检索结果-内蒙古大学图书馆

中国工程科学 2022年第6期24卷 164-172页

作者：吴志军王志立张强陆克定李歆胡建林郭松邢佳同丹王德英胡京南雷宇王书肖龚山陵胡敏张小曳贺克斌张远航北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室和大气化学重点开放实验室北京100081 清华大学地球系统科学系北京100084 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京信息工程大学环境科学与工程学院南京210044 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 中国环境科学研究院北京100012 生态环境部环境规划院北京100012

开展气候协同的区域空气质量精细化调控研究,对推进我国空气质量持续改善、构建未来气候背景下多污染物协同减排路径、实现绿色可持续发展具有重大战略意义。本文分析了区域大气污染演变规律、多污染物相互作用机制、污染防治策略与控... 详细信息

开展气候协同的区域空气质量精细化调控研究,对推进我国空气质量持续改善、构建未来气候背景下多污染物协同减排路径、实现绿色可持续发展具有重大战略意义。本文分析了区域大气污染演变规律、多污染物相互作用机制、污染防治策略与控制技术成效,完成了多视角剖析与多技术相互印证的集成研究,阐明了多污染物非线性响应关系,并梳理形成了区域精细化调控技术体系;在探讨气候变化与大气污染相互影响的基础上,提炼了空气质量精细化调控技术路线,提出了中长期空气质量改善策略和路线图。研究建议,针对当前的大气复合污染特征,PM_(2.5)与O_(3)协同控制的核心在于大气氧化性调控,需要持续强化一次污染物减排,同时因时因地并结合气候气象条件开展VOCs和NO_(x)协同的精细化减排;发挥“双碳”政策的推动作用,通过四大结构调整和低碳转型,实现多类型污染物的协同深度减排,达到PM_(2.5)与O_(3)浓度的同步下降。

关键词：大气污染 PM_(2.5) 臭氧气候变化空气质量改善

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PM_(2.5)浓度湍流特征和通量获取的实验研究

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北京大学学报（自然科学版） 2021年第6期57卷 1019-1026页

作者：任燕李倩惠张宏升康凌北京大学物理学院大气与海洋科学系气候与海‒气实验室北京100871 兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心兰州730000 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京大学环境科学与工程学院北京100871

利用PM_(2.5)质量浓度测量仪E-Sampler的1 Hz高频采样功能,采用涡动相关法,计算山东省德州大气环境实验站2018年12月27日至2019年1月7日多次污染事件的PM_(2.5)浓度脉动和湍流通量,探讨PM_(2.5)浓度湍流特征。结果表明,实验观测期间PM_(... 详细信息

利用PM_(2.5)质量浓度测量仪E-Sampler的1 Hz高频采样功能,采用涡动相关法,计算山东省德州大气环境实验站2018年12月27日至2019年1月7日多次污染事件的PM_(2.5)浓度脉动和湍流通量,探讨PM_(2.5)浓度湍流特征。结果表明,实验观测期间PM_(2.5)浓度湍流通量均值为0.026μg/(m^(2)·s);不同污染过程中PM_(2.5)浓度湍流通量传输方向不同,表明不同污染过程的污染源汇属性不同。随着湍流统计特征量(如湍流动能、水平风速标准差、垂直风速标准差、水平风速、动量通量和感热通量)增大,PM_(2.5)湍流垂直通量呈现指数型减小的趋势,即先急剧减小,然后随各变量的增长变化不大。随着PM_(2.5)浓度增大,其湍流通量绝对值呈现增加趋势,因此PM_(2.5)浓度湍流通量的大小与PM_(2.5)浓度和湍流强弱有关。不稳定条件下,PM_(2.5)浓度归一化标准差与稳定度参数ζ=z/L遵循−1/3幂次关系,即σ_(c)/C*=6.7(‒ζ)^(‒1/3);稳定条件下,实验结果相对离散。另外,PM_(2.5)浓度脉动方差谱曲线在高频段满足−2/3幂指数率,PM_(2.5)浓度脉动与垂直速度脉动的协方差谱曲线在高频段满足−4/3幂指数率。研究结果表明,利用E-Sampler的PM_(2.5)浓度1 Hz高频采样功能可以得到连续且有效的PM_(2.5)浓度湍流通量。

