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Effect of cOVID-19 lockdown on the characterization and mixing state of carbonaceous particles in the urban atmosphere of Liaocheng, the North China Plain

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Particuology 2023年第7期78卷 23-34页

作者： Min Chen Jingjing Meng Yuanyuan Li Yachen Wang Tonglin Huang Zheng Li Xiaohan Song Can Wu zhanfang hou School of Geography and the Environment Liaocheng UniversityLiaocheng252000China Key Laboratory of Geographic Information Science of the Ministry of Education School of Geographic SciencesEast China Nomnal University.Shanghai200241China

To investigate the effect of covID-19 control measures on aerosol chemistry,the chemical compositions,mixing states,and formation mechanisms of carbonaceous particles in the urban atmosphere of Liao-cheng in the North China Plain(NCP)were compared before and during the pandemic using a single particle aerosol mass spectrometry(SPAMS).The results showed that the concentrations of five air pollutants including PM2.5,PM1o,SO2,NO2,and cO decreased by 41.2%-71.5%during the pandemic compared to those before the pandemic,whereas O3 increased by 1.3 times during the pandemic because of the depressed titration of O3 and more favorable meteorological conditions.The count and percentage contribution of carbonaceous particles in the total detected particles were lower during the pandemic than those before the pandemic.The carbonaceous particles were dominated by elemental and organic carbon(ECOC,35.9%),followed by elemental carbon-aged(EC-aged,19.6%)and organic carbon-fresh(OC-fresh,13.5%)before the pandemic,while EC-aged(25.3%),ECOC(17.9%),and secondary ions-rich(SEC,17.8%)became the predominant species during the pandemic.The carbonaceous particle sizes during the pandemic showed a broader distribution than that before the pandemic,due to the condensation and coagulation of carbonaceous particles in the aging processes.The relative aerosol acidity(Rra)was smaller before the pandemic than that during the pandemic,indicating the more acidic particle aerosol during the pandemic closely related to the secondary species and relative humidity(RH).More than 95.0%and 86.0%of carbonaceous particles in the whole period were internally mixed with nitrate and sulfate,implying that most of the carbonaceous particles were associated with secondary oxidation during their formation processes.The diurnal variations of oxalate particles and correlation analyses suggested that oxalate particles before the pandemic were derived from aqueous oxidation driven by RH and liquid water content(LwC),while oxalate particles during the pandemic were o

关键词： Carbonaceous particles Oxalate particles Mixing state COVID-19 lockdown Single particle aerosol mass spectrometry(SPAMS)

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Seasonal characteristics and provenance of organic aerosols in the urban atmosphere of Liaocheng in the North China Plain:Significant effect of biomass burning

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Particuology 2023年第4期75卷 185-198页

作者： Yuanyuan Li Min Chen Yachen Wang Tonglin Huang Gehui Wang Zheng Li Jianjun Li jingjing Meng zhanfang hou School of Geography and the Environment Liaocheng UniversityLiaocheng252000China Key Lab of Geographic Information Science of the Ministry of Education School of Geographic SciencesEast China Normal UniversityShanghai200241 China State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology Key Laboratory of Aerosol Chemistry and PhysicsInstitute of Earth EnvironmentChinese Academy of SciencesXi'an710075China

To better understand the seasonal characteristics of urban organic aerosol(OA)in the North China Plain(NCP),PM2.5 samples in the urban atmosphere of Liaocheng were collected and analyzed.The molecular distribution of the organic markers in the urban atmosphere of Liaocheng reveals that n-alkanes(39.3%)was the most abundant species all year round,followed by saccharides(28.2%),phthalic acids(Ph,20.8%),biogenic secondary organic aerosol(BSOA)tracers(9.4%),and polycyclic aromatic hydrocarbon(PAHs,2.3%).PM2.5,organic carbon(OC),elemental carbon(EC),and primary organic markers exhibit the highest concentrations in winter,due largely to the increased biomass burning and coal combustion for house heating in local and surrounding regions.However,the concentration and relative abundance of BSOA are significantly higher in summer than other seasons,induced by the more favorable meteoro-logical conditions that would promote the emissions of biogenic volatile organic compounds(BVOCs)and the secondary production of BSOA.The ratios of OC/EC and 3-methyl-1,2,3-butanetricarboxylic acid to cis-pinic acid plus cis-pinonic acid(MBTCA/(PA+PNA)are higher in the warm seasons than those in the cold seasons,indicating that the oxidation of OA is sensitive to air temperature.Compared to 2017,the concentration level of PAHs during wintertime decreased by 40.8%,confirming that the stringent regulation of coal burning is effective.The highest concentration of high molecular weight(HMW)n-alkanes and three anhydrosugars in winter,and the close correlation of levoglucosan with HMW n-al-kanes suggests that the impact of biomass burning was more significant in winter.The same seasonal characteristic of the ratios of high-/low-NO_(x) products with NO_(x) and the strong correlation of high-/low-NO_(x) products with levoglucosan indicate that the formation of isoprene SOA(SOA1)tracers was signif-icantly influenced by anthropogenic emissions.The molecular compositions,the distributions of fire spots,backward trajectories of air masses,and correlatio

