张军科
- 作品数：14 被引量：649H指数：11
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学天文地球机械工程更多>>
- 耕作方式对紫色水稻土农田生态系统CH_4和N_2O排放的影响被引量：16
- 2012年
- 以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内1990年设立的长期免耕试验田为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,对传统的冬水田平作(CT)及由其改良而成的水旱轮作(CTR)、厢作免耕(NTP)和垄作免耕(NTR)等农田生态系统CH4和N2O的排放进行了连续1 a的田间原位观测研究.结果表明,传统的CT处理中,CH4和N2O主要排放时期为水稻种植季,该时期的持续时间仅占全年的27.1%,但2种温室气体的总排放量分别占全年的77.6%和55.0%;耕作制度改良后,CH4排放降低而N2O排放增加.不同耕作方式下CH4的年平均排放通量[以CH4计,mg.(m2.h)-1]为CT(2.96±0.04)>NTR(1.83±0.21)>NTP(1.42±0.01)>CTR(0.96±0.09),CT处理的CH4排放极显著高于CTR和NTP处理(P<0.01),显著高于NTR处理(P<0.05);N2O的年平均排放通量[以N2O计,μg.(m2.h)-1]依次为CTR(123.6±47.1)>NTR(115.2±22.1)>NTP(100.5±25.8)>CT(81.3±13.5),CTR处理N2O的排放显著高于CT(P<0.05).通过对不同时间尺度(20、100及500 a)2种温室气体综合全球增温潜势(global warming potential,GWP)的计算,可以发现,改良后的3种耕作方式对CH4和N2O的综合GWP有一定的减排作用,无论时间尺度长短,4种耕作处理全年所排放的CH4和N2O所产生的综合GWP均为CT>NTR>NTP>CTR.因此,耕作方式的改良对紫色水稻土农田生态系统中CH4和N2O综合GWP减排有着明显的效果.
- 张军科江长胜郝庆菊唐其文程炳红李辉陈璐豪
- 关键词：CH4N2O紫色水稻土
- 大气气溶胶碳组分测量误差与北京有机气溶胶特征研究
- 2014年
- 大气气溶胶碳组分存在形式多样，其化学和光学特征明显不同；因此基于不同的热和光行为的假设和分析步骤的碳组分分析方法导致碳组分测量结果的差异。本文基于文献调研与实验室分析介绍气溶胶碳组分分析仪器的基本性能指标，分析不同分析方法导致气溶胶碳组分的差异和成因。为了了解北京有机气溶胶特征，本文描述北京PM2.5中有机碳（OC）和元素碳（EC）变化特征并对北京秋、冬季PM，（大气中空气动力学直径≤1μm的颗粒物）中有机气溶胶进行了来源解析。结果表明，北京OC和EC在秋冬季呈现出较高的水平，采暖期OC浓度是非采暖期的1．2—1．8倍，EC浓度是非采暖期的1．1倍左右；秋季北京PM，中有机气溶胶（OA）主要来源于二次转化产生的氧化性有机气溶胶（OOA），机动车排放的烃类有机气溶胶（HOA）和餐饮排放有机气溶胶（COA）；而冬季北京PM1中有机气溶胶主要来源于高度氧化的低挥发性的OOA，“新鲜”氧化的半挥发性的OOA，燃煤源有机气溶胶（CCOA）、烹饪源排放的COA和机动车排放的HOA。
- 徐小娟张军科孔令彬吉东生王跃思
- 关键词：元素碳非采暖期
- 免耕方式下土壤温室气体排放及影响因素的研究进展被引量：7
- 2011年
