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Chemical compositions of PM_(2.5) aerosol during haze periods in the mountainous city of Yong'an, China

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Journal of Environmental Sciences 2012年第7期24卷 1225-1233页

作者： LiqianYin zhenchuan niu Xiaoqiu Chen Jinsheng Chen Lingling Xu Fuwang Zhang Key Laboratory of Urban Environment and Health Institute of Urban EnvironmentChinese Academy of SciencesXiamen 361021China Environmental Monitoring Center of Fujian Fuzhou 350003China Graduate School of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Haze phenomena were found to have an increasing tendency in recent years in Yong＇an, a mountainous industrial city located in the center part of Fujian Province, China. Atmospheric fine particles （PM2.5） in the urban area during haze periods in three seasons （spring, autumn and winter） from 2007 to 2008 were collected, and the mass concentrations and chemical compositions （seventeen elements, water soluble inorganic ions （WSIIs） and carbonaceous species） of PM2.5 were determined. PM2.5 mass concentrations did not show a distinct difference among the three seasons. The carbonaceous species organic carbon （OC） and elemental carbon （EC） constituted up to 19.2%-30.4% of the PM2.5 mass during sampling periods, while WSIIs made up 25.3%-52.5% of the PM2.5 mass. The major ions in PM2.5 were SO42-, NO3- and NH4~, while the major elements were Si, K, Pb, Zn, Ca and A1. The experimental results （from data based on three haze periods with a 10-day sampling length for each period） showed that the crustal element species was the most abundant component of PM2.5 in spring, and the secondary ions species （SO42-, NO3-, NH4＋, etc.） was the most abundant component in PM2.5 in autumn and winter. This indicated that dust was the primary pollution source for PM2.5 in spring and combustion and traffic emissions could be the main pollution sources for PM2.5 in autumn and winter. Generally, coal combustion and traffic emissions were considered to be the most prominent pollution sources for this city on haze days.

关键词： PM2.5 haze metal elements water soluble inorganic ions carbonaceous species Yong'an City

Chemical characteristics of PM_(2.5) during haze episodes in the urban of Fuzhou,China

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Particuology 2013年第3期11卷 264-272页

作者： Fuwang Zhang Lingling Xu Jinsheng Chen Xiaoqiu Chen zhenchuan niu Tong Lei Chunming Li Jinping Zhao Key Lab of Urban Environment and Health Institute of Urban EnvironmentChinese Academy of Sciences Graduate University of Chinese Academy of Sciences Environmental Monitoring Center of Fujian Environmental Monitoring Center of Guangdong

Atmospheric fine particles （PM2.5） were collected in this study with middle volume samplers in Fuzhou, China, during both normal days and haze days in summer （September 2007） and winter （january 2008）. The concentrations, distributions, and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs）, organic carbon （OC）, elemental carbon （EC）, and water soluble inorganic ions （WSIls） were determinated. The results showed that the concentrations of PM2.s, PAHs, OC, EC, and WSIIs were in the orders of haze 〉 normal and winter〉 summer. The dominant PAHs of PM2.s in Fuzhou were Fluo, Pyr, Chr, BbF, BkF, BaP, BghiP, and IcdP, which represented about 80.0% of the total PAHs during different sampling periods. The BaPeq concentrations of ^-~PAHs were 0.78, 0.99, 1.22, and 2.43 ng/m3 in summer normal, summer haze, winter normal, and winter haze, respectively. Secondary pollutants （SO42 , NO3 , NH4＊, and OC） were the major chemical compositions of PM2.5, accounting for 69.0%, 55.1%, 63.4%, and 64.9% of PM2.s mass in summer normal, summer haze, winter normal, and winter haze, respectively. Correspondingly, secondary organic carbon （SOC） in Fuzhou accounted for 20.1%, 48.6%, 24.5%, and 50.5% of OC. The average values of nitrogen oxidation ratio （NOR） and sulfur oxidation ratio （SOR） were higher in haze days （0.08 and 0.27） than in normal days （0.05 and 0.22）. Higher OC/EC ratios were also found in haze days （5.0） than in normal days （3.3）. Correlation analysis demonstrated that visibility had positive correlations with wind speed, and neg- ative correlations with relative humidity and major air pollutants. Overall, the enrichments of PM2.5, OC, EC, SO42 ,andNO3 promoted haze formation. Furthermore, the diagnostic ratios of IcdP/（IcdP ＋ BghiP）, lcdP/BghiP, OC/EC, and NO3 /SO42 indicated that vehicle exhaust and coal consumption were the main sources of pollutants in Fuzhou.