关键词： Organic aerosol(OA)markers Seasonal variations Pollution periods Biomass burning The north China Plain(NCP)

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Understanding Miocene Climate Evolution in Northeastern Tibet: Stable Carbon and Oxygen Isotope Records from the Western Tianshui Basin, China

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Journal of Earth Science 2014年第2期25卷 357-365页

作者： zhanfang hou Jijun Li Chunhui Song Jun Zhang Zhengchuang Hui Shiyue Chen Feng Xian State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology Institute of Earth Environment Chinese Academy of Sciences College of Earth and Environmental Sciences Lanzhou University MOE Key Laboratory of Western China's Environmental Systems Lanzhou University Graduate University of Chinese Academy of Sciences College of Geography Sciences Nanjing Normal University School of Earth Sciences Lanzhou University College of Environment and Planning Liaocheng University

To investigate climate evolution during the Miocene, especially during the Middle Mio- cene climate transition on the northeastern Tibetan Plateau, stable oxygen and carbon isotopes of car- bonates from a 288-m-thick lacustrine-fluvial sediment sequence covering the period from 17.1 to 6.1 Ma from Tianshui Basin, China, were analyzed. The relatively low stable oxygen isotope values indicate the prevalence of wet climate conditions during the period of 17.1-13.6 Ma, an interval corresponding to the well-known Middle Miocene Climate Optimum. The interval between 13.6 and 11.0 Ma （i.e., the late Middle Miocene） is marked by a progressive increase in the δ18O values, indicative of a decrease in precipitation, probably linked to the expansion of the East Antarctic Ice Sheet and global cooling since about 14 Ma. The climate in the study area continued to get drier as shown by the enrichment of the heavy oxygen isotope from 11 Ma. We attribute these stepwise climatic changes as revealed by our car- bonate δ18Orecord from the northeastern Tibetan Plateau to the sustained global cooling that may have reduced moist transport to Central Asia, which in turn led to a permanent aridification.

关键词： stable oxygen carbon isotope climate change Miocene Tianshui Basin.

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聊城市秋冬季VOCs污染特征及来源解析

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环境科学与技术 2024年第1期47卷 189-200页

作者：黄同林王艳辉王一秋王亚晨马江凯张晓婷宋小涵孟静静侯战方聊城大学地理与环境学院山东聊城252000 聊城市环境信息与监控中心山东聊城252000 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710061

为深入了解聊城市秋冬季挥发性有机物(VOCs)的污染特征、来源及其对臭氧和二次有机气溶胶的生成潜势,作者使用在线监测系统分析了城区115种VOCs的体积分数。利用最大增量反应活性系数法和气溶胶生成系数法,计算了VOCs的臭氧生成潜势(OF... 详细信息

