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环境科学学报 2025年第4期45卷 331-340页

作者：冯蔚丁峰齐婉清董桂宏谢鸣捷南京信息工程大学环境科学与工程学院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江苏省南京环境监测中心

于2020—2021年秋、冬季在苏南城市（南京、苏州、无锡、常州和镇江）同步收集大气细颗粒物(PM2.5)滤膜样品，分析了各样品中甲醇可提取有机碳（organic carbon,OC）吸光性质的时空变化.结果表明，常州市因OC浓度最高(（8.09±5.17... 详细信息

于2020—2021年秋、冬季在苏南城市（南京、苏州、无锡、常州和镇江）同步收集大气细颗粒物(PM2.5)滤膜样品，分析了各样品中甲醇可提取有机碳（organic carbon,OC）吸光性质的时空变化.结果表明，常州市因OC浓度最高(（8.09±5.17）μg·m-3),OC在365 nm处的光吸收系数(Abs365)均值(（5.57±3.45） Mm-1)显著（p<0.05）高于其他4个城市(（4.23±2.29）～（4.80±2.90） Mm-1).但质量吸收系数(MAC365)却在苏南五市中最低(（0.87±0.23） m2·g-1)，主要可归结为常州市本地交通相关源排放对OC的贡献占比较高，而这部分OC的MAC365远低于来自区域传输的生物质燃烧OC.根据不同城市间的相关系数（r）和离散系数计算结果，苏南五市OC浓度和Abs365的时间变化趋势和数值在空间上高度一致，表明吸光性OC的来源具有区域性特征.采用正矩阵因子分解模型对PM2.5主要成分和Abs365观测结果进行源解析，发现生物质和化石燃料燃烧排放的区域传输在苏南五市Abs365的来源中占主导地位，平均贡献范围为46.7%～53.7%.气态前体物在传输过程中的二次转化过程对Abs365也有一定贡献（11.0%～21.4%），且在采暖期开始后显著升高.因此，加强区域间的联防联控是进一步控制苏南地区有机气溶胶污染及其气候效应的必要手段.

关键词：苏南城市有机碳吸光性质时空分布来源解析

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农田土壤地力提升和固碳减排协同研究进展

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农业环境科学学报 2025年第2期44卷 275-286页

作者：胡明成邱子健王洲章申卫收南京信息工程大学环境科学与工程学院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京210044

粮食安全和全球气候变化是当今人类社会面临的两大主要挑战。在当前缓解气候变暖和保障粮食安全的大背景下,农田土壤面临着生产力提升和固碳减排的双重压力,促进农田土壤地力提升和固碳减排协同发展,对世界各国应对气候变暖和粮食安全... 详细信息

粮食安全和全球气候变化是当今人类社会面临的两大主要挑战。在当前缓解气候变暖和保障粮食安全的大背景下,农田土壤面临着生产力提升和固碳减排的双重压力,促进农田土壤地力提升和固碳减排协同发展,对世界各国应对气候变暖和粮食安全问题意义重大。当前,农田地力提升与固碳减排之间的协同研究尚未形成系统、全面的科学理论,相应的协同技术、产品研发和协同技术模式应用较为缺乏。为此,本文综述了农田土壤地力提升和固碳减排的研究进展,指出了二者协同发展的研究现状及促进二者协同面临的问题和挑战,并提出了相应的建议和措施。本文将为耕地产能提升和减缓气候变化提供理论支持和实践指导,为促进农业生产提质增效和可持续发展提供新思路。

关键词：气候变化粮食安全地力提升固碳减排土壤健康

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2022年夏季历史极端高温下我国近地表臭氧污染及气象成因分析

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大气科学 2025年第1期49卷 1-12页

作者：杨镇江李柯廖宏陈磊南京信息工程大学环境科学与工程学院/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京210044

基于国家空气质量监测网和ERA5(欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集)气象数据,本文分析了2022年夏季历史极端高温条件下我国臭氧(O_(3))污染的变化及主要的气象驱动因素。从空间分布上,2022年夏季全国O_(3)浓度呈现明显的反弹,... 详细信息

