1 成果简介尘霾正对人们的日常生活产生着越来越严重的影响，而由于其空间广阔、流动性强，存在着远远大于治理固定污染源的难度。 大雾导致高速公路封闭给人们出行带来的不便和运营商带来的经济损失巨大，但由于水雾空间大、流动性强，治理难度同样巨大。 基于十多年对细微颗粒/雾滴在电磁流体场中运动行为的研究，对 PM2.5 颗粒/雾滴的物理化学性质、对其凝聚变大及被吸附清除，从机理上有了更深入的认识。目前已成熟的除霾/除雾车技术，可望能像城市垃圾清扫车清理地面垃圾一样对空气中的尘霾实现有效清除、能像神话盾构机挖掘山体一样在高速公路上开出一条无雾隧道。2 应用说明除霾/除雾车主体是利用了细微颗粒凝聚技术和吸附技术的净化设备，经过该设备的空气中的尘霾/雾滴被高效清除。为增大控制区域，净化设备配备循环风机。以类似城市垃圾清扫车的除霾车为例，通常情况下，考虑吹、吸气流的速度场分布特点，为使旁边行人和车辆没有感觉，采取污染空气从下部吸入，净化后从上部吹出，在压差作用下空气循环，使街道空间的尘霾得到有效清除。3 效益分析虽然相对于庞大的城市上空空间，除霾车循环风所掠过净化的空间过于渺小，有如一把笤帚清扫天安门广场，但在垃圾清扫车问世之前，笤帚还是唯一可用的工具。相信人们不会因其是单个时的效果甚微而给予否定，而是期待它们会更多更有效。而且，虽然由于刮风或扩散导致除霾车循环风掠过的本是 95%以上净化效率的空间，过一会儿看上去就不明显，但空气中的尘霾确实在减少，人们还是能看重他的实际效果。而且，除霾涉及民生问题。因此，相信除霾车有着广阔的应用前景。 高速公路除雾车的移动速度不及高速行驶的过往车辆，工作时可能在其移动的车道上会对后车有一定阻挡，但相信后车司机绕行除雾车时的烦恼远远小于被堵在收费口或不得不去绕行乡间公路。因此，高速公路运营商会选择不大的一次性投入，而保障源源不断的过路收费。4 合作方式联合开发、填补国内外空白。5 项目所属行业领域能源环境、 公共安全。

北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院张芳副教授与美国Texas A&M University张人一教授团队开展合作研究，揭示区域雾霾形成的新机制，与驱动我国雾霾的长期趋势和辐射强迫变化的主要原因。研究显示，近几年，我国虽然重度雾霾发生频率减少，但中/轻度雾霾仍然频频发生，这主要由于在低的SO2浓度和中等相对湿度条件下黑碳（BC）表面的催化氧化反应所引起的颗粒物快速增长所造成。新发现的这种反应机制会增强BC气溶胶对大气的加热和对地表的冷却效应，降低边界层高度，加剧雾霾的发生和发展。但同时，增强的大气加热和地表冷却效应几乎可抵消，因此对大气层顶的总辐射强迫几乎无改变。研究结果表明，近期国家对工业源减排有效的减少了空气中SO2的浓度， 但控制SO2的浓度仅减少重度雾霾的发生频率，不会根本消除重度雾霾的发生与减少轻/中度雾霾发生的频率。指出需同时控制一次排放的黑碳以及其他污染气态物（NOx和NH3等）。 该成果第一作者为北京师范大学全球院张芳副教授。参加研究的其他团队还包括中科院大气物理研究所孙业乐研究员团队等。本研究得到国家自然科学基金和科技部国家重点研发计划资助。成果于北京时间2月10日发表在美国著名科学期刊《美国科学院院报》（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America，缩写PNAS）上。 由于一系列强有效的减排措施，自2013年以来我国重度雾霾（日均PM2.5>200 μg m-3）发生的频率已明显减少。但研究团队基于长期观测资料的分析显示，过去15年（2004-2018年）轻/中度雾霾（PM2.5=100-200 μg m-3 ）天数平均达到全年的30%（~113天），且近几年并未呈下降趋势（2013和2018年分别达到176和227天），及重度雾霾的时有发生。如何解释这种雾霾的形成与趋势，仍然是我国研究学者所面临的具有挑战性的前沿科学问题。 本研究论文基于长期观测资料及短期强化观测、实验室烟雾箱模拟以及模型计算等多种手段和方法，从中国近几年强减排、强控制的情境下但雾霾仍然频频发生为着重点，针对我国高浓度水平的一次细颗粒物黑碳（Black Carbon, B）和气态前体物，设计并控制不同湿度条件开展了新鲜排放的BC暴露在大气中最常见的气态污染物（SO2,NO2和NH3）中的烟雾箱模拟实验，揭示BC表面催化SO2的氧化反应过程中硫酸盐的形成和增长、化学机理和影响因素。研究团队发现在极低的SO2浓度（几个ppb）和中等相对湿度（40%）下该反应就可快速生成PM2.5中的主要成分硫酸盐。进一步将实验室烟雾箱的结果应用到实际大气中硫酸盐生成的估算中，发现通过这种BC表面的催化反应途径对中/轻度雾霾和重度雾霾期间硫酸盐总量的贡献分别达到了90-100%和30-50%。此外，基于辐射传输模型模拟计算，还发现该反应机制显著增强了BC气溶胶对大气的加热和对地表的冷却效应，而这种反应机制对大气层顶的净辐射强迫的改变却很小。因此，这种新的机制不仅解释和厘清了为何在大力减排SO2的情境下，我国近几年中/轻度雾霾仍然频频发生的原因和化学机理；首次指出BC气溶胶对区域环境产生重要影响，对全球气候辐射强迫的贡献则可能微乎其微。该研究成果对我国及世界发展中国家合理制定减排措施以治理雾霾、改善空气质量及应对气候变化均具有切实有效的理论指引意义。 论文第一作者我校全球院张芳副教授多年来一直从事大气化学、大气物理以及全球气候和区域环境领域相关的研究，基于多种手段和方法（外场观测、烟雾箱实验和模型模拟等）开展大气细颗粒物（气溶胶）及其环境气候效应研究。近几年的研究主要集中在区域大气细颗粒物理化特性、二次转化和形成、老化和混合状态、吸湿核化（CCN）及其环境气候效应。相关成果发表在PNAS、Atmos. Chem. Phys.、Geophys. Res. Lett.、J. Geophys. Res.、Atmos. Environ.等领域内权威期刊等近70篇，Google 学术SCI总引1600余次， H-index 指数 19。