关键词： Fine particles Haze Polycyclic aromatic hydrocarbons Organic carbon Elemental carbon Water soluble inorganic ions

Two-Year Observation of Fossil Fuel Carbon Dioxide Spatial Distribution in Xi’an City

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Advances in Atmospheric Sciences 2020年第6期37卷 569-575页

作者： Xiaohu XIONG Weijian ZHOU Shugang WU Peng CHENG Hua DU Yaoyao HOU zhenchuan niu Peng WANG Xuefeng LU Yunchong FU State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology Institute of Earth EnvironmentChinese Academy of SciencesXi'an 710061China Shaanxi Key Laboratory of AMS Technology and Application Xi'an AMS CenterXi'an 710061China Xi’an Jiaotong University Xi’an 710049China Chinese Academy of Sciences Center for Excellence in Quaternary Science and Global Change Xi’an 710061China. Open Studio for Oceanic-Continental Climate and Environment Changes Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology(Qingdao)Qingdao 266237China

The need for atmospheric carbon dioxide(CO2)reduction in the context of global warming is widely acknowledged by the global scientific *** fuel CO2(CO2ff)emissions occur mainly in cities,and can be monitored directly with radiocarbon(14 C).In this research,annual plants[Setaria viridis(L.)Beauv.]were collected from 26 sites in 2013 and2014 in the central urban district of Xi’an ***△14C content of the samples were analyzed using a 3 MV Accelerator Mass Spectrometer,and CO2ff concentrations were calculated based on mass balance *** results showed that the CO2ff mixing ratio ranged from 15.9 to 25.0 ppm(part per million,equivalent toμmol mol-1),with an average of 20.5 ppm in *** range of measured values became larger in 2014,from 13.9 ppm to 33.1 ppm,with an average of 23.5 *** differences among the average CO2ff concentrations between the central area and outer urban areas were not statistically *** the year-to-year variation of the CO2ff concentration was significant(P<0.01),there was a distinctly low CO2 ff value observed in the northeast corner of the ***2 ff emiissions from vehicle exhaust and residential sources appeared to be more significant than two thermal power plants,according to our observed CO2 ff spatial *** variation of pollution source transport recorded in our observations was likely controlled by southwesterly *** results could assist in the optimal placement of regional CO2 monitoring stations,and benefit the local government in the implementation of efficient carbon emission reduction measures.

关键词： pollution Spatial northeast

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冰雪和降水中黑碳的分布特征与来源研究进展

环境科学研究 2020年第11期33卷 2605-2612页

作者：黄智浦牛振川马皓王森西北大学城市与环境学院陕西西安710127 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 中国科学院第四纪与全球变化卓越研究中心陕西西安710061 陕西省加速器质谱技术与应用重点实验室西安加速器质谱中心陕西西安710061 西北大学陕西省地表过程与环境承载力重点实验室陕西西安710127 陕西西安城市生态系统定位观测研究站陕西西安710127

黑碳(black carbon,BC)影响着全球辐射平衡、大气环境和人体健康,而降水是大气中黑碳的主要去除方式.简述了降水中黑碳的分析方法,重点论述了国内外降水中黑碳的分布特征和对黑碳的去除效率,以及模型和碳同位素示踪技术在识别黑碳来源... 详细信息

黑碳(black carbon,BC)影响着全球辐射平衡、大气环境和人体健康,而降水是大气中黑碳的主要去除方式.简述了降水中黑碳的分析方法,重点论述了国内外降水中黑碳的分布特征和对黑碳的去除效率,以及模型和碳同位素示踪技术在识别黑碳来源的应用.结果表明:①单颗粒黑碳光度计因其检测限低、分析速度较快等优点在分析液相介质黑碳中应用较多.②降水中黑碳含量在空间上呈现较大差异,中国降水中黑碳含量较两极地区高2~3个数量级,越靠近两极地区,降水中黑碳含量越低,且工业革命后冰芯中黑碳含量有所增加.由于不同地区工业类型和化石燃料燃烧效率的差异,中国降水中黑碳含量大于东亚其他地区及欧洲地区.长时间(>8 h)降水对黑碳的去除效果较好.③混合单粒子拉格朗日积分轨迹模型、正定矩阵因子分解模型和碳同位素示踪技术相结合能更好地分析降水中黑碳的来源.研究显示,我国降水中黑碳含量较高、污染较重,但对城市降水中黑碳污染的关注还不足,未来应加强对不同地区城市降水中黑碳的观测,充分利用分析模型和碳同位素示踪技术解析降水中黑碳的来源.

