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我国人为源气态活性氮排放时空变动特征分析

环境科学学报 2017年第8期37卷 3065-3076页

作者：张千湖高兵黄葳颜晓妹崔胜辉中国科学院城市环境与健康重点实验室城市环境研究所厦门361021 中国科学院大学北京100049 厦门城市代谢重点实验室厦门361021

随着粮食和能源需求的增加,农业生产和化石燃料燃烧带来的活性氮污染越来越成为影响我国环境和人民健康的重要因素之一.通过对2000、2005及2010年全国31个省(直辖市、自治区)的人为源气态活性氮排放总量、单位GDP及单位人均排放量的Mora... 详细信息

随着粮食和能源需求的增加,农业生产和化石燃料燃烧带来的活性氮污染越来越成为影响我国环境和人民健康的重要因素之一.通过对2000、2005及2010年全国31个省(直辖市、自治区)的人为源气态活性氮排放总量、单位GDP及单位人均排放量的Moran's I指数和GetisOrd G*i指数进行空间分析,探讨了气态活性氮排放及其强度的时空变动特征.结果表明,全国的气态活性氮排放及其强度呈现明显的空间集聚特征.在空间分布特征上,全国活性氮排放表现为高值集聚分布,其热点主要位于华北平原和长江中下游平原地区;排放强度方面则为高值聚集和低值聚集兼备.通过对3个年份的冷热点比较分析发现,排放强度的冷点地区变化较小,热点地区变化较大.其中,单位GDP排放强度方面,冷点地区处于东南沿海地区,热点地区则由西北地区缩小到四川、甘肃两省;而单位人口排放强度方面,冷点地区范围有所缩减,热点地区则由分散转变为集中分布于京津冀及周边的山西、内蒙古和辽宁等.分析人为源气态活性氮时空分布格局和特征及其形成原因,可为评估和减缓气态活性氮排放对生态环境的影响提供科学基础.

关键词：气态活性氮人为源排放排放强度 Moran's ⅠI指数时空特征热点分析

新冠疫情期间南京市Pm_(2.5)浓度变化以及对人为源的响应研究

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环境生态学 2024年第5期6卷 108-119页

作者：宋樊玲邱新法曾燕王勇姚泽辉南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 北京师范大学环境学院北京100091

新冠疫情暴发初期,各地政府采取了前所未有的防控措施防止病毒传播,为研究Pm_(2.5)浓度如何响应人为排放提供了一次非常难能可贵的机会。本研究通过使用空气质量模型WRF-Chem和最新公开的清华大学MEIC 2019以及MEIC 2020排放清单模拟了2... 详细信息

新冠疫情暴发初期,各地政府采取了前所未有的防控措施防止病毒传播,为研究Pm_(2.5)浓度如何响应人为排放提供了一次非常难能可贵的机会。本研究通过使用空气质量模型WRF-Chem和最新公开的清华大学MEIC 2019以及MEIC 2020排放清单模拟了2020年疫情暴发初期以及2019年同期南京市Pm_(2.5)的浓度。通过设计排放情景,本研究探讨了南京市疫情暴发初期4个主要排放部门的排放量减少对Pm_(2.5)浓度的影响。结果发现,与2019年相比,2020年疫情暴发初期,Pm_(2.5)浓度下降了30%左右,且下降比例呈现从南京市主城区向外递减的规律。疫情防控措施对于工业源和民用源排放的影响最大,分别下降了37.4%和21.6%,符合南京市的生活特征、人口分布特征和主要工业区的实际位置。综上所述,今后南京市的减排工作应重点放在控制工业排放源和民用排放源上。本研究为之后南京市治理不同部门排放的Pm_(2.5)浓度提供了一定的理论依据。

关键词：新冠疫情 WRF-Chem 人为源排放 MEIC

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广东省和江苏省大气甲醛时空变化对比分析

遥感学报 2019年第1期23卷 137-154页

作者：朱松岩李小英程天海余超王新辉苗晶侯灿中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 北京市环境保护监测中心北京100048 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044