北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院张芳副教授与美国Texas A&M University张人一教授团队开展合作研究，揭示区域雾霾形成的新机制，与驱动我国雾霾的长期趋势和辐射强迫变化的主要原因。研究显示，近几年，我国虽然重度雾霾发生频率减少，但中/轻度雾霾仍然频频发生，这主要由于在低的SO2浓度和中等相对湿度条件下黑碳（BC）表面的催化氧化反应所引起的颗粒物快速增长所造成。新发现的这种反应机制会增强BC气溶胶对大气的加热和对地表的冷却效应，降低边界层高度，加剧雾霾的发生和发展。但同时，增强的大气加热和地表冷却效应几乎可抵消，因此对大气层顶的总辐射强迫几乎无改变。研究结果表明，近期国家对工业源减排有效的减少了空气中SO2的浓度， 但控制SO2的浓度仅减少重度雾霾的发生频率，不会根本消除重度雾霾的发生与减少轻/中度雾霾发生的频率。指出需同时控制一次排放的黑碳以及其他污染气态物（NOx和NH3等）。 该成果第一作者为北京师范大学全球院张芳副教授。参加研究的其他团队还包括中科院大气物理研究所孙业乐研究员团队等。本研究得到国家自然科学基金和科技部国家重点研发计划资助。成果于北京时间2月10日发表在美国著名科学期刊《美国科学院院报》（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America，缩写PNAS）上。 由于一系列强有效的减排措施，自2013年以来我国重度雾霾（日均PM2.5>200 μg m-3）发生的频率已明显减少。但研究团队基于长期观测资料的分析显示，过去15年（2004-2018年）轻/中度雾霾（PM2.5=100-200 μg m-3 ）天数平均达到全年的30%（~113天），且近几年并未呈下降趋势（2013和2018年分别达到176和227天），及重度雾霾的时有发生。如何解释这种雾霾的形成与趋势，仍然是我国研究学者所面临的具有挑战性的前沿科学问题。 本研究论文基于长期观测资料及短期强化观测、实验室烟雾箱模拟以及模型计算等多种手段和方法，从中国近几年强减排、强控制的情境下但雾霾仍然频频发生为着重点，针对我国高浓度水平的一次细颗粒物黑碳（Black Carbon, B）和气态前体物，设计并控制不同湿度条件开展了新鲜排放的BC暴露在大气中最常见的气态污染物（SO2,NO2和NH3）中的烟雾箱模拟实验，揭示BC表面催化SO2的氧化反应过程中硫酸盐的形成和增长、化学机理和影响因素。研究团队发现在极低的SO2浓度（几个ppb）和中等相对湿度（40%）下该反应就可快速生成PM2.5中的主要成分硫酸盐。进一步将实验室烟雾箱的结果应用到实际大气中硫酸盐生成的估算中，发现通过这种BC表面的催化反应途径对中/轻度雾霾和重度雾霾期间硫酸盐总量的贡献分别达到了90-100%和30-50%。此外，基于辐射传输模型模拟计算，还发现该反应机制显著增强了BC气溶胶对大气的加热和对地表的冷却效应，而这种反应机制对大气层顶的净辐射强迫的改变却很小。因此，这种新的机制不仅解释和厘清了为何在大力减排SO2的情境下，我国近几年中/轻度雾霾仍然频频发生的原因和化学机理；首次指出BC气溶胶对区域环境产生重要影响，对全球气候辐射强迫的贡献则可能微乎其微。该研究成果对我国及世界发展中国家合理制定减排措施以治理雾霾、改善空气质量及应对气候变化均具有切实有效的理论指引意义。 论文第一作者我校全球院张芳副教授多年来一直从事大气化学、大气物理以及全球气候和区域环境领域相关的研究，基于多种手段和方法（外场观测、烟雾箱实验和模型模拟等）开展大气细颗粒物（气溶胶）及其环境气候效应研究。近几年的研究主要集中在区域大气细颗粒物理化特性、二次转化和形成、老化和混合状态、吸湿核化（CCN）及其环境气候效应。相关成果发表在PNAS、Atmos. Chem. Phys.、Geophys. Res. Lett.、J. Geophys. Res.、Atmos. Environ.等领域内权威期刊等近70篇，Google 学术SCI总引1600余次， H-index 指数 19。

