生物质燃烧排放是一次含碳气溶胶以及二次有机气溶胶的重要来源，在不同地域尺度上对个体污染暴露、区域空气质量、全球气候变化均有复杂影响。本研究通过长期连续外场观测，从多个角度刻画了生物质燃烧在东北寒区城市雾霾污染中的独特作用。综合气溶胶化学组成信息以及卫星遥感与数值模拟结果，发现来自秸秆开放燃烧的有机气溶胶是哈尔滨采暖季PM_2.5重污染事件的主要驱动因素，并归纳出东北地区的秸秆焚烧具有燃烧效率低、黑碳排放少、卫星探测难等特点。应用耦合了有机示踪物种的受体模型量化了生物质燃烧这一重点源对PM_2.5核心化学组分的贡献，揭示了高强度生物质燃烧排放影响下棕色碳的污染特征与潜在气候效应，探讨了我国粮食主产区秸秆综合利用中所面临的困难与挑战。本研究还辨识了零下二十度乃至更极端天气条件下的二次有机、无机气溶胶污染特征，捕捉到了非均相大气化学反应促进二次组分生成的证据，构建了二次有机气溶胶相对贡献、硫氧化率等关键指标对气溶胶含水率以及相对湿度的响应关系。相关结果有助于深化对东北严寒地区城市群大气复合污染及其环境影响的科学认知，也有助于推进双碳目标下的寒区雾霾防治。

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