关键词：黑碳降水去除效率分布特征来源解析

大气^(14)CO_(2)观测:碳排放评估的新方法

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中国科学院院刊 2023年第12期38卷 1866-1873页

作者：牛振川王鹏吴书刚周卫健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 西安加速器质谱中心西安710061

我国作为碳排放大国,面临着碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)目标任务和国际碳减排压力。因此,准确的碳排放数据对于评估“双碳”目标和国际履约非常重要。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告推荐将二氧化碳(CO_(2))观测与大气... 详细信息

我国作为碳排放大国,面临着碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)目标任务和国际碳减排压力。因此,准确的碳排放数据对于评估“双碳”目标和国际履约非常重要。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告推荐将二氧化碳(CO_(2))观测与大气反演结合来“自上而下”地校验“自下而上”的碳排放清单,并指出加入大气^(14)CO_(2)观测可以更准确地校验碳排放清单。放射性碳同位素(14^(C))是化石源CO_(2)最准确的示踪剂,已被国际社会广泛推荐用于碳排放评估。文章基于大气^(14)CO_(2)观测的国际发展趋势和国内的紧迫状况,建议加大支持力度,建立大气^(14)CO_(2)观测网络;开展培训,统一相关标准,积极参与国际交流;尽快开展^(14)CO_(2)观测与大气反演相结合的研究。以此使我国的碳排放研究水平与国际接轨,并提高碳排放数据的可靠性,进而服务国家的“双碳”目标和气候外交谈判。

关键词：放射性碳同位素化石源二氧化碳碳排放碳达峰碳中和新方法

同方期刊数据库博看期刊评论

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气溶胶稳定硫同位素研究进展

地球环境学报 2021年第4期12卷 359-377页

作者：马皓王森牛振川冯雪黄智浦西北大学城市与环境学院西安710127 西北大学陕西省地表过程与环境承载力重点实验室西安710127 陕西西安城市生态系统定位观测研究站西安710127 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 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心西安710061 陕西省加速器质谱技术及应用重点实验室西安加速器质谱中心西安710061 陕西关中平原区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站西安710061 西安地球环境创新研究院西安710061

稳定硫同位素可以用来示踪硫酸盐气溶胶的来源、迁移和转化的过程。本文首先介绍了目前气溶胶稳定硫同位素相关的分析测试方法,即EA-IRMS、MC-ICPMS和NanoSIMS。归纳了国内外气溶胶δ^(34)S的时空组成特征,两极和沿海区域气溶胶δ^(34)... 详细信息

稳定硫同位素可以用来示踪硫酸盐气溶胶的来源、迁移和转化的过程。本文首先介绍了目前气溶胶稳定硫同位素相关的分析测试方法,即EA-IRMS、MC-ICPMS和NanoSIMS。归纳了国内外气溶胶δ^(34)S的时空组成特征,两极和沿海区域气溶胶δ^(34)S值普遍高于内陆区域;冬季燃煤和夏季生物排放作用使得气溶胶δ^(34)S值冬高夏低。同时,综述了硫酸盐气溶胶稳定硫同位素分馏特征,其质量分馏与SO_(2)氧化途径有关,非质量分馏与SO_(2)光化学反应、燃烧过程和矿物粉尘表面的非均相氧化有关。最后,探讨了稳定硫同位素在示踪气溶胶硫酸盐来源方面的应用,分析了人为成因硫和自然成因硫对气溶胶硫酸盐的贡献;并展望了稳定硫同位素在未来大气气溶胶溯源中的应用,以期为控制硫酸盐气溶胶的污染源提供科学依据。

关键词：气溶胶硫同位素 δ^(34)S 分馏效应示踪研究

北京市和厦门市大气CO_2浓度及δ^(13)C值变化特征

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地球环境学报 2018年第4期9卷 316-322页

作者：冯雪王森牛振川西北大学城市与环境学院西安710127 西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 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 西安加速器质谱中心西安710061

