠航院士等合作研究，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)合研究團隊使用GEOS-Chem大氣化學數(shù)值模型，借助高性能計算平臺描述大氣污染物的排放、化學、沉降和傳輸過程，重現(xiàn)了我國華北平原夏季臭氧污染的時空分布特征，并分解出人為排放對臭氧污染的貢獻值，該指標可以用來衡量通過人為污染物減排所能達到的最大臭氧濃度下降值。這項研究指出了與其他臭氧污染嚴重的國家和地區(qū)相比，我國華北平原的土壤氮氧化物高排放帶來額外的挑戰(zhàn)。
7、周歡萍團隊及合作者在鈣鈦礦太陽能電池研究方面取得重要進展
北京大學材料科學與工程學院周歡萍研究員團隊與北京理工大學材料學院陳棋教授團隊等單位合作，開發(fā)了“液相介質(zhì)退火”工藝，可以在全天候條件下，可重復地制備高效穩(wěn)定的大面積鈣鈦礦太陽能電池。
研究成果以“液相介質(zhì)退火制備穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池并提高可重復性(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》(Science)期刊上。
8、環(huán)境學院朱彤課題組成功使用顯微拉曼光譜測量實際大氣單顆粒化學組成及混合態(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量了樣品中1200個單顆粒的化學組成。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?；瘜W組成、混合態(tài)和非均相反應(yīng)的有力工具。
9、城環(huán)學院王學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期被低估的重要汞來源
Nature的Research Highlight以“Toxic mercury rides rivers into the sea”為題對本文進行了報道。
本研究的估計結(jié)果三倍于近30年來被科學界廣泛采納的估計值(如聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署，300噸每年)，強調(diào)河流是地球汞循環(huán)中長期被低估的重要貢獻者之一。研究結(jié)果可用于指導各國汞污染防治政策的制定，以減緩人為汞排放對公眾健康的影響。
10、環(huán)境學院劉建國課題組揭示國際高關(guān)注化學品短鏈和中鏈氯化石蠟在中國產(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。
該研究開展了為期兩年的全國氯化石蠟全產(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，首次全面揭示了SCCPs和MCCPs在中國產(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，指出了中國不同于歐洲等國際其他地區(qū)的SCCPs 和MCCPs產(chǎn)品分布模式，揭示了中國SCCPs和MCCPs的主要排放及環(huán)境風險來源。
11、物理學院極端光學研究團隊在鈣鈦礦光伏介電調(diào)控研究中取得重要進展
北京大學物理學院、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室、納光電子前沿科學中心極端光學研究團隊朱瑞研究員、龔旗煌院士與英國薩里大學張偉教授、美國勞倫斯伯克利國家實驗室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))。
該研究通過對鈣鈦礦中缺陷捕獲載流子過程的深入認知，進一步發(fā)展了調(diào)控降低缺陷誘導非輻射損失的新思路，實驗驗證了通過介電調(diào)控來實現(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)學院李本綱團隊最新評估表明：中國對全球變暖的影響不足美國的百分之四十
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(不同國家和地區(qū)對全球氣候強迫的貢獻)”為題在線發(fā)表在國際著名學術(shù)刊物《美國科學院院刊》(PNAS)上。
評估結(jié)果表明，1850至2014年間，美國、歐盟15國及中國分別貢獻全球氣候強迫的21.9%、13.7%和8.6%，中國對全球變暖的貢獻不足美國的百分之四十。俄羅斯(8.2%)、印度(6.2%)、日本(3.9%)、巴西(3.5%)等國的貢獻也不容忽視。
13、環(huán)境學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(PKU)邱興華課題組與洛杉磯加州大學(UCLA)Yifang Zhu和Jesus Araujo教授團隊長期合作，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。
課題組開發(fā)代謝組學技術(shù)，以系統(tǒng)識別高暴露場景下變化的代謝物，以及高暴露結(jié)束后的恢復情況。
14、城市與環(huán)境學院王旭輝研究團隊在全球農(nóng)業(yè)灌溉研究中取得新進展
北京大學城市與環(huán)境學院王旭輝研究員與合作者綜合使用調(diào)查和統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及10個全球作物模型，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)境學院劉穎君與合作者在PNAS發(fā)文揭示室內(nèi)臭氧反應(yīng)機理與影響
2021年2月1日，北京大學環(huán)境科學工程學院劉穎君研究員與合作者以直接投稿(Direct Submission)方式在《美國國家科學院院刊》(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)空氣有機組分的觀測證據(jù)，對于我們深入認識臭氧健康效應(yīng)具有啟示意義。
16、朱彤和薛濤研究團隊系列研究證明中國大氣污染治理顯著改善公共健康
北京大學環(huán)境科學與工程學院朱彤教授、公共衛(wèi)生學院薛濤副研究員及其團隊開展了系列研究，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》實施前(2011-2013年)無顯著時間趨勢，而在實施后迅速下降，進一步研究發(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)計顯著。
17、高穩(wěn)定性低溫催化產(chǎn)氫取得突破性進展
北京大學馬丁教授課題組與中國科學院大學周武教授、大連理工大學石川教授、中科院山西煤化所溫曉東研究員課題組合作，發(fā)現(xiàn)報道了一種高密度、高分散的原子級Pt物種(單位點Pt1物種以及亞納米Ptn團簇)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)境學院尚靜課題組揭示煙炱顆粒光催化自氧化增強健康損傷
系列研究成果發(fā)表在Environmental Science & Technology、Environmental Pollution、ACS Applied Materials & Interfaces等國際知名期刊上。
北京大學環(huán)境科學與工程學院尚靜課題組研究揭示了大氣煙炱顆粒的“類rGO”結(jié)構(gòu)特點和光催化活性，提出的煙炱顆粒的光催化自氧化機制為探討其在大氣化學反應(yīng)中的意義提供了新的認知，也為評價煙炱顆粒的健康和氣候效應(yīng)提供了新的理論基礎(chǔ)。
19、極端光學研究團隊朱瑞、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
北京大學物理學院“極端光學創(chuàng)新研究團隊”朱瑞研究員、龔旗煌院士與英國薩里大學張偉教授合作，在頂級材料期刊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。
該研究工作對鈣鈦礦多晶薄膜“埋底界面”的微區(qū)形貌、化學組分、電子結(jié)構(gòu)及光物理性質(zhì)進行了充分分析，創(chuàng)新發(fā)展了多晶薄膜無損剝離技術(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；也發(fā)現(xiàn)了薄膜底部相較于頂部具有更加嚴重的異質(zhì)性，并進一步揭示了薄膜底部大量非輻射復合區(qū)域的主要來源，最終闡明了鹵化銨上表面鈍化技術(shù)的真實機理，顛覆了傳統(tǒng)的機理認知，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)計提供了系統(tǒng)的指導。