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基于SPAMS的兰州市2018年冬季沙尘天气过程细颗粒物污染特征及来源研究

环境科学学报 2020年第2期40卷 388-400页

作者：赵留元李子璇吕沛诚宋世杰张英俊张静高宏马建民黄韬毛潇萱兰州大学资源环境学院甘肃省环境污染预警与控制重点实验室兰州730000 杭州师范大学理学院杭州311121 甘肃省兰州生态环境监测中心兰州730000 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

2018年11月22日-12月1日,兰州市经历了一次远距离传输的沙尘天气过程,为了解此次沙尘天气过程时段细颗粒物污染特征及其污染来源变化特征,本研究基于单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)细颗粒物自动采集数据,并结合常规污染物自动监测数据和气... 详细信息

2018年11月22日-12月1日,兰州市经历了一次远距离传输的沙尘天气过程,为了解此次沙尘天气过程时段细颗粒物污染特征及其污染来源变化特征,本研究基于单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)细颗粒物自动采集数据,并结合常规污染物自动监测数据和气象因子数据对沙尘天气前后及其过境期间细颗粒物化学组分及污染来源变化情况进行了分析,同时利用后向轨迹模型(HYSPLIT)研究了沙尘气溶胶的输送路径.研究结果表明:受沙尘天气过境影响,兰州市PM10浓度大幅升高,PM2.5/PM10最小值仅为0.13,SO2、NO2、CO质量浓度出现明显降低,而O3质量浓度在沙尘过境时有所升高;细颗粒物质量浓度与MASS数浓度变化趋势基本一致,细颗粒物的变化趋势可一定程度上反映大气细颗粒物的污染状况;利用自适应共振神经网络法分类后经人工合并将所采集到的细颗粒分为9类:OC、EC、HOC、OCEC、MD、HM、K、Na、LEV;所选时间段内SPAMS采集到的OC(24.8%)类颗粒物数量最多,沙尘过境时MD、LEV、Na类颗粒物占比不同程度增大,其余颗粒物占比减小;沙尘过境时扬尘源、生物质燃烧源、工业工艺源、餐饮及其它源贡献率增加,其中扬尘源增幅最大,而其余源贡献占比减小;后向轨迹HYSPLIT模型输送路径结果显示沙尘天气过程的起源地为塔克拉玛干沙漠,传输方向为经新疆的塔里木盆地塔克拉玛干沙漠进入青海中部,最后影响兰州地区.

关键词：兰州单颗粒气溶胶质谱沙尘暴细颗粒物后向轨迹模型

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基于“一街一站”的深圳市PM2.5时空特征及排名通报作用研究

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地理研究 2020年第11期39卷 2642-2652页

作者：梁景天吴健生赵宇豪陈弼锴王怡北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室深圳518055 广州市规划和自然资源局白云区分局广州510405 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

深圳市于2018年6月建成了全国首个街道空气监测网络"一街一站",并对全市74个街道进行月均PM2.5浓度排名,向公众通报空气质量排名倒数十位的街道,以落实基层治理大气污染的责任。本研究基于深圳市街道空气监测网络的数据,分析... 详细信息

深圳市于2018年6月建成了全国首个街道空气监测网络"一街一站",并对全市74个街道进行月均PM2.5浓度排名,向公众通报空气质量排名倒数十位的街道,以落实基层治理大气污染的责任。本研究基于深圳市街道空气监测网络的数据,分析了深圳市PM2.5浓度的时空特征,使用双重差分模型检验空气质量排名通报是否能发挥环保部门所期待的效果,进一步促使PM2.5浓度排名靠后的街道改善其空气质量。结果表明:①基于街道空气监测的深圳市年均PM2.5浓度为22.4μg/m3,月均浓度最低值出现在7月,最高值出现在1月,与国家站监测结果之间无显著性差异。②深圳市街道的PM2.5浓度具有较高的空间集聚性,高值主要聚集在西北部,低值主要聚集在中南部,而国家监测站难以准确表征深圳市PM2.5浓度空间分布特征。③考虑了个体和时间固定效应的双重差分模型分析结果表明,对深圳市月均PM2.5浓度较高、空气质量排名靠后的街道进行通报,其随后1~2个月的PM2.5浓度仍受该月污染的持续性影响,而通报行为无显著性影响;到随后第3个月,该月污染的持续性影响下降到较小的程度,此时通报行为对PM2.5浓度呈显著降低作用,且影响程度大于污染的持续性影响。

关键词：污染排名 PM2.5 双重差分模型时空特征深圳市

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全国23个城市水源水中邻苯二甲酸酯代谢物浓度调查

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中国环境科学 2019年第10期39卷 4205-4211页

