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第六届亚洲特大城市环境与公共健康论坛暨中国环境科学学会环境医学与健康分会2015年会

作者：耿岳邱兴华刘晓红张运平朱彤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大学环境与健康研究中心北京市海淀区颐和园路5号 100871 北京市海淀区妇幼保健院海淀区海淀南路33号 100080

先天性心脏病(先心病)是目前国内外发生率最高的一类出生缺陷,且发生率逐年升高[1,2].2011年,先心病占我国出生缺陷总发生例数的27％,位列当年中国出生缺陷发生率的第1位[1].先心病严重威胁胎婴儿的生命和健康,是我国5岁以下儿童死亡的... 详细信息

先天性心脏病(先心病)是目前国内外发生率最高的一类出生缺陷,且发生率逐年升高[1,2].2011年,先心病占我国出生缺陷总发生例数的27％,位列当年中国出生缺陷发生率的第1位[1].先心病严重威胁胎婴儿的生命和健康,是我国5岁以下儿童死亡的主要原因[3].然而,先心病的病因和发病机制尚不完全明确.本研究在北京招募32名胎儿患有先心病的孕产妇作为病例和29名胎儿健康的孕产妇作为对照.通过ICP-MS和测汞仪分析全血、晨尿和头发中As、Cd、Hg、Pb、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Se、Zn等11种元素的浓度.结果表明,孕妇暴露于重金属等环境风险因素与子代先心病风险增加显著相关.本研究为明确先心病的环境致病因素贡献新的直接证据,为相关预防和干预提供理论支持.

关键词：环境风险因素先天性心脏病重金属

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海南岛地区海陆风的统计分析和数值模拟研究

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热带气象学报 2014年第2期30卷 270-280页

作者：张振州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中国人民解放军海军91715部队

根据实测资料统计分析海南岛地区的海陆风现象和季节变化，并利用WRF模式对全岛海陆风环流进行数值模拟。结果表明，海南岛四季代表月的月平均海陆风日为12．2d，月平均频率约为40％，夏季最高（约49％），冬、春季相当（约41％），秋... 详细信息

根据实测资料统计分析海南岛地区的海陆风现象和季节变化，并利用WRF模式对全岛海陆风环流进行数值模拟。结果表明，海南岛四季代表月的月平均海陆风日为12．2d，月平均频率约为40％，夏季最高（约49％），冬、春季相当（约41％），秋季最少（约29％）；中部山区周围海陆风出现频率较高，北部丘陵地区出现频率较低。海南岛夏季的海陆风环流最强，典型海陆风日的海风环流厚度达2．5km、陆风环流厚度约1．5km；白天海风向岛内伸展60-100km，在岛屿长轴附近形成强辐合带；冬季通常在岛屿中部形成偏南北向的海风辐合带；春季兼有夏季和冬季的特点；秋季海陆风的范围最小、强度最弱，主要出现在西南部山地边缘。各季陆风发展相对较弱，陆风辐合线偏向海上或在岸线附近，其范围和强度明显小于海风环流。海岛山体机械绕流作用明显，迎风面陆风时段易形成陆风锋，夏季常出现在凌晨至05-09时，弧形辐合带向海上推进约10-30km，冬季出现在东南部沿海且强度较弱；背风面海风锋可在北部．西部的平坦地区登陆并向岛内推进，海风发展旺盛时背风面与迎风面的海风在海岛中心汇合，形成覆盖全岛的强辐合带。

关键词：海南岛海陆风统计特征 WRF模式数值模拟

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NAQPMS+APM模式对北京冬季细粒子谱分布演变特征的数值模拟研究

NAQPMS+APM模式对北京冬季细粒子谱分布演变特征的数值模拟研究

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第21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2015年学术年会

作者：陈学舜王自发李杰余方群胡敏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 中国科学院大学北京100049 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 纽约州立大学奥尔巴尼分校美国奥尔巴尼12203 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

利用包含详细微物理动力学机制的NAQPMS+APM(Nested Air Quality Prediction Modeling System with Advanced Particle Microphysics)模式，对北京城市大气2006 年1 月15日至2 月13 日期间的粒子数浓度谱分布进行了模拟，模式模拟结果... 详细信息

