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2013年元月我国中东部地区强霾污染成因分析 被引量:189
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作者 王跃思 姚利 +7 位作者 王莉莉 刘子 吉东生 唐贵谦 张军科 孙扬 胡波 辛金元 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期15-26,共12页
2013年元月,罕见强霾污染席卷我国中东部地区,引起社会各界高度关注.中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组,利用其建立的“中国气溶胶观测研究网”(CARE.China)对整个强霾污染过程进行了全程追踪观测,并对其成因进行了分析... 2013年元月,罕见强霾污染席卷我国中东部地区,引起社会各界高度关注.中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组,利用其建立的“中国气溶胶观测研究网”(CARE.China)对整个强霾污染过程进行了全程追踪观测,并对其成因进行了分析研究.本次强霾污染涉及我国整个中东部地区,污染最严重的京津冀地区共计发生5次强霾污染过程,其中两次超强过程发生在9—15日和25—31日,北京PM2.5小时浓度最高值分别达到680和530嵋m-。,石家庄和天津等重要城市强霾污染状况与北京相似.天气系统弱、强冷空气活动少和极其不利于污染物扩散的局地气象条件及地理位置,是造成本次强霾污染形成的外部条件;一次排放的气态污染物向颗粒态的快速转化,是本次强霾污染“爆发性”和“持续性”的内部促发因子,特别是大气中燃油排放为主的大量NOx促发了燃煤排放气态SO2向颗粒态硫酸盐的快速转化.通过NOx/SO2协同转化途径分析,发现气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气颗粒物的粒径及化学组分,促使颗粒物中的二次无机盐(如硫酸盐和硝酸盐等)的比例逐渐增大,导致颗粒物吸湿性显著增强,从而对强霾污染形成起到了促进作用. 展开更多
关键词 强霾过程 气象 复合污染 协同转化 京津冀
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京津冀大气霾污染及控制策略思考 被引量:150
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作者 王跃思 姚利 +3 位作者 刘子 吉东生 王莉莉 张军科 《中国科学院院刊》 2013年第3期353-363,共11页
改革开放35年来,我国经济持续高速发展,但大气霾污染问题同时凸显,尤其是京津冀环渤海、长三角和珠三角3个典型区域。文章以北京2013年1月霾污染过程为案例,分析了京津冀大气霾污染的现状、形成机制以及来源组成,并从政治智慧、管理创... 改革开放35年来,我国经济持续高速发展,但大气霾污染问题同时凸显,尤其是京津冀环渤海、长三角和珠三角3个典型区域。文章以北京2013年1月霾污染过程为案例,分析了京津冀大气霾污染的现状、形成机制以及来源组成,并从政治智慧、管理创新、科学支撑和全民参与等几个方面提出了控制途径的思考。 展开更多
关键词 霾污染 PM2 5 形成机制 控制
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京津冀区域大气霾污染研究意义、现状及展望 被引量:145
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作者 王跃思 张军科 +5 位作者 王莉莉 胡波 唐贵谦 刘子 孙扬 吉东生 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期388-396,共9页
频发的霾污染是目前京津冀最严重的环境问题。如何协调区域经济合理快速发展与防止大气环境恶化,已经成为公众关注的焦点,也是各级政府亟待解决的问题之一。对国内外典型大气污染事件的产生及治理历程进行了简要回顾;结合我国当前霾污... 频发的霾污染是目前京津冀最严重的环境问题。如何协调区域经济合理快速发展与防止大气环境恶化,已经成为公众关注的焦点,也是各级政府亟待解决的问题之一。对国内外典型大气污染事件的产生及治理历程进行了简要回顾;结合我国当前霾污染问题产生的特殊性,分析了京津冀区域霾污染研究对经济和社会发展、气候和环境变化、人体健康和区域和谐发展的现实意义;阐述了京津冀霾污染现象频发的主要客观要素和内在原因,并分析了当前研究工作中的不足。最后,在全球气候变化的大背景下,推测了京津冀及东亚地区未来大气污染的发展趋势。 展开更多
关键词 霾污染 PM2 5 大气环境
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北京冬季PM2.5重污染时段不同尺度环流形势及边界层结构分析 被引量:97
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作者 王跃 王莉莉 +4 位作者 赵广娜 王跃思 安俊琳 刘子 唐贵谦 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2014年第2期173-184,共12页
