近日，中国科协生态环境产学联合体在北京发布2025年度中国生态环境十大科技进展。我校胡建林教授团队的“热浪-臭氧复合极端事件的形成机制与防控策略”成果成功入选。

近年来，夏季热浪频频“烤”验我们，而很多人不知道的是，高温天气往往还伴随着另一种“隐形杀手”——近地面臭氧污染。当热浪与臭氧叠加在一起，对人体健康的风险不是简单相加，而是成倍放大。胡建林团队与南京大学、上海环境科学研究院、武汉大学等团队聚焦这一复合极端事件，开展联合攻关，系统揭示了热浪与臭氧污染叠加的形成机制，并提出了针对性的防控策略，为长三角乃至全国的夏季空气质量治理提供了重要科学支撑。

很多人以为臭氧是大气层的“保护伞”，但近地面的臭氧却是一种强氧化性污染物，会刺激呼吸道、损害肺功能，甚至增加心血管疾病风险。胡建林介绍，在江苏等地区，臭氧超标天数已经超过PM2.5，成为影响夏季空气质量的首要污染物。与PM2.5不同，臭氧不是直接排放的，而是大气光化学反应的产物，因此管控难度更大。过去十多年，我国PM2.5浓度显著下降，但臭氧污染水平依然居高不下，问题日益凸显。

研究团队通过观测与模拟，取得了三个重要发现。第一，高温会催生更多人为挥发性有机物的排放，加油站汽油挥发、油漆涂料喷涂、化工厂工艺过程等在高温天气下都会释放更多这类物质，而它们正是臭氧生成的重要“原料”，这些物质进入大气后，经光化学反应生成含氧有机物，进而产生活性极强的自由基，像多米诺骨牌一样加速臭氧生成。第二，热浪会增强大气的垂直混合，团队利用飞艇开展从地面到高空的立体观测，发现热浪加剧了边界层内的湍流混合，地面排放的氮氧化物等前体物被快速输送到高空，在高空生成更多臭氧；而这些高空臭氧又通过强混合作用被带回地面，导致地面臭氧浓度“雪上加霜”，这种大气物理与化学过程的耦合，此前很少被系统揭示。第三，热浪期间臭氧生成的敏感性会发生改变，不同高度、不同区域对氮氧化物和挥发性有机物的响应不同，这意味着防控不能“一刀切”。

基于上述机理，研究团队提出了差异化的防控路径。在热浪期间的城市尺度，应优先削减人为挥发性有机物的排放，例如错峰加油、限制喷涂作业，这样可以快速遏制臭氧峰值；而在整个区域尺度，则需要持续降低氮氧化物排放，以拉低臭氧背景浓度，并削弱热浪带来的增强效应。这体现了多污染物协同控制与时空差异化调控的先进理念，为生态环境部门制定夏季臭氧应急响应预案提供了科学依据。

据了解，2025年度中国生态环境十大科技进展是由两院院士、联合体成员单位、高校和科研院所推荐，由战略科学家初选、12位两院院士组成终选评委会评议投票产生。今年是连续第七年开展。2025年度入选的进展内容反映了我国生态环境科技领域前沿发展动态，在引领生态环境领域技术创新，鼓励生态环境科学研究，提高公众环保意识，营造全社会创新氛围方面起到了积极作用。

海报

热浪通过增加人为非燃烧源VOCs排放加剧臭氧污染的机制图：热浪高温，人为非燃烧源VOCs排放增多，生成更多的含氧VOCs，使得大气自由基生成增加，加速了O₃的生成

a. 上海每日最大8小时滑动平均臭氧浓度与温度的关系；b. 白天和夜间不同VOC不同温度下的浓度增强比；c. 温度依赖性VOCs和非温度依赖性VOCs在不同温度下对OH自由基反应活性的贡献

a. 模拟和观测的热浪期间AVOCs与平均浓度的比值；b. 热浪期间不同因子对OH自由基反应活性增加的贡献；c. 热浪期间与月均情况下自由基初级来源