利用Aura/OMI月均甲醛对流层垂直柱浓度数据对2005年—2016年中国广东省和江苏省的大气甲醛的时空变化规律、不同排放源的前体物的潜在贡献进行了分析。甲醛在广东省主要集中在珠三角地区,在江苏省分布则相对较为均匀。2005年—2010年,... 详细信息

利用Aura/OMI月均甲醛对流层垂直柱浓度数据对2005年—2016年中国广东省和江苏省的大气甲醛的时空变化规律、不同排放源的前体物的潜在贡献进行了分析。甲醛在广东省主要集中在珠三角地区,在江苏省分布则相对较为均匀。2005年—2010年,随着经济发展,在两省都发现了大面积的甲醛增加趋势;相应的,在2011年—2016年,由于减排等治理措施的实施,在两省都有大面积的甲醛减少现象。广东省的甲醛主要呈现出春季、秋季高于冬季再高于夏季的特征;而江苏地区夏季甲醛浓度远高于其他季节,并与光照强度的季节性特征较为一致。此外,由于广东省甲醛分布的均一性较差,因此区域性因素(如地形等)对广东省甲醛分布可能有着较大的影响。各个排放源中,工业源、交通源对珠三角潜在贡献可能较大;自然源对梅州等林地覆盖地区可能有相对较高的影响;在江苏省,各个排放源对甲醛的贡献相对均衡,但夏季较为频繁的生物质燃烧可能对夏季高值甲醛有着相对较高的贡献。

关键词：大气甲醛 OMI VOC 光化学反应人为源排放趋势分析

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河南省夏季臭氧生成敏感性及其驱动因素分析

遥感学报 2022年第5期26卷 988-1001页

作者：白杨王盼赵鹏飞郭建忠王家耀河南大学地理与环境学院郑州450046 河南省时空大数据技术创新中心郑州450046 黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室(河南大学) 开封475004 河南省时空大数据产业技术研究院郑州450046

明确当地臭氧生成敏感性变化的主控因子是制定有效臭氧污染控制策略的前提。采用卫星观测OMI FNR(Ratio of the tropospheric columns of Formaldehyde to Nitrogen dioxide,HCHO/NO_(2))指示剂将河南省夏季臭氧生成敏感性OFS(Ozone For... 详细信息

明确当地臭氧生成敏感性变化的主控因子是制定有效臭氧污染控制策略的前提。采用卫星观测OMI FNR(Ratio of the tropospheric columns of Formaldehyde to Nitrogen dioxide,HCHO/NO_(2))指示剂将河南省夏季臭氧生成敏感性OFS(Ozone Formation Sensitivity)划分为VOCs控制区、协同控制区和NO_(x)控制区。基于地理探测器,量化气象条件、人为源前体物及其交互作用与OFS的关系。研究揭示:(1)河南省夏季OFS以协同控制区为主,区域内臭氧污染严重,仅次于VOCS控制区。2005年—2015年,FNR值波动下降,OFS向协同控制区转变,主要受NO_(X)减排的影响。2016年之后,FNR值变大,OFS有向NO_(X)控制区转变的趋势。(2)人为源排放是OFS变化的主要驱动因子,平均可解释FNR变化的40.5%(q=0.405)。若CO、PM_(2.5)、NO_(x)和非甲烷挥发性有机物NMVOC(Non-methane Volatile Organic Compounds)的排放量增加,FNR减小,河南省夏季OFS向VOCs控制区转变,对NO_(x)减排的敏感性降低。(3)地表净太阳辐射SSR(q=0.321,Surface net Solar Radiation)和大气柱总水量TCW(q=0.302,Total Column Water)是河南省夏季OFS变化的主要气象驱动因素。SSR增加,FNR减小,使臭氧生成对VOCs更加敏感。TCW对OFS变化的影响较为复杂,当TCW40 kg/m^(2)时,TCW增加,FNR增大,臭氧生成对NO_(x)更加敏感。(4)因子间的交互作用对OFS空间分布的驱动大于单一因子的独立作用,人为源前体物和气象因子的交互作用占主导地位。研究结果可加强对臭氧生成光化学过程的认识,为制定合理的污染减排措施提供依据。