城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外,气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21~28日北京地区典型细颗粒物(即PM2.5)重污染过程为例,基于颗粒物水平和垂直监测数据,常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线... 城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外,气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21~28日北京地区典型细颗粒物(即PM2.5)重污染过程为例,基于颗粒物水平和垂直监测数据,常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据,分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明:弱低压场或弱高压场控制下,局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚,配合边界层低层顺时针方向的风切变,易发生大气中细颗粒物的爆发性增长;而均压场控制和近地层持续偏南气流输送,配合高层持续稳定的西北风,是污染长时间持续稳步增长的主因。此外,近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。 展开更多
关键词 北京 细颗粒物 环流形势 边界层结构
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京津冀冬季大气混合层高度与大气污染的关系 被引量:75
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作者 李梦 唐贵谦 +3 位作者 黄俊 刘子 安俊琳 王跃思 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1935-1943,共9页
大气混合层高度(MLH)是影响大气扩散的主要因子之一,其对大气质量评估和污染物的存储量及分布起着重要作用.本实验利用云高仪对2014年污染严重的2月京津冀区域4个站点(北京、天津、石家庄和秦皇岛)MLH进行了同步连续观测,分析了其各自... 大气混合层高度(MLH)是影响大气扩散的主要因子之一,其对大气质量评估和污染物的存储量及分布起着重要作用.本实验利用云高仪对2014年污染严重的2月京津冀区域4个站点(北京、天津、石家庄和秦皇岛)MLH进行了同步连续观测,分析了其各自及其区域总体变化特性.结果表明,秦皇岛MLH月均值最高,达到865 m±268 m;石家庄最低,为568 m±207 m;北京和天津介于这两城市之间,分别为818 m±319 m和834 m±334 m;结合气象数据分析发现,辐射和风速是影响混合层高度的主要因素;对4个站点颗粒物浓度与混合层高度的关系研究表明,混合层低于800 m,4个站点细颗粒物浓度均会超过国家二级标准(GB 3095-2012,75μg·m-3),观测期间北京、天津、石家庄和秦皇岛这4个站点混合层高度低于800 m天数所占比例分别为50%、43%、80%和36%.石家庄虽然近地层污染物浓度较高,但是大气混合层以内污染物负荷并不高,不利的大气垂直扩散条件是石家庄近地面长时间高浓度污染的主要原因.研究结果对于认知京津冀区域污染分布现状具有重要意义,并可为区域内污染源合理分布提供科学参考. 展开更多
关键词 京津冀污染源 云高仪 气象参数 细颗粒物浓度 大气污染负荷
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2013~2017年中国重点区域颗粒物质量浓度和化学成分变化趋势 被引量:66
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作者 王跃思 李文杰 +13 位作者 高文康 刘子 田世丽 沈蓉蓉 吉东生 王帅 王莉莉 唐贵谦 宋涛 程萌田 王格慧 宫正宇 郝吉明 张远航 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2020年第4期453-468,共16页
对大气颗粒物浓度及其化学组分精准观测有助于探究大气霾污染的成因与来源解析,评价环境空气质量控制策略的合理性.文章基于CARE-China观测网中中国重点区域典型站点大气PM2.5膜采样和分不同粒径段颗粒物采样及化学成分数据,结合同期中... 对大气颗粒物浓度及其化学组分精准观测有助于探究大气霾污染的成因与来源解析,评价环境空气质量控制策略的合理性.文章基于CARE-China观测网中中国重点区域典型站点大气PM2.5膜采样和分不同粒径段颗粒物采样及化学成分数据,结合同期中国环境监测总站发布的环境空气质量数据,评估分析了中国2013~2017年《大气污染防治行动计划》实施期间,全国及重点区域大气颗粒物质量浓度的变化及其相应化学组成的演变.研究结果表明:(1)研究期内,中国环境空气颗粒物年平均浓度整体呈明显下降趋势,但仍有64%的城市PM2.5年平均浓度未达到中国现行标准(GB3095-2012).太行山东麓、汾渭平原和新疆乌昌等地区大气PM2.5浓度负荷依然较高,秋冬季重霾污染频发.(2)秋冬季重污染期间,颗粒物中硫酸盐和有机组分质量浓度下降明显.京津冀、珠三角、成渝和汾渭平原地区PM2.5中SO42-平均浓度分别下降了76%、12%、81%和38%;OM平均浓度分别下降70%、44%、48%和31%;NH4+平均浓度分别下降68%、1.6%、38%和25%. EC平均浓度在京津冀和成渝分别下降84%和20%,在珠三角和汾渭平原地区分别上升61%和11%;矿尘及未解析的化学成分(MI)平均浓度在京津冀、珠三角和汾渭平原地区下降了70%、24%和13%. PM2.5中化学成分的变化量,总体上与PM2.5质量浓度的下降量相一致.(3)相比2013年, 2015年京津冀、长三角、珠三角和成渝地区粗颗粒物中OM平均浓度下降46~57%,MI分别下降31~60%和39~73%,是颗粒物浓度下降的最主要因素. 2013~2015年,不同粒径段化学组分中,粗粒径段峰值降低显著,并且随着不同粒径段中颗粒物质量浓度的降低,其SO42-、NO3-和NH4+的细粒径段峰值从0.65~1.1μm转移到更细的0.43~0.65μm粒径段. 展开更多