本实用新型公开了一种防雾霾保湿舒适型口罩，包括防雾霾的口罩本体，所述口罩本体上设置有单 向呼吸阀，所述口罩本体两侧设置有弹性系带，其特征在于:所述口罩本体内壁设置有可拆卸的保湿片， 所述口罩本体与面部贴合处设置有防压层。整体结构简单、加湿润喉、通用性强。

本产品主要针对燃煤排放、酒店餐饮、医疗、工业生产、垃圾焚烧、皮革饲料等领域空气重污染难题，还地球家园以碧海蓝天，人类共享工业文明和清新的空气。项目团队以2件发明专利及6件实用新型专利为基础，利用自适应气体电离技术及复合催化技术，开发出具有高效高处理量的空气净化装备。其相关技术及指标经权威机构现场检测重油烟排气筒净化可达0.82mg/m3，一般工作状态可达0.6mg/m3（国家排放标准为2mg/m3），且PM2.5为20μg/m3，达到优良空气质量。 目前该产品已组织产业化实施。预计未

本发明公开了一种仿人工雾霾监测系统与方法，包括透气不透光的前端箱体和后台计算机，前端箱 体内设目标物、恒定光源、图像采集设备和数据传输单元，目标物为红黑相间的棋盘格阵列图片，恒定 光源置于前端箱体内侧顶部;图像采集设备与目标物相对设置，图像采集设备通过数据传输单元向后台 计算机传输数据。后台计算机计算目标图像的颜色特征、形状特征和纹理特征，获得各特征相对于无雾 霾时目标图像对应特征的变化率，根据各特征变化率获得雾霾指数，基于雾霾指数通过映射函数获得雾 霾浓度。本发明从一个新角度实现了雾霾监测，成本低，易部署，能实现整个区域的全面雾霾监测，从 而为空气污染防治提供更加丰富的信息。

本项目以新研发的工业烟尘PM2.5雾霾治理的专用过滤材料为对象，建立以新型水刺滤料为核心的系列化PM2.5滤料生产线和高水平企业，紧随国家大气雾霾治理需求，服务广大市场。 近年来，我国雾霾形势十分严重。袋式除尘是实现烟尘控制的一种主要技术，滤料是决定其性能的核心部件。目前，袋式除尘器中使用的常规针刺毡滤料是为常规大颗粒粉尘捕集准备的，在针刺过程产生的大径穿孔，使除尘器难以捕获 PM2.5 超细颗粒，因此排放到大气中的粉尘超过 90%为 PM2.5 超细颗粒。而水刺滤料则可有效解决滤料生产过程导致的大径穿孔和纤维损伤难题，更为高效捕集PM2.5颗粒物，必将作为新一代高效过滤材料，广泛用于大气颗粒物污染控制。 本项目所用技术为国际领先水平，具有如下优势： 1）研制的水刺新产品其加工过程的刺孔小，对细颗粒的捕集精度和效率显著提高，尤其适合PM2.5微细粉尘的捕集 对比常规的过滤材料，新研发的产品采用全新的工艺制造，用高压水刺作为核心加工技术。该技术采用的水刺针直径是常规金属针刺的1/10，因此加工的滤料孔径大为缩小，显著提升了产品的过滤精度和效率，是控制PM2.5烟尘的换代产品。 2）采用水刺加工，避免了加工过程金属刺针对基布和纤维的损伤，使产品强度大、寿命长、节省原料、降低成本 水刺滤料采用高压水射流纤维环绕抱合与成毡技术到喇叭状三维滤料结构，表面具有像膜一样的超纤布状非织造特征。水刺滤料加工过程不会对基布和纤维产生硬损伤，使滤料强力大为提高，生产效率提高10倍，原材料节省20%。据中国环保产业协会袋式除尘委员会权威统计，我国袋除尘市场150亿元，其中作为消耗材料的滤料50亿元（滤料寿命一般2-3年），而且未来每年增速10%以上。目前中国尤其京津冀受到雾霾的困扰，国家已决定下大力气进行除尘设施的升级换代，将为PM2.5专用滤料提供巨大的市场良机。