关键词： PM_(2.5)浓度湍流通量湍流统计特征湍流能谱污染过程

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餐饮源有机颗粒物排放特征

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环境科学 2020年第8期41卷 3467-3474页

作者：李源遽吴爱华童梦雪栾胜基李鸷胡敏北京大学深圳研究院深圳518057 北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

餐饮油烟是大气有机颗粒物的重要来源之一.本研究在深圳市内选择了西餐、茶餐厅、职工食堂和韩式料理这4种类型的餐馆,通过对这4类餐厅的外场采样,分析各类型餐厅油烟中有机颗粒物的化学组成,筛选了餐饮油烟污染源的有机特征组分.结果表... 详细信息

餐饮油烟是大气有机颗粒物的重要来源之一.本研究在深圳市内选择了西餐、茶餐厅、职工食堂和韩式料理这4种类型的餐馆,通过对这4类餐厅的外场采样,分析各类型餐厅油烟中有机颗粒物的化学组成,筛选了餐饮油烟污染源的有机特征组分.结果表明,各餐馆排放的PM2.5中,有机物占60%以上.在所有定量的有机组分之中,脂肪酸含量最高,其次是二元羧酸和正构烷烃,而多环芳烃、甾醇和单糖等有机组分的含量较低.颗粒物的有机组成特征受到菜系的影响,西餐厅和韩式料理排放脂肪酸、正构烷烃和多环芳烃等有机物含量较高,但却排放了低含量的甾醇和单糖,茶餐厅和职工食堂则相反.餐饮源颗粒物中Fla/(Fla+Pyr)和LG/(Gal+Man)的比值受菜系影响较小,也区别于其他污染源的特征比值,可以作为餐饮源潜在的示踪物.餐饮源为深圳市大气颗粒物贡献了大量的脂肪酸和二元羧酸.

关键词：大气环境餐饮源颗粒物有机组分示踪物

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成都郊区(新津)夏季甲醛污染特征分析

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环境科学学报 2021年第11期41卷 4331-4340页

作者：朱媛陈仕意曾立民姜加龙李歆北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 北京大学深圳研究生院深圳518055 北京雪迪龙科技股份有限公司北京102206

甲醛(HCHO)是大气光化学重要污染物之一,为研究西南地区郊区大气夏季甲醛污染特征选取了四川省成都市新津区进行大气甲醛观测,结合NO_(x)、O_(3)、PAN、J⁃value、温湿度、风速风向、天气数据进行分析.观测期间成都市新津区夏季甲醛浓度... 详细信息

甲醛(HCHO)是大气光化学重要污染物之一,为研究西南地区郊区大气夏季甲醛污染特征选取了四川省成都市新津区进行大气甲醛观测,结合NO_(x)、O_(3)、PAN、J⁃value、温湿度、风速风向、天气数据进行分析.观测期间成都市新津区夏季甲醛浓度为0.76×10^(-9)~12.50×10^(-9)(V/V),均值为3.47×10^(-9)±2.05×10^(-9)(V/V),呈现明显的日变化规律.结合数据分析可知,一次人为排放源在成都郊区夏季日间甲醛贡献中占比较低.观测期间甲醛受光照的影响较大,与O_(3)、PAN、J⁃value普遍呈现一致的变化规律,因此成都市夏季日间甲醛主要来源为甲醛前体物的二次光化学反应.

关键词：甲醛光化学反应成都郊区

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华北平原霾污染天气大气边界层空间结构综合观测——COATS实验

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中国科学：地球科学 2023年第5期53卷 928-947页

作者：李倩惠张宏昇张小曳蔡旭晖靳茜芃张璐宋宇康凌胡非朱彤天津市气象服务中心天津市海洋气象重点实验室天津300074 北京大学物理学院大气与海洋科学系气候与海-气实验室北京100871 中国气象科学研究院中国气象局大气化学重点实验室北京100081 北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029

华北平原霾污染问题严重,霾污染的演变与大气边界层密切相关,但华北平原边界层理化过程的实验和理论研究尚且不足,仍有许多科学问题亟待解决.为此,2016~2020年,北京大学联合中国气象科学研究院和中国科学院大气物理研究所,在华北平原开... 详细信息