关键词 PM2.5 “大气十条” 重点区域 化学组成 粒径分布 变化特征
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重庆市北碚城区大气污染物浓度变化特征观测研究 被引量:41
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作者 徐鹏 郝庆菊 +5 位作者 吉东生 张军科 刘子 胡波 王跃思 江长胜 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期820-829,共10页
为了研究重庆市北碚区大气污染物浓度变化特征及其污染状况,采用全自动在线监测仪器对重庆市北碚城区大气污染物进行连续在线监测,分析了2012年1月~2013年2月的大气污染物观测数据.结果表明,除SO2以外,其它污染物均有超出国家新环境空... 为了研究重庆市北碚区大气污染物浓度变化特征及其污染状况,采用全自动在线监测仪器对重庆市北碚城区大气污染物进行连续在线监测,分析了2012年1月~2013年2月的大气污染物观测数据.结果表明,除SO2以外,其它污染物均有超出国家新环境空气质量标准(GB 3095-2012)的情况出现,其中细粒子污染最严重.大气污染物浓度具有明显的季节变化,2012年春夏秋冬季各污染物平均浓度:O3为(36.1±19.2)、(48.8±32.6)、(29.8±28.6)、(18.2±15.8)μg·m-3,Ox为(77.6±20.6)、(91.3±37.6)、(77.5±30.6)、(69.4±18.2)μg·m-3,表现为夏高冬低;NO为(11.8±9.4)、(8.2±4.9)、(20.7±17.1)、(30.4±25.1)μg·m-3,NO2为(42.3±13.1)、(40.5±9.9)、(47.2±14.1)、(51.2±15.9)μg·m-3,NOx为(54.1±20.8)、(48.7±12.6)、(67.9±25.5)、(81.6±37.9)μg·m-3,均表现为冬高夏低;SO2为(50.5±23.3)、(26.3±16.7)、(38.8±18.4)、(53.7±23.4)μg·m-3,表现为冬春高而夏秋低;而PM2.5则为(61.4±28.5)、(68.1±32.5)、(61.9±27.1)、(89.6±44.2)μg·m-3,表现出冬季高而其它季节比较平稳的特征.O3、Ox、NO、NOx以及SO2浓度均为单峰型的日变化形式,其中O3和Ox的日变化峰值出现在午后16:00,而NO、NOx及SO2的日最大值则出现在08:00~11:00;NO2和PM2.5的日变化模态呈双峰型,有早晚两个峰值.O3和Ox在夏季日变化振幅最大,而其它污染物则冬季日变化振幅最大.将工作日与周末各污染物浓度的日变化相比,成对t检验分析表明,NO并无明显差异(P=0.14),但N2O工作日显著高于周末(P=0.03),而O3则为工作日极显著低于周末(P<0.001).相关分析表明,O3浓度与气温和风速呈显著或极显著正相关,与相对湿度呈极显著负相关,而NOx则与以上各气象要素的关系正好相反;PM2.5与气温和风速呈负相关,与相对湿度呈正相关;SO2与各气象要素的关系在不同的季节表现不同.除此之外,风向也是影响大气污染物浓度的一个重要因素. 展开更多
关键词 重庆 大气污染 03 NO SO2 PM2 5
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天津重污染期间大气污染物浓度垂直分布特征 被引量:38
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作者 高文康 唐贵谦 +3 位作者 姚青 刘子 王辉 王跃思 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期731-738,共8页
利用天津气象局255 m铁塔垂直4层观测平台(高度分别为3、40、120和220 m),对各层大气中的NOx、O3、SO2浓度(均以φ计)和PM2.5浓度(以ρ计)进行了连续观测,结合同步气象要素分析了2010年10月3—11日天津发生的一次重污染事件.结果表明:... 利用天津气象局255 m铁塔垂直4层观测平台(高度分别为3、40、120和220 m),对各层大气中的NOx、O3、SO2浓度(均以φ计)和PM2.5浓度(以ρ计)进行了连续观测,结合同步气象要素分析了2010年10月3—11日天津发生的一次重污染事件.结果表明:在此次重污染事件期间,一次及二次污染物浓度的垂直梯度变化差异显著,φ(NO)、φ(NO2)和ρ(PM2.5)随高度上升而降低,φ(NO)在3~120和120~220 m的递减率分别为58.0%和8.5%,ρ(PM2.5)在3~220 m递减率为13.0%;而φ(O3)和φ(SO2)平均值却随高度的上升而增加,其中φ(O3)在3~40、40~120和120~220 m的增长率分别为108.0%、19.1%和56.4%,φ(SO2)在3~220 m的增长率为25.0%.NOx主要来源于局地近地面污染源的排放;SO2主要来源于高架点源的排放,O3则来源于局地光化学过程积累;PM2.5受局地排放源和光化学过程的双重影响,垂直梯度变化最不显著.不利于扩散的气象条件使以局地排放为主的污染物积累升高及其伴随的光化学反应造成了天津此次重污染事件. 展开更多
