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第27届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2021年学术年会

作者：胡伟黄舒陈洁陈景川裴翔宇吴志军傅平青天津大学地球系统科学学院天津 300072 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 浙江大学环境与资源学院杭州 310058

地球大气中生物性冰核颗粒物能在较高温度下(> 15℃)促进云中冰晶形成。具有高效冰核活性的生物物质主要包括细菌、真菌孢子、花粉、藻类、地衣、古菌、病毒和生物性碎片(如落叶和昆虫)等颗粒物以及与生物相关的大分子物质，例如蛋... 详细信息

地球大气中生物性冰核颗粒物能在较高温度下(> 15℃)促进云中冰晶形成。具有高效冰核活性的生物物质主要包括细菌、真菌孢子、花粉、藻类、地衣、古菌、病毒和生物性碎片(如落叶和昆虫)等颗粒物以及与生物相关的大分子物质，例如蛋白质、多糖和脂类等。

关键词：生物气溶胶冰核颗粒物细菌城市大气

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北京市秋冬季大气环流型下的气象和污染特征

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中国环境科学 2019年第5期39卷 1813-1822页

作者：林廷坤洪礼楠黄争超王雪松蔡旭晖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 天津市环境保护局天津300191 生态环境部宣传教育中心北京100020

分析了北京市2013～2018年秋冬季(即当年11、12月和次年1、2月份)11种环流型的地面和垂直气象特征,归纳出5类大气环流条件,探讨了不同环流型下北京地区的大气传输规律以及环流型与北京PM_(2.5)污染之间的关系.在5类大气环流条件中,第I类... 详细信息

分析了北京市2013～2018年秋冬季(即当年11、12月和次年1、2月份)11种环流型的地面和垂直气象特征,归纳出5类大气环流条件,探讨了不同环流型下北京地区的大气传输规律以及环流型与北京PM_(2.5)污染之间的关系.在5类大气环流条件中,第I类(含北(N)、东北(NE)环流型,天数占比28%)和第II类(含西北(NW)、反气旋(A)环流型,占33%)有利于传输扩散,以西北风为主,风向较稳定,风速大,边界层高度高;第III类(含东(E)环流型,占7%)传输扩散条件居中,边界层内以东南风为主,风向变化大,风速中等;第IV类(含西南(SW)、西(W)、南(S)3种环流型,占12%)和第V类(含东南(SE)、均压(UM)、气旋(C)3种环流型,占20%)均不利于传输扩散,边界层内以偏南风为主,风速较小,边界层高度低,低层逆温较强,第IV类近地面风向较稳定,而第V类则风向变化大.不同环流型下气团传输至北京的路径存在差异,对北京空气质量产生潜在影响的周边地区随之发生变化.大气环流型与北京市秋冬季PM_(2.5)污染紧密关联,SW、UM、C、S和W是北京地区最易发生PM_(2.5)污染的环流型(平均污染发生频率>75%,平均重度以上污染发生频率>42%),而在N、A、NE和NW环流型下污染发生频率最低.研究期间,PM_(2.5)污染极端严重的月份存在UM环流型占比显著增加的共同特点,而PM_(2.5)污染水平最低的月份N环流型占比增加近一倍.此外,PM_(2.5)污染变化相对于环流型变化存在一定的滞后性.

关键词：环流型气象细颗粒物污染北京

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基于洛杉矶–北京迁徙人群的大气污染暴露相关急性健康效应标志物的代谢组学研究

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北京大学学报（自然科学版） 2019年第3期55卷 501-508页

作者：谢天宁林岩邱兴华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 Department of Environmental Health Sciences Jonathan and Karin Fielding School of Public Health and Division of Cardiology Department of Medicine School of Medicine University of CaliforniaLos Angelesca90095

采用定组设计,以14名洛杉矶加州大学–北京大学交换学生为受试者,建立基于气相色谱–质谱联用的尿液非靶向代谢组学方法,采用包括(正交)偏最小二乘回归判别分析在内的多种统计方法识别差异物质,并基于色谱–质谱信息进行结构鉴定。通过... 详细信息