华北平原霾污染问题严重,霾污染的演变与大气边界层密切相关,但华北平原边界层理化过程的实验和理论研究尚且不足,仍有许多科学问题亟待解决.为此,2016~2020年,北京大学联合中国气象科学研究院和中国科学院大气物理研究所,在华北平原开展了霾污染天气大气边界层空间结构综合观测COATS实验(Comprehensive Observation on the Atmospheric boundary layer Three-dimensional Structure during haze pollution).COATS实验空间上构成“点-线-面”的实验布局,全面获取了冬夏季边界层气象和环境要素的时空剖面及细颗粒物湍流输送资料.研究成果包括:给出了华北平原边界层结构及细颗粒物浓度的时空分布基本特征;揭示了持续性重霾天气的典型热力结构和低空急流的清除机理;阐明了太行山对边界层空间结构的调整是华北平原霾污染非均匀分布的重要原因,指出山地诱发的垂直环流可以促进高架污染层的形成,强调了大气内边界效应对污染物水平扩散具有约束作用;对比分析并定量估算了冬夏季边界层对霾污染的贡献;解析了边界层高度与地面污染物浓度关系的湍流输送本质,定义了“物质聚集层”并阐明了物质法确定边界层高度的适用性;研发了PM2.5浓度湍流通量测量系统,获取了PM2.5浓度湍流通量并给出PM2.5浓度的湍流特征.COATS实验对深入理解霾污染期间的边界层物理机制、弥补边界层空间结构对霾污染影响的认识空缺有重要理论意义,有利于改进和发展边界层参数化方案,为制定区域污染防控措施提供了科学依据.

关键词： COATS实验霾污染大气边界层空间结构物质聚集层 PM2.5浓度湍流通量华北平原

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大气颗粒物中棕色碳的化学组成、来源和生成机制

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化学进展 2020年第5期32卷 627-641页

作者：王玉珏胡敏李晓徐楠北京大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室区域污染控制国际合作联合实验室环境科学与工程学院北京100871 北京大学工程科学与新兴技术高精尖创新中心北京100871

大气颗粒物中棕色碳(BrC)在近紫外波段具有强吸光性,并因其显著的气候效应被广泛关注。BrC组成、来源、演变和光学性质的不确定性是造成气候模型估算气溶胶辐射强迫不确定性的重要因素。本文综述了大气颗粒物中BrC的化学组成、来源和生... 详细信息

大气颗粒物中棕色碳(BrC)在近紫外波段具有强吸光性,并因其显著的气候效应被广泛关注。BrC组成、来源、演变和光学性质的不确定性是造成气候模型估算气溶胶辐射强迫不确定性的重要因素。本文综述了大气颗粒物中BrC的化学组成、来源和生成机制,聚焦分子水平上BrC组成、二次生成机制和吸光间的关联。大气颗粒物中BrC的主要类别包括有机溶剂(甲醇)提取的碳质组分、水溶性有机碳及类腐殖质;分子水平上,硝基芳香烃和含氮杂环有机物是BrC的主要发色团。BrC的来源包括生物质等不完全燃烧一次排放和挥发性有机物氧化二次生成;二次生成途径主要包括人为源芳香烃氧化生成硝基芳香烃等含氮组分、羰基化合物与铵/胺反应生成含氮杂环组分或低聚物。前体物和反应条件影响二次生成BrC的组成和吸光性质;BrC在大气传输过程中还会发生"光漂白"现象。在分子水平上识别和阐明BrC的发色团、二次生成机制及其演变过程是未来该领域的重点研究方向。

关键词：棕色碳二次生成机制来源化学组成硝基芳香烃含氮杂环有机物

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大气气溶胶液态水中二次有机气溶胶生成机制研究进展

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科学通报 2020年第28期65卷 3118-3133页

作者：肖瑶吴志军郭松何凌燕黄晓锋胡敏北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 北京大学深圳研究生院环境与能源学院城市人居环境科学与技术实验室深圳518055

大气二次有机气溶胶是PM2.5的主要组分,具有重要的环境和气候效应.在其主要生成途径中,气溶胶液态水中的液相生成是当前大气化学研究领域的前沿科学问题之一.液相二次有机气溶胶(aqueous secondary organic aerosol, aqSOA)前体物通过... 详细信息