项目简介 PM2.5，细小颗粒物，又称“可入肺颗粒物”，主要通过呼吸进入人体，导致肺炎。值得注意的是，PM2.5也可通过吸附在皮肤的毛孔中，特别是携带脂溶性有毒物质的PM2.5更容易通过皮肤进入人体，导致皮炎。研究表明，空气中的PM2.5多为带正电的颗粒物，如病毒、细菌和烟尘等，负离子空气净化器即通过产生大量的负离子中和沉降空气中带正电的PM2.5。PM2.5不仅威胁人类的健康，而且对社会造成了巨大的经济负担。因此，结合科学研究，防PM2.5迫在眉睫。  防霾喷雾，又称防PM2.5喷雾，是北大医学科技成果，由北京大学自主研发，可有效减少人体对PM2.5颗粒物的吸入，减少皮肤对PM2.5的吸收，降低PM2.5对人体健康造成的危害。基本原理是在脸部形成正电场，通过正电排斥并隔离病毒、细菌和烟尘等带正电的细小颗粒物，减少人体通过呼吸和皮肤对PM2.5的吸收。研究证实，这种防霾喷雾可明显减轻空气污染导致的肺炎，并具有收敛、保湿和防晒的功效，有效保护皮肤。2017年10月27日，这种防霾喷雾的配方及制备方法获得国家发明专利授权，详见百度百科“防霾喷雾”。 2017年10月27日，获得国家发明专利授权：一种预防PM2.5喷雾剂及其制备方法，中国，201410108955.9。合作方式 技术许可，技术转让，技术入股，股权融资。

PM2.5，细小颗粒物，又称“可入肺颗粒物”，主要通过呼吸进入人体，导致肺炎。值得注意的是，PM2.5也可通过吸附在皮肤的毛孔中，特别是携带脂溶性有毒物质的PM2.5更容易通过皮肤进入人体，导致皮炎。研究表明，空气中的PM2.5多为带正电的颗粒物，如病毒、细菌和烟尘等，负离子空气净化器即通过产生大量的负离子中和沉降空气中带正电的PM2.5。PM2.5不仅威胁人类的健康，而且对社会造成了巨大的经济负担。因此，结合科学研究，防PM2.5迫在眉睫。 防霾喷雾，又称防PM2.5喷雾，是北大医学科技成果，由北京大学自主研发，可有效减少人体对PM2.5颗粒物的吸入，减少皮肤对PM2.5的吸收，降低PM2.5对人体健康造成的危害。基本原理是在脸部形成正电场，通过正电排斥并隔离病毒、细菌和烟尘等带正电的细小颗粒物，减少人体通过呼吸和皮肤对PM2.5的吸收。研究证实，这种防霾喷雾可明显减轻空气污染导致的肺炎，并具有收敛、保湿和防晒的功效，有效保护皮肤。2017年10月27日，这种防霾喷雾的配方及制备方法获得国家发明专利授权，详见百度百科“防霾喷雾”。

PM2.5，细小颗粒物，又称“可入肺颗粒物”，主要通过呼吸进入人体，导致肺炎。值得注意的是，PM2.5也可通过吸附在皮肤的毛孔中，特别是携带脂溶性有毒物质的PM2.5更容易通过皮肤进入人体，导致皮炎。研究表明，空气中的PM2.5多为带正电的颗粒物，如病毒、细菌和烟尘等，负离子空气净化器即通过产生大量的负离子中和沉降空气中带正电的PM2.5。PM2.5不仅威胁人类的健康，而且对社会造成了巨大的经济负担。因此，结合科学研究，防PM2.5迫在眉睫。 防霾喷雾，又称防PM2.5喷雾，是北大医学科技成果，由北京大学自主研发，可有效减少人体对PM2.5颗粒物的吸入，减少皮肤对PM2.5的吸收，降低PM2.5对人体健康造成的危害。基本原理是在脸部形成正电场，通过正电排斥并隔离病毒、细菌和烟尘等带正电的细小颗粒物，减少人体通过呼吸和皮肤对PM2.5的吸收。研究证实，这种防霾喷雾可明显减轻空气污染导致的肺炎，并具有收敛、保湿和防晒的功效，有效保护皮肤。2017年10月27日，这种防霾喷雾的配方及制备方法获得国家发明专利授权，详见百度百科“防霾喷雾”。