作者：丁梦雨康启越张释义赵繁荣张海峰杨敏胡建英北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

采用UPLC-MS/MS方法对中国23个城市的90个自来水厂141个水源水样中5种常用PAEs的8种代谢产物进行检测.结果发现,所有自来水水源水中均检出了MPAEs,邻苯二甲酸单正丁酯(MnBP)检出浓度最高,为74.7ng/L.水源水中邻苯二甲酸单乙酯(MEP),邻... 详细信息

采用UPLC-MS/MS方法对中国23个城市的90个自来水厂141个水源水样中5种常用PAEs的8种代谢产物进行检测.结果发现,所有自来水水源水中均检出了MPAEs,邻苯二甲酸单正丁酯(MnBP)检出浓度最高,为74.7ng/L.水源水中邻苯二甲酸单乙酯(MEP),邻苯二甲酸单异丁酯(MiBP)和MnBP浓度与邻苯二甲酸二乙酯(DEP),邻苯二甲酸二异丁酯(DiBP)和邻苯二甲酸二正丁酯(DnBP)浓度分别呈显著相关,表明两者可能是同源.邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)二级代谢产物所占DEHP一级、二级代谢产物浓度和(ΣDEHP)为4.0%±5.6%,和天然水体中DEHP的微生物降解结果类似,水源水中的MPAEs可能来自PAEs在自然水体中的微生物降解.

关键词：邻苯二甲酸双酯(PAEs) 邻苯二甲酸单酯(MPAEs) 饮用水水源水

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黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性研究

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北京林业大学学报 2020年第3期42卷 65-77页

作者：李金航周玫朱济友徐程扬北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室干旱、半干旱地区森林培育和森林生态系统国家林业和草原局重点实验室北京林业大学城市林业研究中心北京100083 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100087

【目的】通过研究黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性,探讨黄栌根系构型在土壤养分供应不足环境中的适应对策。【方法】试验材料为一年生黄栌幼苗,采用盆栽模拟控制试验,设置养分充足(即全土,土壤含沙比例0,CK),轻度养分胁迫(... 详细信息

【目的】通过研究黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性,探讨黄栌根系构型在土壤养分供应不足环境中的适应对策。【方法】试验材料为一年生黄栌幼苗,采用盆栽模拟控制试验,设置养分充足(即全土,土壤含沙比例0,CK),轻度养分胁迫(土壤含沙比例30%,N1),中度养分胁迫(土壤含沙比例50%,N2),重度养分胁迫(土壤含沙比例70%,N3)和极度养分胁迫(即全沙,土壤含沙比例100%,N4)5个梯度,分别在移栽后第31、38、45、52和59天取样,研究幼苗根系分枝模式、几何特征和不同径级细根形态在上述养分环境中的变化规律。【结果】(1)CK处理幼苗的根系拓扑指数(TI和DBI)最大,最长链接路径的链接数(a)、根系外部链接数(μ)以及所有链接路径的链接总数(Pe)最小。N1环境中,幼苗的TI和DBI最小,a、μ和Pe最大,分别比CK高53.2%、131.6%和194.7%。(2)N1、N2、N3和N4处理中:幼苗比根长(SRL)、比表面积(SRA)和分枝密度(RBI)逐渐增大,其中,N4处理幼苗的SRL、SRA和RBI分别比CK高67.7%~157.4%、52.3%~120.7%和14.7%~42.1%;根尖数量(RT)、根链接数量(RLN)、根链接总长度(RLTL)和分枝数量(RF)逐渐减小,以N1处理为最大,分别比CK高95.0%~279.6%、104.3%~247.4%、77.4%~193.5%和102.6%~235.0%;根链接平均长度(RLAL)、根链接平均直径(RLAD)和根组织密度(RTID)均呈减小趋势,以N4处理最小,分别比CK低15.2%~22.7%、9.3%~21.4%和32.4%~42.7%。(3)CK环境中,SRL和SRA的正相关系数最大(0.951),N4环境中,RF与RLN之间和RLAL和RLAD之间的正相关系数最大(分别为0.989、0.904)。N1、N2和N3处理的RBI和RLAL之间的负相关系数分别为-0.915、-0.889和-0.893。(4)N3和N4处理中,0~0.50 mm范围内细根的平均长度比例、平均表面积比例、平均体积比例和平均根尖数量比例均高于其他处理,分别达86.3%和86.1%、67.6%和66.7%、40.2%和38.1%、98.6%和98.4%,而上述指标在CK处理中均为最低,分别为80.9%、59.4%、32.2%和97.2%。【结论】(1)土壤养分充足时,黄栌根系最接近分枝少且结构相对简单的鲱鱼骨分枝模式,具有向土壤深处延伸生长的倾向。轻度胁迫环境中,黄栌构建了分枝多、次级根重叠度高的叉状分枝模式,主、侧根尽可能地主动向距离根基较远的土壤中拓展以吸收更大范围内的养分。中度、重度和极度胁迫环境中,幼苗为减少碳消耗而采取相对简单化的根系结构对策,根系通过形成短而细的密集横向分枝(以细根为主)而加强原位利用养分能力。(2)改变根系构型几何特征参数间的协同或权衡关系、实现自身资源利用的经济化,也是黄栌应对不同土壤养分环境的重要方面。(3)从全土到极端严重胁迫环境,0~0.50 mm范围细根的分化明显增强。重度胁迫逆境时,0~0.50 mm的细根是幼苗吸收养分的重要活跃位点。极度胁迫逆境时,黄栌通过促进产生一定数量的寿命相对较长、周转速率相对较慢的细根(0.50~2.00 mm)以减少细根周转对碳的消耗,从而维持根系资源利用效率。