采用定组设计,以14名洛杉矶加州大学–北京大学交换学生为受试者,建立基于气相色谱–质谱联用的尿液非靶向代谢组学方法,采用包括(正交)偏最小二乘回归判别分析在内的多种统计方法识别差异物质,并基于色谱–质谱信息进行结构鉴定。通过固定站点监测数据评价研究期间两地的大气污染物暴露,采用混合效应线性模型探索污染物与指征氧化损伤的生物标志物间的关联。结果表明,两地的暴露变化与人体能量代谢、氧化损伤、肠胃菌群、蛋白质与RNA代谢(可能涉及细胞凋亡)等通路变化之间可能存在关联,受试者尿液中的尿囊素、胱氨酸和假尿嘧啶水平在北京显著上升。当以尿囊素作为指征机体急性氧化损伤的标志物时,其变化与0～96小时的PM_(2.5)、0～24小时的CO、24～48小时的NO_2、48～72小时的O_3以及24～72小时的SO_2暴露有较强的相关性。结果表明北京与洛杉矶间大气污染物暴露的差异可能导致受试者体内氧化损伤负担发生变化,同时体内可能产生抗氧化损伤的生理活动,例如通过调动能量代谢通路抵御氧化还原失衡造成的氧化损伤负担。

关键词：代谢组学生物标志物氧化损伤大气污染物混合效应模型

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福州市区冬春季PM_(2.5)污染特征与来源差异性分析

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环境科学学报 2019年第4期39卷 1049-1056页

作者：严宇王雪松周家斌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 西南石油大学化学化工学院成都610500

基于福州市区2015年2月—2016年1月间的大气PM_(2.5)监测数据,综合运用HYSPLIT后向轨迹模式、潜在源贡献因子法(WPSCF)与浓度权重轨迹分析(WCWT)等方法,探讨了福州市区冬、春季PM_(2.5)污染特征和典型污染过程成因,总结了气象因子和污... 详细信息

基于福州市区2015年2月—2016年1月间的大气PM_(2.5)监测数据,综合运用HYSPLIT后向轨迹模式、潜在源贡献因子法(WPSCF)与浓度权重轨迹分析(WCWT)等方法,探讨了福州市区冬、春季PM_(2.5)污染特征和典型污染过程成因,总结了气象因子和污染来源的季节性差异.研究期间,冬、春季是福州市区PM_(2.5)污染的主要季节,福州市区不同类型站点的PM_(2.5)浓度在冬、春季污染发生时均呈现出整体升高的特点,但浓度日变化却存在季节性差异,冬季无显著日变化,春季则表现为单峰单谷特征.福州市区春季主要受锋前暖区和高压后部等天气系统影响,大气扩散条件差,PM_(2.5)极易在不利的气象条件下累积,福建沿海地区是其PM_(2.5)污染的主要潜在源区;冬季污染易受高压天气系统作用,盛行偏北风,长江三角洲地区的污染物输入会对福州市区空气质量产生较大影响,长江三角洲、浙江东南沿海、福建北部是其PM_(2.5)污染的主要潜在源区.

关键词：福州 PM2.5 污染特征污染来源

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基于复合软电离源飞行时间质谱的小型化大气非甲烷烃在线快速监测系统的设计与应用

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环境科学学报 2019年第3期39卷 859-869页

作者：杜玥萱陈仕意翟淑婷曾立民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实验室北京100871 华盛顿大学大气科学系西雅图华盛顿州98195

针对大气非甲烷烃(NMHCs)的时空分布监测需求,并弥补现有监测技术时间分辨率低、体积和功耗较大的不足,本研究自主研发出一套高性能、小型化的大气非甲烷烃在线快速测量系统.该方法基于串联吸附剂在特定温度下对目标物质的富集与解吸,... 详细信息

针对大气非甲烷烃(NMHCs)的时空分布监测需求,并弥补现有监测技术时间分辨率低、体积和功耗较大的不足,本研究自主研发出一套高性能、小型化的大气非甲烷烃在线快速测量系统.该方法基于串联吸附剂在特定温度下对目标物质的富集与解吸,采用单光子/化学复合软电离源飞行时间质谱(SPI/CI-TOFMS)作为分离和检测手段,实现对C_2～C_(10)挥发性有机物的快速分离和检测.通过对标准样品的测量表明:在SPI/CI模式下,C_2～C_(10)物种工作曲线(0～10×10^(-9))拟合优度R^2>0.99,大部分物种方法检出限为1×10^(-12)～80×10^(-12),仪器检出限为1×10^(-12)～35×10^(-12),RSD(n≥10)小于10%.将仪器初步应用于北京大学站点进行定点观测,测量结果与商业化仪器TH-300B离线分析结果吻合.本系统样品分析时间5～12 min可调,整机重量低于40 kg,整机尺寸小于50 cm×50 cm×80 cm,功率低于500 W,可满足大气非甲烷烃的快速监测需求,为提供高分辨率大气NMHCs时空分布数据提供技术支持.