基于国家空气质量监测网和ERA5(欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集)气象数据,本文分析了2022年夏季历史极端高温条件下我国臭氧(O_(3))污染的变化及主要的气象驱动因素。从空间分布上,2022年夏季全国O_(3)浓度呈现明显的反弹,6月的华北地区、7~8月的南方地区较为明显;从长期趋势上,华北2022年6月O_(3)浓度为2015年以来同期第二高,导致区域内平均超标21 d;长江三角洲和四川盆地2022年7、8月的O_(3)浓度均是2015年来同期最高。从前体物变化来看,卫星数据显示2022年NO_(x)排放相对于2019~2021年无明显的变化,同时南方地区HCHO(甲醛)柱浓度的显著升高与温度变化十分一致,表明2022年极端高温事件是导致O_(3)浓度异常偏高的主要驱动因素。具体来说,2022年O_(3)异常与温度异常的空间相关系数在6~8月份分别达0.71、0.64和0.49,且重点城市O_(3)的温度敏感性也比较高;从环流系统来看,O_(3)异常升高与副热带高压控制下的高温、低湿的静稳天气有较强的时空一致性。特别地,2022年极端高温事件下O_(3)对温度响应与过去相比有所不同,观测上逐日O_(3)与温度的高正相关关系在达到某个阈值后会消失,但2022年华北和长江三角洲在较高的温度下依然存在正相关关系。本研究强调了极端高温事件对O_(3)污染的影响的重要作用,对我国复合污染协同治理提出了更严峻的挑战。

关键词：臭氧污染极端高温气象因素复合污染中国

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气候变化影响我国大气重污染事件的研究进展

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气候变化研究进展 2025年第1期21卷 56-68页

作者：秦卓凡廖宏代慧斌南京信息工程大学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/环境科学与工程学院南京210044

地表细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))重污染事件是我国大气污染治理的重点关注对象。文中综述了中国近几年关于气候变化对PM_(2.5)和O_(3)重污染事件影响的研究进展。结果表明,PM_(2.5)重污染事件主要发生在静稳天气条件下而O_(3)重污... 详细信息

地表细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))重污染事件是我国大气污染治理的重点关注对象。文中综述了中国近几年关于气候变化对PM_(2.5)和O_(3)重污染事件影响的研究进展。结果表明,PM_(2.5)重污染事件主要发生在静稳天气条件下而O_(3)重污染事件主要发生在高温低湿天气条件下。气候变化(包括气候系统内部变率和大气成分变化驱动的全球变暖),主要通过影响大尺度环流和区域环流进而影响局地重污染气象条件。目前关于气候变化影响PM_(2.5)的研究较为系统,能识别气候因子或全球变暖对典型重污染事件或重污染事件长期变化趋势的影响,但气候变化影响O_(3)重污染事件的研究还较少。

关键词：细颗粒物(PM_(2.5)) 臭氧(O_(3)) 大气重污染事件气候变化

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清洁空气行动计划促进了我国陆地生产力

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科学通报 2025年第10期70卷 1317-1319页

作者：周浩乐旭国防科技大学气象海洋学院长沙410073 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

随着中国经济的快速发展,人为排放增加所导致的空气污染问题日益严重,对公众健康、经济发展以及人民生活质量构成了显著威胁.为应对这一紧迫问题,自2013年起,中国政府启动了“清洁空气行动”(Clean Air Action, CAA)计划,旨在通过一系... 详细信息

随着中国经济的快速发展,人为排放增加所导致的空气污染问题日益严重,对公众健康、经济发展以及人民生活质量构成了显著威胁.为应对这一紧迫问题,自2013年起,中国政府启动了“清洁空气行动”(Clean Air Action, CAA)计划,旨在通过一系列措施降低空气污染水平.

关键词：清洁空气行动计划陆地生产力空气污染

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南京近郊农田区域大气颗粒物水溶性离子污染特征

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环境科学 2025年第2期46卷 727-735页

作者：潘超张海鸥刘婉萍张鸿燕樊建凌国家能源集团科学技术研究院有限公司清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室南京210023 南京信息工程大学环境科学与工程学院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京210044

水溶性离子是大气颗粒物中重要组成部分,但当前对农业区域大气颗粒物中水溶性离子的研究与关注较少.于2020年12月至2021年11月对南京近郊农业区定点连续采样,分析了不同粒径大气颗粒物(>9.0、5.8~9.0、4.7~5.8、3.3~4.7、2.1~3.3、1.... 详细信息