关键词：黄栌根系构型土壤养分胁迫适应策略

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京津冀地区1957-2017年气温变化时空格局

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水土保持研究 2020年第5期27卷 194-201页

作者：者萌张雪芹沈鹏珂侯文娟天津师范大学教育学部天津300387 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

京津冀地区是我国政治、经济及文化发展的核心区域,气温是影响该地区生态环境和社会经济可持续发展的关键气候要素。基于京津冀地区及周边52个气象台站1957—2017年逐月气温数据,采用ANUSPLIN空间插值、线性回归、Mann-Kendall检验、滑... 详细信息

京津冀地区是我国政治、经济及文化发展的核心区域,气温是影响该地区生态环境和社会经济可持续发展的关键气候要素。基于京津冀地区及周边52个气象台站1957—2017年逐月气温数据,采用ANUSPLIN空间插值、线性回归、Mann-Kendall检验、滑动T检验、Morlet小波及R/S等方法,系统分析了京津冀地区1957—2017年气温变化的时空格局。结果表明:京津冀地区近61 a来气温呈显著上升趋势,且具有明显的年代际周期性振荡。年均最低气温升温速率(0.43℃/10 a)分别为平均气温、最高气温的1.3倍、1.7倍,其首次升温突变时间(1975年)较平均气温、最高气温分别提前6,14 a。四季气温均显著升高,其中冬季升温对全年气温上升贡献最大。本区气温空间上自东南向西北逐渐降低,多呈升温趋势,升温速率东、西高,南、北低。气温Hurst指数大于0.5,其中最低气温及冬季气温Hurst指数均接近1,本区将持续升温,且低气温的升高仍是未来区域变暖的主要力量。

关键词：气温突变检验小波分析 Hurst指数京津冀地区

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中国省域生态系统服务足迹流动及其影响因素

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地理研究 2019年第2期38卷 337-347页

作者：朱文博李双成朱连奇河南大学环境与规划学院开封475004 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

区域间由供给与消费不均衡所引起的生态系统服务流动,逐渐成为新的研究热点。选取具有代表性的食物供给服务、淡水供给服务和固碳服务,运用生态系统服务足迹算法和多区域间投入产出模型,核算中国省区典型生态系统服务足迹和省域间的动... 详细信息

区域间由供给与消费不均衡所引起的生态系统服务流动,逐渐成为新的研究热点。选取具有代表性的食物供给服务、淡水供给服务和固碳服务,运用生态系统服务足迹算法和多区域间投入产出模型,核算中国省区典型生态系统服务足迹和省域间的动态流动以及影响因素。研究表明:中国省域人均食物供给服务足迹为1.16 hm^2/人,人均淡水供给服务足迹为0.06 hm^2/人,人均固碳服务足迹为2.92 hm^2/人,但由于人口数量、地区发展和单位能耗等因素的影响而具有明显的区域差异性,因此供给与需求的不均衡导致了服务足迹在空间上的流动。同时,生态系统服务足迹与各影响因子呈正相关,表明生态环境与经济增长的可持续发展转好的拐点还未出现。

关键词：生态系统服务足迹多区域间投入产出模型(MRIO) 生态系统服务流

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绿色退役,善始善终

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当代贵州 2023年第16期 78-78页

作者：李双成北京大学城市与环境学院教育部地表过程模拟与分析重点实验室

风电和光伏绿色低碳成色十足,但如果不打通“最后一公里”,在退役阶段也会出现严重的生态环境问题,因此必须绿色退役,善始善终。以新能源为主体的新型电力系统建设成为我国实现碳中和目标的重要举措,作为新能源最主要的发电类型,近年来... 详细信息