关键词：非甲烷烃吸附-热解吸复合软电离飞行时间质谱小型化

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浙江省农田土壤多环芳烃污染及风险评价

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农业环境科学学报 2019年第7期38卷 1531-1540页

作者：李欣红史咲頔马瑾方迪邱兴华南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 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

为探究浙江省农田土壤中16种优控多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)含量、来源及生态和健康风险,用网格布点法采集了62个农田土壤样品并进行实验分析。结果表明,ΣPAHs浓度范围为34.04~1990.38ng·g^-1,污染物以高环... 详细信息

为探究浙江省农田土壤中16种优控多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)含量、来源及生态和健康风险,用网格布点法采集了62个农田土壤样品并进行实验分析。结果表明,ΣPAHs浓度范围为34.04~1990.38ng·g^-1,污染物以高环类PAHs为主,研究区域内所有土样苯并[a]芘(BaP)浓度均未超过我国新颁布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中的风险筛选值。采用比值法及主成分分析研究其环境来源,结果显示主要来自于交通污染、煤炭和薪柴燃烧。内梅罗综合污染指数法评价结果表明,研究区有87.10%的样点存在生态风险。毒性当量因子风险评价法分析结果显示,PAHs的毒性当量浓度范围为1.53~268.27 ng·g^-1,7种致癌PAHs为污染主体,平均占比高达99.18%。暴露量估算结果显示,经口摄入是PAHs致癌风险最高的暴露途径。健康风险评价显示,土壤中PAHs暴露暂时不会对人群产生明显的非致癌风险,但儿童的综合致癌风险已超过可接受范围,需引起重视。

关键词：多环芳烃农田土壤来源生态风险健康风险

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霾不同发展阶段下污染气体和水溶性离子变化特征分析

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环境科学 2019年第12期40卷 5213-5223页

作者：王振彬刘安康卢文杨晓旻王红磊陈魁夏丽南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 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

为探讨霾不同阶段下大气污染物的变化特征,使用MARGA观测了2018年11月18日~12月7日长三角地区一次区域霾过程中前体污染气体(NH3、HNO3、SO2)和8种水溶性离子浓度.结合环保数据(PM2. 5、NO2、CO、O3)和气象数据,分析此次区域霾过程的成... 详细信息

为探讨霾不同阶段下大气污染物的变化特征,使用MARGA观测了2018年11月18日~12月7日长三角地区一次区域霾过程中前体污染气体(NH3、HNO3、SO2)和8种水溶性离子浓度.结合环保数据(PM2. 5、NO2、CO、O3)和气象数据,分析此次区域霾过程的成因、大气污染物的日变化特征以及在霾不同阶段下大气污染物的分布特征.结果表明,此次霾过程中长三角地区主要受到高压脊控制,天气形势稳定,有利于大气污染物累积.霾天时PM2. 5、NO2、NO3-、SO24-、NH4+、Cl-和Na+的浓度分别为(118. 91±39. 23)、(61. 62±26. 34)、(45. 64±16. 01)、(18. 80±8. 02)、(20. 82±7. 16)、(3. 02±2. 25)和(0. 23±0. 22)μg·m-3,分别是干净天的2. 73、1. 63、2. 64、1. 94、2. 50、2. 05和2. 56倍;霾天CO的浓度为(1. 34±0. 39)mg·m-3,是干净天的1. 86倍.不同大气污染物的日变化特征不同.霾不同阶段下大气污染物的分布特征不同. SO2的浓度在霾发生阶段最高;PM2. 5、NO2、NH3、CO和SNA的浓度在霾发展阶段最高;O3、Cl-、Na+和K+的浓度在霾消散阶段最高.SNA在霾不同阶段下对PM2. 5的相对贡献可达94%~96%,且在发展阶段的增速最大,增速排序为NO3-> NH4+> SO24-. SNA在干净天、发生阶段和发展阶段以NH4NO3为主,在消散阶段(NH4)2SO4为主.此次霾过程主要由NO3-增长导致,NO3-在霾发生、发展和消散阶段对PM2. 5的相对贡献分别为51. 06%、51. 85%和48. 22%,主要通过气相均相反应生成.

关键词：霾不同阶段气溶胶水溶性离子长三角污染气体

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保定市夏季臭氧污染来源及大气传输影响研究

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北京大学学报（自然科学版） 2018年第3期54卷 665-672页

作者：黄争超洪礼楠尹佩玲王雪松张远航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

运用Models-3/CMAQ模式和源排放情景分析扰动法,对河北省保定市2014年7月的臭氧污染来源进行模拟与量化,分析大气传输对保定市臭氧污染特征和来源组成的影响。保定市臭氧浓度分布呈现西部山区低、中部和东部平原区高的特点。研究期间,... 详细信息