利用包含详细微物理动力学机制的NAQPMS+APM(Nested Air Quality Prediction Modeling System with Advanced Particle Microphysics)模式，对北京城市大气2006 年1 月15日至2 月13 日期间的粒子数浓度谱分布进行了模拟，模式模拟结果合理，能够很好地再现北京城市大气细粒子的数浓度谱分布演变特征。分析表明，北京冬季大气新粒子形成事件频发，核化作用使核模态粒子数浓度急剧升高;污染累积时，积聚模态粒子数浓度显著增大，而核模态粒子数浓度很小，粒子谱分布向大粒子端移动;重污染期间，粒子微物理混合作用强烈，二次成分在一次粒子上的附着使一次粒子粒径显著增大，二次成分可使一次粒子粒径增大50％以上，积聚模态的二次粒子与一次粒子共同促进了污染的形成。在北京及其近周边区域，北京南部和河北南部一次粒子数量多，占据主导地位，而在河北北部二次粒子则占主导地位。

关键词： NAQPMS+APM 粒子谱分布一次粒子二次粒子

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海南岛地区大气输送和扩散特征的数值模拟

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环境科学学报 2014年第2期34卷 281-289页

作者：张振州蔡旭晖康凌吴彬贵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 中国人民解放军海军91715部队广州510450 天津市气象科学研究所天津300074

采用中尺度气象模式WRF及风场诊断模式CALMET,结合轨迹分析和拉格朗日随机游走模拟方法,分析了海南岛地区低层大气中尺度水平输送和扩散特性,并计算了各季平均大气扩散模态.结果表明,该区域大气污染物的扩散和输送主要受到大尺度背景环... 详细信息

采用中尺度气象模式WRF及风场诊断模式CALMET,结合轨迹分析和拉格朗日随机游走模拟方法,分析了海南岛地区低层大气中尺度水平输送和扩散特性,并计算了各季平均大气扩散模态.结果表明,该区域大气污染物的扩散和输送主要受到大尺度背景环流、海陆风等局地环流及地形绕流等的影响.海陆风局地环流是沿海城市源排放的大气污染物向海南本岛输送和扩散的主要机制.北部城市海口的大气扩散对岛内影响最大,冬季平均影响范围可覆盖西北半部;春、秋季主要影响西北和北部区域;夏季对本岛的影响仅限于北部沿岸.南部城市三亚的大气扩散对岛内影响较小,秋季向西南海面的扩散对本岛几乎没有影响;冬、春季对三亚以西沿岸的影响有所增加;夏季扩散影响全面指向岛内,并因地形的作用而东、西向大角度扩展,影响海岛南部的大部分沿岸地区.西北部昌江的平均输送扩散方向与当地海岸线的走向基本一致,污染影响不易深入到岛内.其中,秋季扩散影响以偏西南方向为主,仅对昌江西南部分海岸有少量影响;冬、春季扩散形态类似但影响范围扩大到以东方市为代表的低山盆地地带;海岛西北部大部分沿海地带可受到昌江夏季扩散的影响,但平均扩散方向指向东北偏北的海面.

关键词：海南岛大气扩散 WRF 随机游走轨迹

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不同气团来源对广州细颗粒物理化特性的影响

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中国环境监测 2014年第1期30卷 31-36页

作者：区宇波曾立民广东省环境监测中心国家环境保护区域空气质量监测重点实验室广东广州510308 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

利用2006年7月广州细颗粒物质量浓度、数谱分布与化学组成的观测数据与气团后向轨迹聚类分析结果,系统分析了不同气团来源对广州细颗粒物理化特性的影响。观测期间,广州气团来源可分成来自远海、近海、西面陆地和北面陆地4种类型。细颗... 详细信息

利用2006年7月广州细颗粒物质量浓度、数谱分布与化学组成的观测数据与气团后向轨迹聚类分析结果,系统分析了不同气团来源对广州细颗粒物理化特性的影响。观测期间,广州气团来源可分成来自远海、近海、西面陆地和北面陆地4种类型。细颗粒物总数浓度水平在4种类型中基本相当。当气团来自远海时,二次转化影响较小,PM2.5质量浓度较低,颗粒物数浓度从大到小依次为老化爱根核模态>新鲜爱根核模态度>积聚模态;受到海洋气团的影响,Cl-在PM2.5中比例为4种类型中最大。气团来自近海时,颗粒物二次生成与老化现象突出,数谱峰值出现在积聚模态,而其他类型出现在爱根核模态;SO2-4、OC与NO-3之和在PM2.5中的比例大于50%,为4种类型中最高。气团来自西面陆地和北面陆地时,细颗粒物受陆地传输老化气团和本地来源影响均较明显。来自北面陆地时,250 nm以上颗粒物数浓度明显升高,是PM2.5平均浓度远高于其他类型的直接原因之一。