大气二次有机气溶胶是PM2.5的主要组分,具有重要的环境和气候效应.在其主要生成途径中,气溶胶液态水中的液相生成是当前大气化学研究领域的前沿科学问题之一.液相二次有机气溶胶(aqueous secondary organic aerosol, aqSOA)前体物通过摄取进入湿气溶胶后,参与气溶胶内部的液相反应,生成有机硫、有机氮等aqSOA.本文对aqSOA前体物的摄取过程、生成的化学机制以及当前主要的研究手段进行详细总结,并对该领域未来研究进行展望. aqSOA前体物的摄取受到相对湿度、气溶胶水溶性等因素的影响,从而影响其进入气溶胶的后续反应.aqSOA生成的化学机制可分为自由基反应和非自由基反应,其中,自由基反应以OH自由基液相化学为主;非自由基反应则多为羰基化合物的液相反应.近年来,先进的离线和在线质谱技术的发展推动了对实际环境大气中aqSOA生成机制的认识,并从分子层面识别出aqSOA产物,但aqSOA生成的大气化学过程仍未明晰.未来研究中,开发新的分析技术,扩充aqSOA反应动力学数据库,进一步完善模型模拟,为aqSOA生成研究提供新思路.

关键词：液相二次有机气溶胶前体物摄取液相反应生成机制分析技术

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老化过程对大气黑碳颗粒物性质及其气候效应的影响

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科学通报 2020年第36期65卷 4235-4250页

作者：谭天怡郭松吴志军何凌燕黄晓锋胡敏环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京大学环境科学与工程学院北京100871 北京大学深圳研究生院环境与能源学院城市人居环境科学与技术实验室深圳518055

黑碳颗粒物是人类活动排放到大气中的重要温室物种,但对其气候效应的认知仍然存在很大的不确定性.老化过程对黑碳颗粒物性质的改变,是造成这种不确定性的重要来源.针对黑碳老化这一研究热点,本文综述了国内外基于实验室和外场研究的进展... 详细信息

黑碳颗粒物是人类活动排放到大气中的重要温室物种,但对其气候效应的认知仍然存在很大的不确定性.老化过程对黑碳颗粒物性质的改变,是造成这种不确定性的重要来源.针对黑碳老化这一研究热点,本文综述了国内外基于实验室和外场研究的进展,从影响黑碳微观性质的角度出发,总结梳理了老化过程对黑碳混合态,包括形貌和化学组分的影响,并在此基础上,探讨了与气候效应相关的黑碳颗粒物的吸光性、吸湿性、云凝结核与冰核活性在老化过程中的变化.伴随着老化过程的进行,黑碳颗粒物由初始的外混态向内混态转变,形貌由枝杈状结构经填充-塌缩-持续被包裹的过程逐渐演变成近似球形的核壳结构.黑碳颗粒物中的化学组分在排放初期会受到共同排放组分的影响,并在老化过程中表现出二次组分增加的趋势.由于包裹物在黑碳外层的累积,老化过程会导致黑碳颗粒物吸光性的增强,但增强倍数受到包裹物厚度、形貌和化学组分的共同影响.并且,在讨论颗粒物群体的吸光增强倍数时,黑碳颗粒物之间混合态的非均一性也需要纳入考虑.老化过程会增强黑碳颗粒物的吸湿性与云凝结核活性,这与包裹物本身的性质密切相关,但相关的外场研究还十分缺乏.针对黑碳颗粒物是否具有冰核活性以及老化过程是否会改变其活性的问题,现有研究仍然没有定论.在此基础上,本文提出了黑碳老化未来的研究方向:探究真实燃烧条件下不同来源黑碳颗粒物的理化特性与老化特征;在不同大气环境中开展综合观测,识别出复杂大气条件下影响黑碳老化的关键因素;推动黑碳老化促进区域大气污染的机制研究;加强黑碳颗粒物与间接气候效应相关的性质研究.