关键词 天津 重污染 大气污染物 垂直分布
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重庆市北碚大气中PM2.5、NOx、SO2和O3浓度变化特征研究 被引量:29
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作者 徐鹏 郝庆菊 +5 位作者 吉东生 张军科 刘子 胡波 王跃思 江长胜 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1539-1547,共9页
重庆是我国西南工业重镇,但长期受大气污染困扰.利用全自动在线环境监测仪器,于2012年1月—2014年2月,对重庆市北碚区大气中的典型污染物PM2.5、NO_x、SO_2和O_3进行了观测研究.结果表明:重庆北碚大气首要污染物为PM2.5,2012和2013年平... 重庆是我国西南工业重镇,但长期受大气污染困扰.利用全自动在线环境监测仪器,于2012年1月—2014年2月,对重庆市北碚区大气中的典型污染物PM2.5、NO_x、SO_2和O_3进行了观测研究.结果表明:重庆北碚大气首要污染物为PM2.5,2012和2013年平均浓度分别为(67.5±31.9)和(66.6±37.5)μg·m^(-3),是国家环境空气质量一级标准35μg·m^(-3)的1.9倍,两年超过国家二级标准的天数分别为119和126 d,年超标率均大于1/3;两年NO_x,SO_2及O_3的年平均浓度分别为(57.1±24.6)和(55.1±36.6),(43.1±24.0)和(35.0±21.9)及(31.1±24.9)和(48.5±37.4)μg·m^(-3).大气污染物浓度具有明显的季节变化特征,PM2.5和NO_x冬季污染最为严重,两年冬季平均值分别比两年年平均值高33.6%、59.6%和43.2%、8.5%;O_3表现为夏高冬低;SO_2春季最高且污染最轻.大气污染物日变化显示PM2.5和NO_x浓度呈双峰日变化形式,有早晚两个峰值,与城市交通高峰相对应.SO_2和O_3浓度呈单峰日变化,前者峰值出现在午前10∶00—12∶00大气对流层被打破之后,而后者峰值出现在午后16∶00局地光化学最强之时.消减各种污染源的颗粒物直接排放,消减气态污染物SO_2和NO_x的工业排放,消减机动车NO_x和VOCs等的排放,才有可能使重庆北碚的大气污染状况得到改善. 展开更多
关键词 重庆 PM2.5 NOx SO2 O3
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保定地区PM_(2.5)中重金属元素的污染特征及健康风险评价 被引量:26
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作者 雷文凯 李杏茹 +3 位作者 张兰 徐静 赵文吉 刘子 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期38-44,共7页
为了解保定市大气环境中PM_(2.5)中重金属的污染特征及其健康风险,在保定市设立观测站点,利用中流量颗粒物采样器对保定市大气PM_(2.5)进行了连续昼夜采集,并使用微波消解-电感耦合等离子质谱法分析了样品中的V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn... 为了解保定市大气环境中PM_(2.5)中重金属的污染特征及其健康风险,在保定市设立观测站点,利用中流量颗粒物采样器对保定市大气PM_(2.5)进行了连续昼夜采集,并使用微波消解-电感耦合等离子质谱法分析了样品中的V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb等10种重金属元素的质量浓度.结果表明,保定市大气PM_(2.5)浓度范围为16.84~476.19μg·m-3,采样期间有65d高于我国《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中的二级标准,超标率为54.2%.保定市PM_(2.5)中重金属元素的浓度变化趋势为:除Ni、Mn和Co外,夜间浓度略大于日间;大部分重金属元素秋冬季浓度大于春夏季.富集因子分析可知,保定市Cu、Zn、Pb、Cd主要来自于人为源,特别是受到交通源的影响较大.健康风险评估结果表明,保定市大气PM_(2.5)中的重金属污染的非致癌风险较小,致癌风险主要是As、Cr、Cd和Co,且成年人的致癌风险大于儿童. 展开更多
关键词 PM_(2.5) 重金属元素 季节变化 富集因子 健康风险
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北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析 被引量:25
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作者 张宏 刘子 +2 位作者 胡波 王莉莉 王跃思 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2011年第5期620-628,共9页