关键词：细颗粒物数谱分布化学组成气团后向轨迹

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宁波人为源VOC清单及重点工业行业贡献分析

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环境科学 2014年第7期35卷 2497-2502页

作者：李璇王雪松刘中吴梁翁燕波胡杰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 宁波市环境保护科学研究设计院宁波315012 宁波市环境保护局宁波315012 宁波市环境监测中心宁波315012

宁波是我国华东地区的重要工业城市,也是长江三角洲南翼的经济中心.近年来,宁波工业活动的VOC排放及其对空气质量和人体健康的不利影响越来越受到关注.通过收集宁波市各类VOC人为源的活动水平数据,采用"自下而上"的估算方法,... 详细信息

宁波是我国华东地区的重要工业城市,也是长江三角洲南翼的经济中心.近年来,宁波工业活动的VOC排放及其对空气质量和人体健康的不利影响越来越受到关注.通过收集宁波市各类VOC人为源的活动水平数据,采用"自下而上"的估算方法,建立了宁波地区2010年人为源VOC的排放清单,并进一步分析了宁波市排放VOC的重点工业行业及其贡献大小.研究结果表明,宁波市2010年人为源的VOC排放总量为17.6万t,其中工业源、机动车排放源和居民源是宁波市人为排放VOC的主要来源,分别占总排放量的62.0%、17.2%和15.5%.而在工业源中,合成材料制造业、精炼石油产品制造业是宁波市两个重点VOC排放工业行业,其排放量分别占宁波VOC总量的18.6%和13.1%,反映出石油化工企业对宁波市VOC排放的影响程度.

关键词： VOC 排放清单工业行业贡献率宁波

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中国PM2.5来源解析方法综述

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北京大学学报（自然科学版） 2014年第6期50卷 1141-1154页

作者：郑玫张延君闫才青朱先磊 James J. Schauer 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 中国石油大学(北京)地球科学学院地球探测与信息技术北京市重点实验室北京102249 Environmental Chemistry&Technology Progrim University ofWisconsin-Madison660 North Park St.MadisonWI 53706

首次对中国目前开展的PM2.5源解析方法学和技术思路进行总结,从PM2.5采样前的准备、采样器的选择、化学物种分析方法、源解析手段等方面综述我国PM2.5来源解析的方法和进展,提出未来颗粒物源解析研究的发展方向,对今后在全国各地即将大... 详细信息

首次对中国目前开展的PM2.5源解析方法学和技术思路进行总结,从PM2.5采样前的准备、采样器的选择、化学物种分析方法、源解析手段等方面综述我国PM2.5来源解析的方法和进展,提出未来颗粒物源解析研究的发展方向,对今后在全国各地即将大范围开展的PM2.5源解析工作和法律标准的制定具有重要的科学借鉴意义和参考价值。

关键词：中国 PM2.5 源解析方法学

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无锡冬季和春季大气中细粒子化学组分及其特性分析

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环境化学 2014年第9期33卷 1501-1513页

作者：杨起超曾立民唐静玥魏永杰王莉华董华斌许涛过伟东梅龚伟达北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家联合重点实验室北京100871 北京市环境保护监测中心北京100048 无锡市环境保护局无锡214025 江阴市环境监测站无锡214400

本研究对无锡冬(2011年1月)春(2011年5月)两季PM2.5、PM10颗粒物浓度进行了传统的膜采样及离线检测分析,并运用大气气体/气溶胶水溶性离子在线收集及分析(GAC-IC)系统对PM2.5颗粒物中水溶性无机离子(WSII)进行了在线检测,时间分辨率为30... 详细信息