水溶性离子是大气颗粒物中重要组成部分,但当前对农业区域大气颗粒物中水溶性离子的研究与关注较少.于2020年12月至2021年11月对南京近郊农业区定点连续采样,分析了不同粒径大气颗粒物(>9.0、5.8~9.0、4.7~5.8、3.3~4.7、2.1~3.3、1.1~2.1、0.65~1.1、0.43~0.65和<0.43μm)中8种水溶性离子(Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-))污染特征.结果表明,采样期内采样点大气总悬浮颗粒物(TSP)、<9.0μm和<2.1μm的颗粒物浓度年均值分别为54.73、49.04和27.35μg·m^(-3),均达到了国家二级标准,其中<2.1μm的颗粒物浓度占TSP的50.0%,说明细颗粒物是该区域大气颗粒物的主要成分.不同粒径颗粒物中水溶性离子浓度均表现为:秋季>春/夏季>冬季;在各季节及各粒径颗粒中,SO_(4)^(2-)是水溶性离子的主要贡献者,占比在30.6%~66.5%之间,SO_(4)^(2-)/NO_(3)^(-)的值远大于1,表明研究区以固定源污染贡献为主.不同粒径颗粒物中SOR(SO_(2)气-粒转化速率)仅在冬季个别时间出现小于0.1的情况,表明研究区SO_(4)^(2-)主要来源于SO_(2)的二次氧化.除4.7~5.8μm粒径外,其余粒径颗粒物中SOR与温度均呈显著正相关(P<0.05),表明温度的升高显著促进了各粒径颗粒物中SO_(4)^(2-)的光化学形成过程;然而,SOR与相对湿度仅在<2.1μm的细颗粒物中呈显著正相关(P<0.05),表明液相反应是细颗粒物中SO_(4)^(2-)形成的重要途径.采用主成分分析对颗粒物中水溶性离子来源进行解析,结果发现南京市近郊农田细颗粒物中的水溶性离子主要来自于SO_(2)等的二次转化;而粗颗粒物中水溶性离子主要来源于农田翻耕时的土壤扬尘.研究结果对了解农业区域大气颗粒物中水溶性离子污染特征具有重要意义,为了解南京近郊农业区大气颗粒物污染来源及形成机制提供了参考依据.

关键词：农田大气颗粒物水溶性离子粒径分布污染特征

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基于废旧LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)正极材料高效再生的高性能锂离子电池

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无机化学学报 2025年第4期41卷 625-638页

作者：朱恒毅居李赟张浩月杜嘉欣谢予桐宋力靳亚超张明道南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省锂复合材料电池研发创新平台高端装备供能技术研究院江苏省大气环境监测与污染控制重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

开发了一种高效的连锁工艺,包括酸浸、共沉淀和热处理,用于再生废弃的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)材料。首先采用DL-酒石酸和甲酸作为浸出体系,Li、Ni、Co、Mn的浸出效率达到98%左右。然后将浸出液加入草酸溶液中进行共沉... 详细信息

开发了一种高效的连锁工艺,包括酸浸、共沉淀和热处理,用于再生废弃的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)材料。首先采用DL-酒石酸和甲酸作为浸出体系,Li、Ni、Co、Mn的浸出效率达到98%左右。然后将浸出液加入草酸溶液中进行共沉淀反应,再通过热处理实现材料的再生。再生的NCM523材料表现出优异的层状结构和均匀的元素分布。当将其用作锂离子电池的正极材料时,再生的NCM523在0.1C(18 mA·g^(-1))时的放电比容量为168.5 mAh·g^(-1),在0.5C下循环100次后表现出93.09%的容量保持率,与商用NCM523的性能相当。

关键词：锂离子电池再生浸出共沉淀热处理

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低温电解液添加剂对钴酸锂电池低温性能的影响

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无机化学学报 2025年第4期41卷 719-728页

作者：刘家赫唐淦陈凯张明道南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省锂复合材料电池研发创新平台高端装备供能技术研究院江苏省大气环境监测与污染控制重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

为解决锂离子电池(LIBs)低温性能较差的问题,提出了一种通过调节电解质添加剂配方,提高电池低温性能的有效方法。其中,四氟硼酸锂(LiBF4)+碳酸亚乙烯酯(VC)+1,3-丙烷磺酸内酯(PS)+氟代碳酸乙烯酯(FEC)的添加剂配方对电极有较好的保护作... 详细信息

为解决锂离子电池(LIBs)低温性能较差的问题,提出了一种通过调节电解质添加剂配方,提高电池低温性能的有效方法。其中,四氟硼酸锂(LiBF4)+碳酸亚乙烯酯(VC)+1,3-丙烷磺酸内酯(PS)+氟代碳酸乙烯酯(FEC)的添加剂配方对电极有较好的保护作用,能够提高电化学性能。结果表明,目标电解液具有良好的低温性能,在-20和-40℃条件下电极的首圈放电比容量(0.2C)分别为144.65和133.05 mAh·g^(-1),且具有良好的循环稳定性。研究表明,使用多功能添加剂可以显著提高锂离子的扩散速率,促进其在电极表面的释放。同时,添加剂较好的成膜性能还可以减少电池的极化,最终实现低温条件下高容量、高稳定的电池性能。

关键词：电解液添加剂钴酸锂电池低温性能

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长三角城市群气象因子对环境空气质量的影响及变化趋势分析

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气候与环境研究 2025年第2期30卷 187-198页