运用Models-3/CMAQ模式和源排放情景分析扰动法,对河北省保定市2014年7月的臭氧污染来源进行模拟与量化,分析大气传输对保定市臭氧污染特征和来源组成的影响。保定市臭氧浓度分布呈现西部山区低、中部和东部平原区高的特点。研究期间,保定市臭氧污染主要受偏南气团、东南气团和偏东气团的传输影响,污染日中3类传输条件出现的比例分别为28%,39%和17%。在保定市最大8小时臭氧浓度中,跨区域背景的臭氧占比近半。在京津冀及周边地区对保定臭氧的贡献中,河北省贡献最大(约占区域总贡献量的2/5),河南省、山东省和江苏省源排放也有重要影响(均占区域贡献的1/10左右)。在上午,河北中部排放贡献的快速增大以及来自河南和山东的臭氧通过垂直混合向地面输送,导致保定臭氧浓度快速升高;除河北中部地区外,其余地区的贡献变化总体平缓,导致保定午后臭氧高值持续时间长,呈现宽峰型的单峰日变化特征。

关键词：保定臭氧传输轨迹来源 CMAQ模式

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OH自由基总反应性的实地测量

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化学学报 2019年第7期77卷 613-624页

作者：杨新平王海潮谭照峰陆克定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实验室北京大学大气化学国际合作联合实验室 Institute of Energy and Climate Research IEK-8: Troposphere Forschungszentrum Jülich Gmb H Germany 52425 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心北京大学工程科学与新兴技术高精尖创新中心

OH自由基作为大气氧化性的重要衡量指标,其去除途径仍无法完全准确地被量化, OH自由基总反应性作为描述OH自由基总去除能力和大气氧化性的重要参数,是OH自由基收支闭合分析的关键参数. OH自由基活性高、寿命短,其反应活性的准确测量具... 详细信息

OH自由基作为大气氧化性的重要衡量指标,其去除途径仍无法完全准确地被量化, OH自由基总反应性作为描述OH自由基总去除能力和大气氧化性的重要参数,是OH自由基收支闭合分析的关键参数. OH自由基活性高、寿命短,其反应活性的准确测量具有挑战性.本综述总结了OH自由基总反应性的实地测量方法,并对移动注射-激光诱导荧光法、闪光光解-激光诱导荧光法、化学离子质谱法和相对反应活性法四种方法的测量原理、仪器架构等进行了系统阐述,综合分析认为闪光光解-激光诱导荧光法是目前OH自由基总反应性测量技术的发展方向.同时进一步总结了OH自由基总反应性在城市、森林和郊区等大气环境下的化学行为等,并对研究难点和可能的重点研究方向进行了探讨.

关键词： OH自由基总反应性测量方法外场观测活性组成活性缺失

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典型热带森林生态系统林冠穿透雨特征及影响因素

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生态科学 2020年第4期39卷 74-80页

作者：赵赫文志刘艳秋郑华中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 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

橡胶林和槟榔林替代原始林或次生林是热带地区主要的土地利用变化类型,为了探讨土地利用变化对穿透雨的影响,在海南岛选取橡胶林、槟榔林和次生林三种典型森林生态系统为对象,比较研究了33次降雨事件中不同森林生态系统林冠穿透雨特征... 详细信息

橡胶林和槟榔林替代原始林或次生林是热带地区主要的土地利用变化类型,为了探讨土地利用变化对穿透雨的影响,在海南岛选取橡胶林、槟榔林和次生林三种典型森林生态系统为对象,比较研究了33次降雨事件中不同森林生态系统林冠穿透雨特征及其影响因素。结果表明:三种森林生态系统乔木冠幅内穿透雨率差异显著(P<0.01),其大小依次为橡胶林(95.9%)>次生林(80.4%)>槟榔林(64.6%),冠层厚度是影响次生林和橡胶林穿透雨率的主要因素,均与穿透雨率呈显著负相关(P<0.05),增加橡胶林林下植被对穿透雨的截留具有重要意义;在三种林型不同乔木个体的冠幅内部,仅槟榔林冠幅内穿透雨率树干旁边显著高于冠幅中央和边缘,冠幅内部叶面积指数和叶片角度是影响槟榔林穿透雨空间异质性的主要因素(P<0.05);橡胶林的冠层厚度和次生林的叶片角度也对穿透雨率产生显著影响(P<0.05)。上述结果阐明了次生林转换为人工林后,穿透雨率及其空间分布产生的差异;发现除冠层厚度和叶面积指数外,叶片形状或角度对改变穿透雨率具有重要影响,该结果为合理配置冠层结构、有效降低穿透雨率提供参考,也可为评估热带地区土地利用变化的生态水文效应提供参数。

关键词：穿透雨影响因素热带土地利用变化

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