本研究对无锡冬(2011年1月)春(2011年5月)两季PM2.5、PM10颗粒物浓度进行了传统的膜采样及离线检测分析,并运用大气气体/气溶胶水溶性离子在线收集及分析(GAC-IC)系统对PM2.5颗粒物中水溶性无机离子(WSII)进行了在线检测,时间分辨率为30 min.无锡冬、春两季PM2.5的浓度分别为108.15±41.76μg·m-3和84.40±26.74μg·m-3,其PM2.5/PM10比值分别为0.81±0.07和0.78±0.07,有较强的二次气溶胶生成过程.铵可用性指数(J冬季=101.2%±22.3%,J春季=79.5%±20.2%)分析表明冬季无锡大气颗粒物中铵(NH+4)相对比较富余,而春季则出现铵(NH+4)亏损现象,春季光化学反应更为活跃,硫氧化率(SOR)由冬季的0.15±0.05增至春季的0.35±0.13,硫酸盐(SO2-4)浓度增加明显,导致铵(NH+4)相对不足.硫氧化率(SOR)没有明显的季节变化,冬、春两季均为0.15.细粒子中的WSII与气态污染物、气象因子、硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)等的主成分分析表明无锡大气光化学反应与污染物的其他来源,例如工业源、交通移动源、生物质燃烧源等,有很好的协同作用,共同推高了大气中颗粒物的浓度.观测期间同时测得冬季PM2.5颗粒中有机碳(OC)与元素碳(EC)浓度之间有较好的相关性(R2=0.839),两者有一个共同的主导源,而春季来源则比较复杂,两者相关性较差;二次有机碳(SOC)的半定量分析表明春季大气中有机气溶胶的形成有较强的二次转化过程.

关键词： GAC-IC系统水溶性无机离子(WSII)铵可用性指数 SOR/NOR OC/EC 主成分分析

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大气新粒子生成机制的研究

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化学学报 2013年第4期71卷 519-527页

作者：王志彬胡敏吴志军岳玎利北京大学环境模拟与污染控制国家重点实验室北京大学环境科学与工程学院北京100871

大气中新粒子生成机制和增长特性的研究对于理解区域空气污染和全球气候变化具有十分重要的意义.但是现有的研究对于生成机制的认识有限.因此,如何通过外场观测、实验室模拟和模型计算对新粒子的生成机制进行探讨成为大气环境科学界的... 详细信息

大气中新粒子生成机制和增长特性的研究对于理解区域空气污染和全球气候变化具有十分重要的意义.但是现有的研究对于生成机制的认识有限.因此,如何通过外场观测、实验室模拟和模型计算对新粒子的生成机制进行探讨成为大气环境科学界的研究热点和前沿.综述了目前环境大气中新粒子生成机制和增长特性的研究方法,总结了典型大气环境下外场观测的研究结果,阐述了国内外新粒子生成机制研究进展,指出了新粒子生成研究中尚待解决的关键科学和技术问题.

关键词：新粒子生成生成机制增长特性测量技术前体物

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建筑扰动条件下大气流动与扩散的CFD模拟

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环境科学研究 2013年第8期26卷 829-837页

作者：李沁怡蔡旭晖康凌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

用FLUENT模式对中性大气、单个建筑的气流扰动情况进行模拟,并以风洞试验数据检验模拟效果;将模拟方法应用于类似城市建筑阵列条件的大气污染扩散问题,并且与现场示踪试验比较.结果表明:FLUENT对建筑扰动条件的平均风场模拟效果良好,FA... 详细信息

用FLUENT模式对中性大气、单个建筑的气流扰动情况进行模拟,并以风洞试验数据检验模拟效果;将模拟方法应用于类似城市建筑阵列条件的大气污染扩散问题,并且与现场示踪试验比较.结果表明:FLUENT对建筑扰动条件的平均风场模拟效果良好,FAC2(模拟值与试验值之比在0.5～2之间的比例)在水平与垂直风速下分别达到77.9%与61.0%;对湍流特征量的模拟偏差稍大,K(湍流动能)虽总体偏小,但FAC2仍达到了54.6%.选择湍流闭合的标准K-ε(ε为湍流动能耗散率)方案、重整化群K-ε方案和雷诺应力模型方案对结果的影响均不大.采用FLUENT模拟了类似城市街区建筑阵列条件的大气扩散个例,模拟结果反映了建筑扰动导致的扩散烟流轴线相对于平均风向的非常规偏移,并且扩散浓度与示踪试验结果相符较好,下风向32与63 m处的侧向模拟浓度峰值的相对误差分别为72.5%与36.9%.相比于高斯模式ISC3,FLUENT对复杂建筑阵列条件的扩散模拟结果更符合实际,如污染物向上风向扩散以及在建筑物周围堆积与绕流的现象.FLUENT扩散模拟还显示:近源处相邻建筑街道峡谷中的最大浓度沿下风向"阶跃"式减小,排放源所在街道峡谷中的最大浓度可比相邻街谷中的高几倍甚至1个数量级以上.

关键词：大气扩散 FLUENT 建筑扰动流动

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