作者：蒋妍朱君乐旭南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制研究实验室/大气环境与装备技术协同创新中心

利用中国环境监测总站大气环境监测数据以及美国国家气候数据中心的气象要素数据，通过逐步回归和相关性分析法，分析了2015～2022年长三角城市群空气质量的时空变化特征，建立了环境空气质量与各气象因子的关联，揭示了气象因子对环境... 详细信息

利用中国环境监测总站大气环境监测数据以及美国国家气候数据中心的气象要素数据，通过逐步回归和相关性分析法，分析了2015～2022年长三角城市群空气质量的时空变化特征，建立了环境空气质量与各气象因子的关联，揭示了气象因子对环境空气质量影响的年变化趋势。结果表明：（1）2015～2022年长三角城市群空气质量向好发展，江苏、上海、安徽和浙江地区全年空气质量优良率分别以2.99%、2.56%、2.29%、1.96%的速率增长；长三角城市群空气质量指数（Air Quality Index, AQI）月变化趋势相似，冬季高（AQI均值为90.1）夏季低（AQI均值为39.7）。（2）夏季对长三角城市群空气质量影响最大的气象因子是气压（有污染时气压与AQI的相关性均值为0.119，无污染时相关性均值为0.09），且气压与AQI的相关性在有污染和无污染时分别以每年6.71%和0.58%的速率增长。（3）冬季对长三角城市群空气质量影响最大的气象因子是风速（无污染时相关性均值为-0.137；有污染时相关性均值在2019年之前和2019年之后分别为-0.120和0.249）；且存在污染和无污染时，风速与AQI的相关性分别以每年3.72%和0.39%的速率上升。这些结果表明在夏季和冬季，气压和风速对长三角城市群空气质量的影响持续增加。

关键词：长三角城市群空气质量指数气象因子逐步回归相关性分析

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湖泊大型水生植物与藻类分解的碳排放对比研究

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环境科学研究 2025年第5期38卷 1058-1066页

作者：张润雨王家一朱琳施文卿南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与设备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制重点实验室江苏南京210044

湖泊生态系统中,大型水生植物和藻类生物质是二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))温室气体的重要来源。大型水生植物和藻类有机质组分存在显著差异,导致分解过程及温室气体排放特征存在潜在差异。本研究通过模拟培养实验,设置了对照组(CK)... 详细信息

湖泊生态系统中,大型水生植物和藻类生物质是二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))温室气体的重要来源。大型水生植物和藻类有机质组分存在显著差异,导致分解过程及温室气体排放特征存在潜在差异。本研究通过模拟培养实验,设置了对照组(CK)、添加60 mg/L草生物质的低草生物质组(P-L)、添加600 mg/L草生物质的高草生物质组(P-H)、添加60 mg/L藻生物质的低藻生物质(A-L)以及添加600 mg/L藻生物质的高藻生物质(A-H)5个处理组,系统比较了大型水生植物与藻类生物质的分解特征及其CO_(2)和CH_(4)排放通量,利用三维荧光技术与qPCR技术分析了有机质组成及功能微生物丰度,进而探讨了其相关机制。结果表明:①相较于大型水生植物,藻类生物质分解速率更快,带来的CO_(2)和CH_(4)排放通量更高。P-L、P-H、A-L和A-H组CO_(2)排放通量最大值分别为48.6、107.3、52.5和220.2 mg/(m2·h),CH_(4)排放通量最大值分别为41.6、80.0、43.9和113.0 mg/(m2·h)。②在相同生物量条件下,藻类生物质的CO_(2)、CH_(4)和总CO_(2)当量排放通量分别是大型水生植物的1.4~1.6倍、1.16~1.67倍和1.20~1.68倍。③有机物三维荧光与产甲烷菌丰度进一步分析显示,藻类生物质分解释放了更多的溶解性有机物,加速了水体有机物的降解,并提高了产甲烷菌的丰度。P-L、P-H、A-L和A-H组水体产甲烷菌丰度分别为8.6×10^(7)、8.9×10^(7)、7.2×10^(7)和2.5×10^(8)copies/L,沉积物产甲烷菌丰度分别为3.8×10^(8)、4.1×10^(8)、3.9×10^(8)和4.7×10^(8)copies/g。研究显示,藻类比大型水生植物生物质的分解对CO_(2)和CH_(4)排放的影响更为显著,表明湖泊生态系统中草-藻稳态转变对CO_(2)和CH_(4)排放具有重要影响。该研究可为全面评估湖泊草-藻稳态转变的生态效应提供重要参考。

关键词：大型水生植物藻类生物质分解二氧化碳(CO_(2)) 甲烷(CH_(4))

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