为深入了解聊城市秋冬季挥发性有机物(VOCs)的污染特征、来源及其对臭氧和二次有机气溶胶的生成潜势,作者使用在线监测系统分析了城区115种VOCs的体积分数。利用最大增量反应活性系数法和气溶胶生成系数法,计算了VOCs的臭氧生成潜势(OFPs)和二次有机气溶胶的生成潜势(SOAFPs),并利用特征性比值法和正交矩阵因子模型(PMF)解析了大气VOCs的来源。结果表明:秋、冬季VOCs的化学组成相似,烷烃和OVOCs是体积浓度最高的2种组分。冬季OFPs为140.2×10^(-9),约是秋季(89.0×10^(-9))的1.6倍,OVOCs和C2~C4烯烃对秋、冬季VOCs的OFPs贡献最大(占54.7%~58.6%)。秋季(1.0μg/m^(3))与冬季(1.2μg/m^(3))生成的SOAFPs质量浓度水平相似,间/对-二甲苯、甲苯和邻-二甲苯是秋、冬季SOAFPs贡献最大的3种组分。甲苯/苯比值的分析结果表明,机动车尾气是聊城市大气VOCs的重要来源之一。PMF分析结果显示,秋季VOCs主要来自植物源和二次生成源(27.2%)、机动车尾气排放源(19.5%)、燃料燃烧源(18.5%)、溶剂使用源(17.5%)与工业源(17.3%);而冬季VOCs主要来源于汽油车尾气排放源(24.4%)、有机化工排放源(21.3%)、工业卤代烃源(20.8%)、柴油车尾气排放源(16.9%)与溶剂使用源(16.6%)。以上结果可为聊城市大气VOCs排放管控与空气质量改善提供重要的数据支持。

关键词：挥发性有机物臭氧生成潜势二次有机气溶胶生成潜势来源解析聊城市

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济南市冬季PM_(2.5)中元素的污染特征、来源及健康风险评价

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环境化学 2023年第4期42卷 1280-1292页

作者：周瑞文陈敏李园园王亚晨李政孟静静侯战方朱成达聊城大学地理与环境学院聊城252000 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061

为探究济南市冬季PM_(2.5)中元素的污染特征、来源及健康风险,于2019年1—2月在山东大学中心校区分昼、夜采集PM_(2.5)样品,利用能量色散X射线荧光光谱仪(energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer,ED-XRF)分析19种元素的含量... 详细信息

为探究济南市冬季PM_(2.5)中元素的污染特征、来源及健康风险,于2019年1—2月在山东大学中心校区分昼、夜采集PM_(2.5)样品,利用能量色散X射线荧光光谱仪(energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer,ED-XRF)分析19种元素的含量,并采用富集因子法、正定矩阵因子模型和潜在源贡献因子法分析其来源,再利用环境健康风险评估模型对重金属的健康风险进行评价.结果表明,济南市冬季PM_(2.5)中地壳元素(Ca、Na、Mg、Al、K、Ti和Fe)和重金素元素(V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Ba和Pb)的总浓度分别为(11.5±1.4)μg·m^(-3)和(432.3±165)ng·m^(-3),分别占元素总质量浓度的80.4%和3.0%;污染期元素的总质量浓度是清洁期的1.2倍,但元素总浓度在PM_(2.5)中的占比却从污染期的9.6%上升至清洁期的28.2%,说明元素的富集不是PM_(2.5)升高的原因;污染期重金属元素的富集因子(enrichment factors,EFs)显著高于清洁期,表明人为污染物的排放是导致灰霾形成的主要原因;PM_(2.5)中的元素主要来自扬尘与工业源(36.3%)、交通源(27.9%)、煤炭燃烧源(19.4%)和生物质燃烧源(16.4%);济南市的潜在源分析的结果表明,不同来源贡献的潜在源区差异较为明显,济南市冬季PM_(2.5)中的元素不仅受到济南周边城市的影响,还受邻近省份远距离传输的影响;济南市的重金属对人群不具有非致癌风险,Cr、Co、Ni和As对人群均存在致癌风险,尤其是Cr对成年男性具有不可忽视致癌风险.

关键词： PM_(2.5) 重金属源解析潜在源分析健康风险评价

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东平湖底泥重金属污染及其对摇蚊分布的影响

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应用与环境生物学报 2016年第4期22卷 680-688页

作者：杨丽伟张菊邓焕广侯战方陈诗越江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院徐州221116 聊城大学环境与规划学院聊城252059

东平湖是南水北调东线的重要调蓄湖,其水环境状况对输水安全具有重要意义.为分析与评价东平湖底泥重金属污染状况及其与摇蚊分布关系,采集30个东平湖底泥样品,分别测试和鉴定其中的元素含量和摇蚊亚化石种属.运用地积累指数和生态危害... 详细信息