本文对北京市和厦门市大气CO_2及δ^(13)C进行观测,研究内陆城市和沿海城市CO_2浓度及δ^(13)C的季节和昼夜变化规律及影响因素,以期为政府制定碳减排政策提供科学依据。北京市和厦门市CO_2浓度均呈现秋冬季高于春夏季,而δ^(13)C秋冬... 详细信息

本文对北京市和厦门市大气CO_2及δ^(13)C进行观测,研究内陆城市和沿海城市CO_2浓度及δ^(13)C的季节和昼夜变化规律及影响因素,以期为政府制定碳减排政策提供科学依据。北京市和厦门市CO_2浓度均呈现秋冬季高于春夏季,而δ^(13)C秋冬季低于春夏季,季节差异原因可能是秋冬大气边界层降低,化石燃料消耗增加,贫13C的CO_2气体大量排放。观测期间,两个城市日变化模式均表现为CO_2夜间高于白天,δ^(13)C夜间低于白天;且在早晚交通高峰时段,两地CO_2浓度均有不同程度升高,而δ^(13)C有不同程度降低。冬季,北京市由于受西、北部高山阻挡,在东南风条件下使得其夜间大气CO_2浓度显著增高,δ^(13)C值则显著降低。根据两地新增CO_2的δ^(13)C值(δs)推测,北京市受到煤炭燃烧贡献较大,厦门市季节差异较大,推测受植物排放CO_2速率及气象条件等共同影响。

关键词：大气CO2浓度 δ^13C 季节变化昼夜变化 Keeling曲线

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植被在大气汞收支中作用的研究进展与展望

生态毒理学报 2014年第5期9卷 843-849页

作者：牛振川张晓山陈进生王森王章玮慈志佳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710075 中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院城市环境研究所厦门361021 西北大学城市与环境学院西安710127 国家加速器质谱中心(西安)

在汞的生物地球化学循环中,对于"源"和"汇"的认识还存在许多不确定性。大气汞收支不平衡的问题使得植被在汞循环中的作用日益凸现;开展植被在大气汞收支中作用的研究有助于为全球汞减排政策的制定提供参考。本文首先概述了植被中汞的来... 详细信息

在汞的生物地球化学循环中,对于"源"和"汇"的认识还存在许多不确定性。大气汞收支不平衡的问题使得植被在汞循环中的作用日益凸现;开展植被在大气汞收支中作用的研究有助于为全球汞减排政策的制定提供参考。本文首先概述了植被中汞的来源和影响因素及其与大气汞的源汇关系;进而重点论述了植被参与大气汞收支的主要方式:凋落物沉降、生物质燃烧和植被表面与大气汞的动态交换,并阐述了植被在大气汞污染监测中的应用;最后在总结我国相关研究的基础上展望了未来的发展方向。

关键词：植被大气汞收支交换过程生物质燃烧凋落物沉降

西安市2013—2017年大气PM2.5的时空变化特征及影响因素分析

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地球环境学报 2019年第3期10卷 248-256页

作者：赵卉伊褶周卫健牛振川冯添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省加速器质谱技术及应用重点实验室西安710061 西安加速器质谱中心西安710061 中国科学院大学北京100049

为了解西安市近年大气颗粒物PM2.5污染现状,为进一步研究、治理和控制区域PM2.5污染以及空气质量情况预警预测提供可靠的科学依据,并服务于西安市将于2019年举办的第二届“一带一路”国际合作高峰论坛,本文基于西安市13个国控空气质量... 详细信息

为了解西安市近年大气颗粒物PM2.5污染现状,为进一步研究、治理和控制区域PM2.5污染以及空气质量情况预警预测提供可靠的科学依据,并服务于西安市将于2019年举办的第二届“一带一路”国际合作高峰论坛,本文基于西安市13个国控空气质量监测站2013年7月2017年12月的PM2.5质量浓度监测数据和同期气象资料,对不同时空尺度下PM2.5的质量浓度变化特征及影响因素进行了分析。研究结果表明:近几年西安市PM2.5一级浓度标准日达标率由15.71%逐渐升高到27.25%,但冬季依然存在高污染天气。PM2.5浓度冬季高、夏季低;具有周末和节假日浓度高于工作日的“周末效应”;日变化呈现上午、凌晨高,下午低的日变化双峰模式。PM2.5浓度在空间上具有城北高于城南,城区高于城郊区县的特征。人为活动和气象要素都在一定程度上影响区域PM2.5质量浓度。

关键词：西安市 PM2.5 时空变化气象要素