风电和光伏绿色低碳成色十足,但如果不打通“最后一公里”,在退役阶段也会出现严重的生态环境问题,因此必须绿色退役,善始善终。以新能源为主体的新型电力系统建设成为我国实现碳中和目标的重要举措,作为新能源最主要的发电类型,近年来风电和光伏产业发展突飞猛进。据统计,我国风电和光伏发电装机规模不断扩大,逐步成为新增装机和新增发电量的主体。截至2022年底,全国风电和光伏发电装机突破了7亿千瓦,风电、光伏发电装机均处于世界第一;2022年风电和光伏新增装机占全国新增装机的78%,新增发电量占全国新增发电量的55%以上。

关键词：光伏产业装机规模新型电力光伏发电新能源碳中和最后一公里发电量

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从农业与工业区位论到生态区位论

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当代贵州 2023年第24期 78-78页

作者：李双成北京大学城市与环境学院教育部地表过程模拟与分析重点实验室

在生态文明建设背景下,生态区位论对区位主体的辨识、区位因子的分析等具有很强的社会实践意义。区位论是关于区位主体如农业生产和工业生产等空间布局及其与区位影响因素作用关系的学说,主要研究人类活动通过对空间区位的权衡选择获得... 详细信息

在生态文明建设背景下,生态区位论对区位主体的辨识、区位因子的分析等具有很强的社会实践意义。区位论是关于区位主体如农业生产和工业生产等空间布局及其与区位影响因素作用关系的学说,主要研究人类活动通过对空间区位的权衡选择获得最大效益的机理与途径。经典的农业区位论源自德国农业经济学家杜能,他首次系统地阐述了农业区位理论思想,奠定了农业区位论的科学基础。韦伯是工业区位论的奠基者,韦伯工业区位论的核心是分析区位因子如运费、集聚和劳动力成本相互关系的合理组合,以此确定工业产品生产成本最低的点作为工业企业的理想位置。

关键词：产品生产成本农业经济学家农业区位论区位因子工业区位论生态区位空间区位杜能

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EOD模式,生态环境治理与区域发展的互惠共赢

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当代贵州 2023年第43期 80-80页

作者：李双成北京大学城市与环境学院教育部地表过程模拟与分析重点实验室

EOD模式是“两山”理念在项目运作与实操层面的具体应用,是推进生态产品价值实现的重要途径。EOD (Ecology-Oriented Development)模式全称为生态环境导向的开发模式。生态环境部、国家发展改革委和国家开发银行在2020年联合发布的《关... 详细信息

EOD模式是“两山”理念在项目运作与实操层面的具体应用,是推进生态产品价值实现的重要途径。EOD (Ecology-Oriented Development)模式全称为生态环境导向的开发模式。生态环境部、国家发展改革委和国家开发银行在2020年联合发布的《关于推荐生态环境导向的开发模式试点项目的通知》中明确指出了EOD模式的内涵,即以生态文明思想为引领,以可持续发展为目标,以生态保护和环境治理为基础,以特色产业运营为支撑。

关键词：国家发展改革委国家开发银行生态环境治理生态保护可持续发展互惠共赢项目运作环境导向

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模拟氮沉降对北京东灵山辽东栎林树木生长的影响

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植物生态学报 2019年第9期43卷 783-792页

作者：邹安龙李修平倪晓凤吉成均北京大学城市与环境学院北京大学生态研究中心地表过程分析与模拟教育部重点实验室

传统的元素限制模型认为氮是温带森林生长的限制元素,不过该结论更多是从地上生物量以及群落水平进行阐述,忽视了不同物种以及不同径级树木对外源氮的响应差异。辽东栎(Quercuswutaishanica)林是华北地区常见的森林类型,该研究以北京东... 详细信息

传统的元素限制模型认为氮是温带森林生长的限制元素,不过该结论更多是从地上生物量以及群落水平进行阐述,忽视了不同物种以及不同径级树木对外源氮的响应差异。辽东栎(Quercuswutaishanica)林是华北地区常见的森林类型,该研究以北京东灵山辽东栎林为研究对象,通过设置3个氮添加水平的实验,即对照CK(0kg·hm^–2·a^–1),N50(50kg·hm^–2·a^–1)和N100(100 kg·hm^–2·a^–1),模拟氮沉降对群落和物种水平以及不同径级树木生长的影响。经过7年氮添加,实验结果显示:物种水平上,氮添加明显促进了优势树种辽东栎的生长;群落水平上,树木生长随氮浓度增加有不断上升趋势,但统计学差异不显著;氮添加显著抑制了辽东栎以及群落内小径级(3–10 cm)树木生长,中(10–20 cm)、大径级(>20 cm)树木生长随氮沉降水平增加呈上升趋势,但统计学差异不显著。表明氮是辽东栎以及温带森林树木生长的限制元素;不同径级的辽东栎和群落内其他植物对氮添加响应不一致,氮添加抑制了小径级树木生长,中、大径级树木生长对氮添加响应不明显。

关键词：氮沉降辽东栎树木生长温带森林

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