为了探索北京地区大气能见度变化规律,对2005~2009年能见度的监测资料进行了分析。结果表明,北京地区能见度年均值为10.17 km,并呈现逐年上升趋势,增长率为0.69 km.a-1(决定系数R2=0.99,显著性水平p<0.01),同时霾天数则逐年下降,细... 为了探索北京地区大气能见度变化规律,对2005~2009年能见度的监测资料进行了分析。结果表明,北京地区能见度年均值为10.17 km,并呈现逐年上升趋势,增长率为0.69 km.a-1(决定系数R2=0.99,显著性水平p<0.01),同时霾天数则逐年下降,细颗粒物浓度的降低是能见度好转的主要原因。能见度的季节变化特征表现为春季最高,冬季次之,夏季最低。能见度与气象要素的相关和偏相关关系表明能见度与相对湿度呈显著负相关关系,与地面风速的相关关系时正时负,表明风速对能见度的影响具有两面性。大气颗粒物(PM2.5)的快速累积增长是造成大气能见度急剧降低的重要原因,通过相关性分析发现两者之间存在显著的幂指数关系(R2=0.93,p<0.01);要保持较高的能见度(>10 km),北京需将PM2.5控制在30μg.m-3以内,而PM2.5质量浓度的进一步降低将大幅度提高能见度。天气形势分析显示当华北地区处于锋后的高压控制时,北京地区受偏北风影响,地面风速较大,大气扩散条件有利于污染物的稀释和扩散,致使大气颗粒物质量浓度较低,大气能见度较高;而当华北地区处于高压均压场时,地面风速较小,大气层结稳定不利于污染物的扩散,局地源累积以及区域输送的共同影响,PM2.5逐渐累积,浓度持续上升,导致大气能见度持续降低。研究的结果提示提高北京地区大气能见度,需要控制的首要污染物为PM2.5。 展开更多
关键词 大气能见度 气象要素 PM2.5 天气形势
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重庆市北碚城区大气中VOCs组成特征研究 被引量:24
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作者 祁心 郝庆菊 +5 位作者 吉东生 张军科 刘子 胡波 王跃思 江长胜 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3293-3301,共9页
2012年3月~2013年2月,使用特制的不锈钢钢瓶采集重庆市北碚城区大气样品,并采用三步预浓缩-气相色谱/质谱法对所采集的气体样品进行检测.本研究共检出78种挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs),其中烷烃25种,烯烃15种,芳香烃2... 2012年3月~2013年2月,使用特制的不锈钢钢瓶采集重庆市北碚城区大气样品,并采用三步预浓缩-气相色谱/质谱法对所采集的气体样品进行检测.本研究共检出78种挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs),其中烷烃25种,烯烃15种,芳香烃28种,卤代烃10种.结果表明,重庆市北碚大气中年均浓度最高的前7种VOCs分别为:二氯甲烷(3.08×10-9,体积分数,下同)、苯(2.09×10-9)、异戊烷(1.85×10-9)、甲苯(1.51×10-9)、丙烷(1.51×10-9)、间/对-二甲苯(1.43×10-9)、苯乙烯(1.39×10-9).北碚大气中总挥发性有机物(total volatile organic compounds,TVOCs)浓度为33.89×10-9,季节变化表现为:春季(42.57×10-9)>秋季(33.89×10-9)>冬季(31.91×10-9)>夏季(27.04×10-9).从组成来看,烷烃和芳香烃对TVOCs贡献最大,分别达到31.5%和30.7%;其次是卤代烃类,占27.4%;含量最少的组分是烯烃,所占比例仅为10.4%.采用臭氧生成潜势对VOCs组分活性分析结果表明,烯烃类和芳香烃类化合物是对北碚大气O3生成贡献最大的物质.利用主成分分析法对大气样品中VOCs来源进行分析,发现北碚大气VOCs主要源于机动车尾气排放,贡献比为50.41%.北碚大气中T/B年均值为0.73,表明大气中的苯类物质主要来源于机动车的尾气排放,受溶剂挥发的影响较小. 展开更多
关键词 北碚 大气 VOCS 臭氧生成潜势(OFP) T/B
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不同土壤类型的热通量变化特征 被引量:24
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作者 李亮 张宏 +3 位作者 胡波 刘广仁 刘子 王跃思 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第2期322-328,共7页
利用2004—2007年中国科学院中国生态系统研究网络(CERN)生态站实测土壤热通量、辐射等资料,分析了不同土壤类型表层热通量的日变化和季节变化,以及不同土壤类型的热通量与总辐射、净辐射的关系。结果表明,由于导热率越大,热量传输就越... 利用2004—2007年中国科学院中国生态系统研究网络(CERN)生态站实测土壤热通量、辐射等资料,分析了不同土壤类型表层热通量的日变化和季节变化,以及不同土壤类型的热通量与总辐射、净辐射的关系。结果表明,由于导热率越大,热量传输就越快;热容量越小,热量传输也越快,造成土壤热通量的日较差和年较差较大,所以黄绵土和紫色土的表层热通量日较差最大(220~280 W.m-2),高寒草甸土和水稻土最小(55W.m-2);季节变化中土壤表层热通量的年较差变化范围在12~28W.m-2之间,灰漠土最大,为28W.m-2,热通量年较差从大到小依次为灰漠土、黄绵土、盐碱潮土、红壤土、紫色土、沼泽土、水稻土和高寒潮土,高寒潮土最小,为12W.m-2。不同土壤类型的热通量与总辐射、净辐射呈正相关关系,但不同土壤类型的土壤热通量在12:00(地方时)所占净辐射的比例各不相同,高寒草甸土最小,约为8%;黄绵土最大,为38%,多数土壤的热通量占净辐射的比例在15%~20%之间,这充分表明不同土壤类型表层热通量的传输存在很大差异。 展开更多