东平湖是南水北调东线的重要调蓄湖,其水环境状况对输水安全具有重要意义.为分析与评价东平湖底泥重金属污染状况及其与摇蚊分布关系,采集30个东平湖底泥样品,分别测试和鉴定其中的元素含量和摇蚊亚化石种属.运用地积累指数和生态危害指数法对东平湖底泥重金属污染进行分析评价,发现Cu、Pb、Zn、Ni是主要污染物,但污染程度相对较低,整体为轻度—中度污染水平,潜在生态危害性为轻微水平,且其污染及危害性均呈现出由湖区东南向西北逐渐降低的空间分布特征.其中,Cu污染最为严重,部分地区达到强污染水平.东平湖底泥共鉴定出41个摇蚊属种,主要优势种由Stempellinella-Zavrelia(30.88%)、Propsilocerus akamusi-type(26.79%)、Paratanytarsus(10.34%)、Cricotopus sylvestris-type(7.52%)和Hydrobaenus conformis-type(5.19%)组成.Stempellinella-Zavrelia和Propsilocerus akamusi-type是东平湖的绝对优势种,合占全湖的57.67%,且几乎呈全湖性分布.摇蚊RDA分析显示第一轴特征值为0.073,摇蚊种属与环境的相关关系达到了58.4%.RDA结果表明影响摇蚊组成分布的显著因子是Mn,并解释了7.3%的摇蚊变率.摇蚊属种Stempellinella-Zavrelia、Propsilocerus akamusi-type、Paratanytarsus、Hydrobaenus conformis-type等分布在Mn污染较小的区域.Pearson相关分析进一步表明东平湖底泥不同摇蚊种属对重金属Mn污染的响应存在显著差异.总体来看,底泥重金属对东平湖摇蚊组成和分布有显著影响,但不同金属对其影响存在差异.

关键词：东平湖重金属摇蚊潜在生态危害冗余分析

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距今千年时期黄河下游冷水沟古湖沉积物元素垂直特征及其环境意义

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海洋湖沼通报 2019年第5期 80-89页

作者：范颖吴金甲侯战方陈影影于世永陈诗越江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院江苏徐州221006 兰州大学资源与环境学院甘肃兰州730000 聊城大学环境与规划学院山东聊城252000

利用黄河下游平原古湖冷水沟310 cm柱状岩芯沉积物粒度和地球化学元素分析,结合剖面8个AMS-14C测年结果所建立的时间标尺,初步恢复了冷水沟地区2364~1000cal.a B.P.的气候干湿变化历史和湖泊演变过程。研究表明,该时期冷水沟地区的环境... 详细信息

利用黄河下游平原古湖冷水沟310 cm柱状岩芯沉积物粒度和地球化学元素分析,结合剖面8个AMS-14C测年结果所建立的时间标尺,初步恢复了冷水沟地区2364~1000cal.a B.P.的气候干湿变化历史和湖泊演变过程。研究表明,该时期冷水沟地区的环境演变大致分为4个阶段:2364~1630cal.a B.P.,冷水沟流域处于湿润期,湖泊水位较高,黄河对冷水沟的影响较弱,沉积速率偏低;1630~1100cal.a B.P.,气候转向干旱,湖泊水位降低,后期黄河扰动增强;1100~1050cal.a B.P.期间,为低湖面的沼泽沉积环境,气候整体干旱,湖泊水位较低;1050~1000cal.a B.P.期间,在湿润的气候背景下,冷水沟接受黄河洪水入注,湖泊扩张,水位升高。

关键词：元素地球化学特征湖泊沉积物环境演变黄河下游

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东平湖变迁对大运河会通河段沿革的影响

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运河学研究 2018年第2期 61-68页

作者：陈诗越吴金甲侯战方江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室聊城大学环境与规划学院

历史上会通河是大运河南北通航的关键河段,东平湖的前身——安山湖曾是会通河北段最大的调蓄湖和重要的水柜。历史时期黄河泛滥导致安山湖不断变迁,并淤塞会通河,这种自然力量在和历代政府人为疏浚的矛盾运动中共同影响着大运河的南北... 详细信息

历史上会通河是大运河南北通航的关键河段,东平湖的前身——安山湖曾是会通河北段最大的调蓄湖和重要的水柜。历史时期黄河泛滥导致安山湖不断变迁,并淤塞会通河,这种自然力量在和历代政府人为疏浚的矛盾运动中共同影响着大运河的南北通航。本文在参阅历史文献资料的基础上,从地理学的视角分析了东平湖变迁对会通河沿革的影响,以期为大运河复航工作提供一些有益借鉴。