关键词：黑碳大气颗粒物老化气候变化混合态颗粒物形貌

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基于离轴积分腔输出光谱对泰州大气NH 3浓度观测与分析

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光谱学与光谱分析 2021年第2期41卷 360-367页

作者：张国贤胡仁志谢品华王凤阳王怡慧童金钊陈仕意李姝乐邱婉怡刘文清中国科学院环境光学与技术重点实验室中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学科学岛分院安徽合肥230026 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心福建厦门361000 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京大学环境科学与工程学院北京100871

氨(NH 3)是大气中活性氮最主要的还原形式,是形成二次无机铵盐的重要气态前体物。在中国极度污染的条件下,这些铵盐可占PM 2.5质量的40%~60%。NH 3污染不仅影响全球的光辐射强度,而且会加剧大气光化学污染。目前,城市地区氨气来源仍存... 详细信息

氨(NH 3)是大气中活性氮最主要的还原形式,是形成二次无机铵盐的重要气态前体物。在中国极度污染的条件下,这些铵盐可占PM 2.5质量的40%~60%。NH 3污染不仅影响全球的光辐射强度,而且会加剧大气光化学污染。目前,城市地区氨气来源仍存在一定争议。为研究泰州地区NH 3污染情况,并深入了解NH 3的来源。2018年6月6日至15日,基于离轴积分腔输出光谱技术,开展了夏季泰州地区大气NH 3浓度的连续观测。其他污染物浓度(如NH3,NOx,CO,NH4^+)同步进行测量。观测点位距离交通枢纽300 m,观测期间NH 3的平均浓度为25.1±4.5μg·m^-3,相比国内外其他城市,该地区NH3污染处于较高水平。白天与夜间NH 3浓度均值无明显差异,但总体呈现白天降低夜晚升高的趋势。夜间温差大,大气边界层较为稳定,是污染物得以累积的原因之一;晨间NH3浓度急剧升高,主要考虑为夜间沉积在水汽中的NHx(气态NH3与颗粒态NH4^+)的蒸发所带来。随着光照进一步增强,环境水汽中NH x的蒸发逐渐结束,光化学反应过程逐渐占据主导,NH3浓度上涨速度缓慢,逐渐趋于平衡,并在之后出现迅速下降。在湿度较大的夜间,NH x的沉积过程更加明显。结合观测期间的气象参数以及与常规污染物的相关性,讨论了泰州地区的污染物变化趋势及污染水平。结果表明,大部分日期交通排放对泰州地区NH 3浓度影响较小,仅6月7日早高峰期NH3与NOx,CO相关性较好,R^2分别为0.740与0.911,推测当日交通排放影响较大,交通源是NH 3的重要局地源。进一步进行了后向轨迹分析,比较了观测期间不同气团所导致的污染物浓度变化。结合观测结果分析可知,观测点西北方向工业园区污染排放可能是导致6月10日夜间污染事件的重要原因。

关键词：氨气排放源后向轨迹蒸发效应

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关中盆地近地面风场和大气输送特征分析

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气候与环境研究 2020年第6期25卷 637-648页

作者：胡洵蔡旭晖宋宇康凌北京大学环境科学与工程学院环境科学系/环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

利用2017年151个地面气象站的逐时观测数据和相关高空资料分析关中盆地近地面风场与输送特征。首先分析盆地内代表性站点的风速和风向观测事实,然后用CALMET风场诊断模式和轨迹计算模式获取当地逐小时风场和每日逐小时传输轨迹,分析风... 详细信息

利用2017年151个地面气象站的逐时观测数据和相关高空资料分析关中盆地近地面风场与输送特征。首先分析盆地内代表性站点的风速和风向观测事实,然后用CALMET风场诊断模式和轨迹计算模式获取当地逐小时风场和每日逐小时传输轨迹,分析风场类型。结果表明:关中盆地内日平均风速约1~3 m s-1,夏季风速高、秋冬季低;盆地中央的主导风向以沿地形走向的东北风和西南风为主,盆地四周测站的主导风向表现出顺着地形向盆地中央汇流的趋势。各站主导风向的季节变化不大。盆地内风场分为系统控制型、弱天气背景型和局地环流型3类,全年出现日数比例分别占8%、17.3%和74.7%。以山谷风日夜循环为特征的局地环流型风场最多。以西安城区为源点的大气输送轨迹显示,系统控制型风场以偏东北方向的输送为主,弱天气背景型和局地环流型风场的轨迹输送都大致以偏东北和偏西(以及偏西南)沿盆地走向以及偏东南朝向秦岭山地这三个方向为主。局地环流型的轨迹影响范围小,集中于盆地中央和南侧山地之间,表明这是一种不利于污染扩散的风场类型。

关键词：关中盆地风场和输送诊断分析

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