关键词 土壤类型 热通量 总辐射 净辐射
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新乡市秋季大气细颗粒物PM2.5中水溶性离子特征及其来源解析 被引量:23
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作者 闫广轩 杨争 +8 位作者 席冬冬 唐明双 雷豪杰 杨胜楠 曹治国 张鑫 刘子 樊静 王跃思 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期640-648,共9页
为探究新乡市秋季PM_(2.5)污染水平及水溶性离子特征,于2016年9—11月期间,利用TH-150C中流量大气采样器分别在新乡市城市和郊区设立的两个采样点采集了大气PM_(2.5)样品,并分别用重量法和离子色谱法测得PM_(2.5)的浓度值和水溶性离子... 为探究新乡市秋季PM_(2.5)污染水平及水溶性离子特征,于2016年9—11月期间,利用TH-150C中流量大气采样器分别在新乡市城市和郊区设立的两个采样点采集了大气PM_(2.5)样品,并分别用重量法和离子色谱法测得PM_(2.5)的浓度值和水溶性离子的组分,分析了大气PM_(2.5)的组成特征、变化规律及污染来源.结果表明,采样期间,城市站PM_(2.5)浓度为122.65~223.56μg·m-3,平均值为164.17μg·m-3,郊区站PM_(2.5)浓度为92.99~217.40μg·m-3,平均值为144.75μg·m-3,均超过国家二级标准浓度限值(75μg·m-3).采样期间,城市站7种水溶性无机离子(NH+4、NO-3、SO2-4、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-)的平均质量浓度分别为9.98、22.05、13.41、0.65、0.04、0.30、2.19μg·m-3,郊区站分别为7.49、17.95、10.34、0.38、0.03、0.57、1.35μg·m-3;其中,NO-3、SO2-4、NH+4是大气PM_(2.5)中水溶性离子最主要的二次污染成分,而硝酸盐则是新乡市大气灰霾污染的关键组分.对PM_(2.5)中阴、阳离子进行相关性分析,结果发现,新乡市大气颗粒物PM_(2.5)总体呈酸性.PM_(2.5)中水溶性离子来源主要有二次转化,以及工业源、燃烧源及土壤建筑尘等,移动源(汽车尾气)对新乡市秋季大气污染的贡献较大. 展开更多
关键词 新乡市 PM2.5 水溶性离子 硝酸盐 源解析
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不同材质滤膜测量大气颗粒物质量浓度和化学组分的适用性——以安德森分级采样器为例 被引量:20
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作者 田世丽 潘月鹏 +1 位作者 刘子 王跃思 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期817-826,共10页
为提高不同粒径段大气颗粒物质量浓度及化学组成测量数据的准确性,使用惯性撞击式采样器对北京、千烟洲和鼎湖山3个站点的大气颗粒物分9个粒径段进行了采集,从质量浓度偏差和化学组成的角度进行了方法学探讨.结果表明,在恒温25℃、恒湿... 为提高不同粒径段大气颗粒物质量浓度及化学组成测量数据的准确性,使用惯性撞击式采样器对北京、千烟洲和鼎湖山3个站点的大气颗粒物分9个粒径段进行了采集,从质量浓度偏差和化学组成的角度进行了方法学探讨.结果表明,在恒温25℃、恒湿50%平衡条件下,称量石英材质的采样膜获得的PM2.1质量浓度相对于TEOM在线PM2.5观测结果的正偏差为20%左右,正偏差诱因是环境空气相对湿度过高.干燥(10%湿度,25℃)微环境平衡处理方法有利于采样后膜片中H2O析出,使得上述正偏差降低至8%.通过条件实验,确定了石英膜采样前后在干燥器中放置72h平衡后称重、差减获得各级质量浓度的方法,可将偏差控制在可接受范围之内.基于这种方法获得的PM2.1质量浓度与TEOM在线PM2.5观测结果呈显著线性相关(R2=0.89,P<0.05).为达到通过化学成分重构质量浓度的需求,建立了同步使用石英膜采集样品并用于水溶性成分、有机碳和元素碳含量分析,而使用纤维素膜采样后用于金属元素分析的方案.应用上述方案对样品进行了全化学分析,对PM2.1质量进行了重构,重构获得的质量浓度与称重获得PM2.1质量浓度也呈显著线性相关(R2=0.89,P<0.05). 展开更多
关键词 大气颗粒物 分级采样 滤膜选择 恒温恒湿 干燥
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重庆市北碚城区气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征 被引量:18
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作者 彭小乐 郝庆菊 +5 位作者 温天雪 吉东生 刘子 王跃思 陈建博 江长胜 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3502-3510,共9页