关键词：大气污染臭氧生成敏感性地理探测器气象条件人为源排放交互作用

天然放射性碳同位素(^(14)C)技术在大气颗粒物源解析中的应用

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中国电机工程学报 2016年第16期36卷 4436-4442,4531页

作者：孙雪松胡敏郭松黄晓锋北京大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京市海淀区100871 北京大学深圳研究生院环境与能源学院城市人居环境科学与技术重点实验室广东省深圳市518055

含碳气溶胶是细颗粒物的重要组成部分之一,对气候变化和人体健康具有重要影响。识别和定量细颗粒物来源贡献是制定城市和区域空气质量改善措施的基础。天然放射性碳同位素(^(14)C)作为生物源示踪剂,可以有效地用于大气颗粒物来源分析,... 详细信息

含碳气溶胶是细颗粒物的重要组成部分之一,对气候变化和人体健康具有重要影响。识别和定量细颗粒物来源贡献是制定城市和区域空气质量改善措施的基础。天然放射性碳同位素(^(14)C)作为生物源示踪剂,可以有效地用于大气颗粒物来源分析,量化生物源和化石源相对贡献。尤其近十多年来,伴随着加速器质谱灵敏度的提高,^(14)C技术在大气颗粒物来源方面的应用越来越广泛。文中介绍了^(14)C在大气颗粒物不同含碳组分、单体分子化合物来源分析上的应用,并提出了国内研究应加强的领域和利用^(14)C技术研究大气颗粒物来源的发展趋势。

关键词：放射性碳同位素大气颗粒物来源解析示踪物人为源排放

应用大气化学模型解析华北地区大气氮沉降时空分布特征及影响因素

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地球环境学报 2023年第2期14卷 170-181页

作者：林以真李凌赵园红陈优帆中国海洋大学海洋与大气学院青岛266100 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室青岛266100 四川省环境政策研究与规划院成都610041

本研究基于大气化学传输模型模拟结果,分析了2005—2015年华北地区大气氮沉降的时空分布特征,通过对2005年和2015年的结果进行模型敏感性实验,定量分析了全国和华北本地的人为源排放以及气象场对华北地区氮沉降年际变化的贡献。结果表明... 详细信息

本研究基于大气化学传输模型模拟结果,分析了2005—2015年华北地区大气氮沉降的时空分布特征,通过对2005年和2015年的结果进行模型敏感性实验,定量分析了全国和华北本地的人为源排放以及气象场对华北地区氮沉降年际变化的贡献。结果表明:(1)2005—2015年华北地区氮沉降年均量为28.7 kg·hm^(-2)·a^(-1)(以N计,余同),其中18.7 kg·hm^(-2)·a^(-1)来自还原态氮(NHx),10.0 kg·hm^(-2)·a^(-1)来自氧化态氮(NOy)。湿沉降占比为56%(16.1 kg·hm^(-2)·a^(-1)),略高于干沉降(12.6 kg·hm^(-2)·a^(-1))。氮沉降的高值主要集中在华北的东南地区,低值集中在华北的西北地区,整体呈夏季高冬季低的季节特征。(2)2005—2015年,华北地区氮沉降整体呈先增加后减少的趋势,波动范围在27.4—30.4 kg·hm^(-2)·a^(-1)。相较2005年,2015年氧化氮沉降增加了2.2 kg·hm^(-2)·a^(-1),而还原氮沉降减少了1.9 kg·hm^(-2)·a^(-1)。其中氮氧化物(NOx)和氨气(NH3)人为源排放的变化分别导致了1.0 kg·hm^(-2)·a^(-1)氧化氮沉降的增加和2.5 kg·hm^(-2)·a^(-1)还原氮沉降的减少,分别占全国人为源排放贡献的89%和53%,这说明区域传输对于2005—2015年还原氮沉降变化的影响较大。(3)华北地区干沉降的年际变化主要取决于前体物排放的变化,而湿沉降不仅受前体排放的影响,也受到降水等气象场的驱动。

关键词：氮沉降时空分布特征人为源排放气象场