关键词：东平湖安山湖会通河

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近1200 a来黄河下游梁山泊沉积记录的环境变迁

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湖泊科学 2018年第1期30卷 245-255页

作者：侯战方陈诗越孟静静刘加珍刘晓迪魏本杰孙莉陈影影刘子亭肖燕聊城大学环境与规划学院聊城252000 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪国家重点实验室西安710061 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院徐州221116

利用梁山泊670 cm柱状岩芯沉积物,基于精确的AMS-^(14)C年代测定,通过高分辨率的粒度、磁化率、总有机碳、C/N比值等环境代用指标的综合分析,并结合历史文献记载,初步揭示了1200 a来黄河下游地区平原湖泊沉积特征及环境演化历史.结果表... 详细信息

利用梁山泊670 cm柱状岩芯沉积物,基于精确的AMS-^(14)C年代测定,通过高分辨率的粒度、磁化率、总有机碳、C/N比值等环境代用指标的综合分析,并结合历史文献记载,初步揭示了1200 a来黄河下游地区平原湖泊沉积特征及环境演化历史.结果表明,梁山泊环境演化大致分为5个阶段:790-940 AD期间,为低湖面的沼泽沉积环境,气候冷干;940-1215 AD期间,屡次受到黄河决溢洪水影响,湖盆扩张,湖泊水位上升,为梁山泊极盛期,气候暖湿;1215-1310 AD期间,黄河夺淮入黄海,湖区淤积严重,湖泊萎缩减小;1310-1470 AD期间,再次受到黄河决溢洪水影响,水位上升,面积扩张,但逊于极盛期;1470 AD至现代,黄河河道进一步南移,远离梁山泊,湖盆淤积抬高,梁山泊最终消失,直到1855AD,黄河第6次大改道北移,湖泊再次受到黄河洪水影响,由于前期受到泥沙淤积抬高,该地区仅作为黄河泥沙承载区.在气候变化大背景下,黄河改道决溢是梁山泊演化的主因.

关键词：粒度磁化率改道决溢古湖沼湿地古环境

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巴丹吉林沙漠南缘高台盐湖记录的中晚全新世气候变化

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海洋地质与第四纪地质 2020年第4期40卷 192-203页

作者：伏梦璇于世永吴金甲陈诗越侯战方周瑞文李政魏本杰聊城大学环境与规划学院聊城252000 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院徐州221116 聊城大学运河学研究院聊城252000 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061

位于季风边缘区和受西风环流显著影响的巴丹吉林沙漠南缘的高台盐湖提供了中晚全新世亚洲干旱区气候变化的可靠记录.在OSL测年的基础上,通过对高台盐湖剖面CaCO3含量、色度(L*、a*、b*)、粒度端元组分(EM)等环境代用指标的综合分析,重... 详细信息

位于季风边缘区和受西风环流显著影响的巴丹吉林沙漠南缘的高台盐湖提供了中晚全新世亚洲干旱区气候变化的可靠记录.在OSL测年的基础上,通过对高台盐湖剖面CaCO3含量、色度(L*、a*、b*)、粒度端元组分(EM)等环境代用指标的综合分析,重建了我国西北地区中晚全新世的气候变化.结果表明,中晚全新世高台盐湖地区气候变化经历了4个阶段:约7.1~5.3 ka,代表河流作用的EM2占主导,为浅湖/滨湖相沉积环境,气候相对干旱;5.3~1.2 ka期间,代表悬移作用的EM1占主导,指示深湖相沉积环境,CaCO3含量和a*和b*指示流域降水增多,地表侵蚀加强,近源物质输入较多,为中晚全新世以来的最湿润期;1.2~0.2 ka期间,EM2指示沉积环境转为滨湖/浅湖相沉积,气候变干;0.2 ka以来,气候进一步变干,湖泊消亡,演变为现代沙丘堆积.区域古气候替代记录的对比表明,高台地区中晚全新世以来演化过程与中亚干旱区湖泊记录具有一致性,气候变化主要受西风环流与高纬度北大西洋共同影响.

关键词：粒度端元气候变化中晚全新世高台盐湖

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