为了研究重庆市北碚城区大气碳质气溶胶组分的污染特征,于2014年3月~2015年2月采用安德森采样器采集大气颗粒物样品,用DRI Model 2001 A热光碳分析仪测定其中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度.结果表明,北碚城区PM_(2.1)和PM_(9.0)中OC... 为了研究重庆市北碚城区大气碳质气溶胶组分的污染特征,于2014年3月~2015年2月采用安德森采样器采集大气颗粒物样品,用DRI Model 2001 A热光碳分析仪测定其中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度.结果表明,北碚城区PM_(2.1)和PM_(9.0)中OC和EC的年平均浓度分别为(16.3±7.6)、(1.8±0.7)和(25.0±9.7)、(3.2±1.3)μg·m-3.在PM_(2.1)中,OC和EC均呈现出冬春季大于夏秋季的季节变化特征,而PM_(9.0)中OC呈现出夏春季大于冬秋季,EC呈现出冬春季大于夏秋季的季节变化特征.对全年OC和EC的粒径进行分析,发现OC在整个粒径上呈现"双峰型"分布,其中细粒子段峰值位于0.43~0.65μm粒径段,粗粒子段峰值位于4.7~5.8μm粒径段;EC呈现出"三峰型"分布,其中细粒子段峰值位于0.43~0.65μm粒径段,粗粒子段峰值位于4.7~5.8μm粒径段,同时2.1~3.3μm粒径段也出现一个明显峰值.对OC和EC进行相关性分析并对PM_(2.1)中的SOC进行估算,发现北碚城区全年SOC浓度为(6.3±5.9)μg·m-3,占全年OC的33.5%±22.6%,且OC和EC显著相关.最后对北碚城区大气气溶胶的污染来源进行分析,发现污染主要来源于汽油车尾气、生物质燃烧和燃煤排放. 展开更多
关键词 有机碳(OC) 元素碳(EC) 粒径 北碚 大气气溶胶
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京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网的建设与应用 被引量:18
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作者 王跃思 宫正宇 +5 位作者 刘子 唐桂刚 程麟钧 车飞 高健 吉东生 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1651-1663,共13页
京津冀及周边地区大气染污综合立体观测网针对的是大气重污染发生—演变—消散全过程的核心科学问题,通过制定适用于京津冀及周边地区的大气污染综合观测技术规范,建立了区域大气污染综合立体观测网,开展了近地面及大气边界层气象和大... 京津冀及周边地区大气染污综合立体观测网针对的是大气重污染发生—演变—消散全过程的核心科学问题,通过制定适用于京津冀及周边地区的大气污染综合观测技术规范,建立了区域大气污染综合立体观测网,开展了近地面及大气边界层气象和大气化学过程的同步观测,构建了监测数据综合分析及共享应用平台,实现了大气环境多源数据综合管理业务化,为大气重污染成因研究提供精准数据集,提升了京津冀秋冬季重污染成因机制研究和精细化源解析的能力,推动了京津冀及周边地区空气质量的持续改善.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网开展了传输通道的加密观测,增加了背景站和手工采样点观测,建立了包括黑碳、氨和重金属等多要素的关键站点,并充分利用了服务于科学研究的超级站和垂直梯度观测技术.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网和数据平台的建立,实现了业务部门与科研部门数据的有效融合与综合管理业务化,具有效率高、代表性好、目的性强的特点,能够很好地应对决策部门不断提高的管理需求.观测网络和平台充分吸取了国外的先进技术和观测经验,保证了观测网长期稳定运行;通过综合环境空气质量监测预警和发布平台,为环境空气质量监测和污染成因综合研究提供技术支撑,最终为实现我国空气质量的全面改善奠定了坚实的基础. 展开更多
关键词 京津冀及周边 PM2.5 化学组分 天地空一体化 监测网络
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2013-2014年《大气污染防治行动计划》实施效果及对策建议 被引量:18
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作者 高文康 唐贵谦 +4 位作者 吉东生 刘子 宋涛 程萌田 王跃思 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第11期1567-1574,共8页
2013年9月10日国务院颁布了《大气污染防治行动计划》(下称《行动计划》).为研究《行动计划》颁布前后我国不同地区大气污染状况变化及其防治措施效果,通过分析2013—2014年"中国大气气溶胶研究网络(CARE-China)"36个监测站点ρ... 2013年9月10日国务院颁布了《大气污染防治行动计划》(下称《行动计划》).为研究《行动计划》颁布前后我国不同地区大气污染状况变化及其防治措施效果,通过分析2013—2014年"中国大气气溶胶研究网络(CARE-China)"36个监测站点ρ(PM(2.5)),结合同期环境保护部公布的74个重点城市大气主要污染物浓度数据和OMI卫星数据,分析了我国不同地区ρ(PM(2.5))变化及其原因;同时,以北京为例,分析了不同粒径段中颗粒物质量浓度变化的原因.结果表明:1京津冀及其周边、长三角、珠三角、西南、成渝、西北、华中、关中和东北9个地区ρ(PM(2.5))年均值下降了1.1-16.3μg/m3.其中,京津冀及其周边、长三角、珠三角、成渝和关中地区降幅均超过10.0%,分别为10.2%、10.7%、11.6%、16.9%和20.8%.2不同地区ρ(NO2)和ρ(SO2)年均值变化基本一致,近地面ρ(NO2)年均值在京津冀及其周边、珠三角、西南、成渝和华中等地区降幅在3.0%-9.2%之间,但是华北平原地区NO2柱浓度下降明显,降幅在10.0%-20.0%之间.3北京地区ρ(PM1)和ρ(PM(2.5))年均值分别下降了5.7和0.2μg/m3,并且ρ(NO3-)和ρ(SO42-)年均值在PM1和PM(2.5)中均有所下降,但ρ(PM1-2.5)与其ρ(NH4+)年均值升幅分别为27.9%和16.2%.因此,京津冀及其周边地区在防治措施实施过程中,在控制高架点源与实施脱硝措施等情况下,应逐步加强近地面面源和线源的控制力度;在实施SO2和NOx减排措施的同时,还需要重视机动车三元催化过程和燃煤电厂脱硫脱硝过程中可能导致的NH3排放问题. 展开更多
关键词 大气污染 《大气污染防治行动计划》 细颗粒物 脱硝
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黑龙江海伦农业区冬春PM_(2.5)和气态污染物污染特征 被引量:16
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作者 周勤迁 潘月鹏 +4 位作者 王剑 刘子 吉东生 陈卫卫 王跃思 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期844-851,共8页
2011-2012年冬春期间(11月到翌年4月),通过设置在海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的在线监测仪器获取了 PM2.5和气态污染物(NOx、O3和SO2)质量浓度的时间变化,同时结合地面气象资料和HYSPLIT后向气团轨迹模型分析了该地... 2011-2012年冬春期间(11月到翌年4月),通过设置在海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的在线监测仪器获取了 PM2.5和气态污染物(NOx、O3和SO2)质量浓度的时间变化,同时结合地面气象资料和HYSPLIT后向气团轨迹模型分析了该地大气污染物的污染水平、可能来源及传输过程.结果表明:观测期间 PM2.5、NOx和 SO2的24h 均值(范围)分别为(54.7±45.7)(8.0-217.8),(23.0±11.5)(4.5-59.6),(10.0±10.3)(0.3-56.0)μg/m3, O3的日最大8h平均值(范围)为(62.4±18.7)(24.1-173.5)μg/m3,其中除O3在4月份超过国家一级标准8d外,其它气态污染物均未超过国家一级标准;PM2.5超过国家二级标准的天数为40d,占整个观测期间的22.5%.PM2.5和 SO2各月质量浓度变化较大,最高值出现在12月份,是冬季采暖的高峰期.NOx、PM2.5和 SO2日变化呈双峰型,峰值出现在07:00和17:00左右;O3为单峰型,峰值出现13:00-15:00.通过对海伦地区72h内HYSPLIT后向气团轨迹模拟结果和该站点的气象数据进行分析,表明该农业区大气污染受本地源和区域输送共同影响,偏南气流易造成污染物积累,而偏北气流有利于污染物扩散. 展开更多
关键词 气溶胶 农业源 SO2 NO O3 PM2 5 后向轨迹模型
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北京雾霾天气下气溶胶中水溶性无机盐粒径分布 被引量:16
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作者 黄怡民 刘子 +1 位作者 温天雪 高文康 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期117-121,共5页
为了解北京雾霾天气下气溶胶中水溶性无机盐粒径分布特征,利用Andersen 8级采样器采集2010-10-07—10较严重雾霾天气时的大气气溶胶样品。用离子色谱(IC)对样品中的水溶性无机盐进行分析。结果表明,雾霾天气下,PM2.1和PM9中总水溶性无... 为了解北京雾霾天气下气溶胶中水溶性无机盐粒径分布特征,利用Andersen 8级采样器采集2010-10-07—10较严重雾霾天气时的大气气溶胶样品。用离子色谱(IC)对样品中的水溶性无机盐进行分析。结果表明,雾霾天气下,PM2.1和PM9中总水溶性无机盐的质量浓度分别为130.1μg/m3和252.2μg/m3,水溶性无机盐污染严重。SO24-、NO3-、NH4+、Ca2+是PM2.1和PM9中最主要的水溶性无机盐。SO24-、Cl-、K+主要呈现双模态分布,即在粗细粒子中均有分布;NO3-和NH4+主要呈细模态分布;Ca2+、Na+、Mg2+除在10-09呈现双模态分布外,主要呈粗粒子模态分布。气溶胶中的离子主要以NH4NO3、Ca-SO4和CaCO3的形式结合。 展开更多
关键词 环境学 气溶胶 雾霾天气 水溶性无机离子 粒径分布
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