- 综述了免耕方式下农田土壤中3种主要温室气体(CO2、N2O和CH4)的排放情况及影响因素。分析发现,这些温室气体的排放受到诸多因子的影响,如免耕农作持续时间、土壤特性、秸秆(种类、粉碎长短和施用方式)、降水和土壤温度等等。大多数研究都认为,免耕方式下CO2和CH4的释放有所降低,N2O的释放会加强,但这种结果并不是不变的,它会随着影响因素的变化而变化,有时甚至出现相反的结果。因此,免耕方式下,温室气体的排放情况是由不同免耕地区的环境条件决定的,只有结合当地实际情况才能对温室气体的排放做出正确的评价。最后指出了目前研究的不足,并对今后的研究提出了展望。
- 张军科郝庆菊江长胜
- 关键词：免耕CO2N2OCH4
- 京津冀区域大气霾污染研究意义、现状及展望被引量：145
- 2014年
- 频发的霾污染是目前京津冀最严重的环境问题。如何协调区域经济合理快速发展与防止大气环境恶化,已经成为公众关注的焦点,也是各级政府亟待解决的问题之一。对国内外典型大气污染事件的产生及治理历程进行了简要回顾;结合我国当前霾污染问题产生的特殊性,分析了京津冀区域霾污染研究对经济和社会发展、气候和环境变化、人体健康和区域和谐发展的现实意义;阐述了京津冀霾污染现象频发的主要客观要素和内在原因,并分析了当前研究工作中的不足。最后,在全球气候变化的大背景下,推测了京津冀及东亚地区未来大气污染的发展趋势。
- 王跃思张军科王莉莉胡波唐贵谦刘子锐孙扬吉东生
- 关键词：PM2大气环境
- 2013年元月我国中东部地区强霾污染成因分析被引量：189
- 2014年
- 2013年元月，罕见强霾污染席卷我国中东部地区，引起社会各界高度关注．中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组，利用其建立的“中国气溶胶观测研究网”（CARE．China）对整个强霾污染过程进行了全程追踪观测，并对其成因进行了分析研究．本次强霾污染涉及我国整个中东部地区，污染最严重的京津冀地区共计发生5次强霾污染过程，其中两次超强过程发生在9—15日和25—31日，北京PM2．5小时浓度最高值分别达到680和530嵋m-。，石家庄和天津等重要城市强霾污染状况与北京相似．天气系统弱、强冷空气活动少和极其不利于污染物扩散的局地气象条件及地理位置，是造成本次强霾污染形成的外部条件；一次排放的气态污染物向颗粒态的快速转化，是本次强霾污染“爆发性”和“持续性”的内部促发因子，特别是大气中燃油排放为主的大量NOx促发了燃煤排放气态SO2向颗粒态硫酸盐的快速转化．通过NOx/SO2协同转化途径分析，发现气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气颗粒物的粒径及化学组分，促使颗粒物中的二次无机盐（如硫酸盐和硝酸盐等）的比例逐渐增大，导致颗粒物吸湿性显著增强，从而对强霾污染形成起到了促进作用．
- 王跃思姚利王莉莉刘子锐吉东生唐贵谦张军科孙扬胡波辛金元
- 关键词：气象复合污染京津冀
- 重庆市北碚城区大气污染物浓度变化特征观测研究被引量：41
- 2014年
- 为了研究重庆市北碚区大气污染物浓度变化特征及其污染状况,采用全自动在线监测仪器对重庆市北碚城区大气污染物进行连续在线监测,分析了2012年1月~2013年2月的大气污染物观测数据.结果表明,除SO2以外,其它污染物均有超出国家新环境空气质量标准(GB 3095-2012)的情况出现,其中细粒子污染最严重.大气污染物浓度具有明显的季节变化,2012年春夏秋冬季各污染物平均浓度:O3为(36.1±19.2)、(48.8±32.6)、(29.8±28.6)、(18.2±15.8)μg·m-3,Ox为(77.6±20.6)、(91.3±37.6)、(77.5±30.6)、(69.4±18.2)μg·m-3,表现为夏高冬低;NO为(11.8±9.4)、(8.2±4.9)、(20.7±17.1)、(30.4±25.1)μg·m-3,NO2为(42.3±13.1)、(40.5±9.9)、(47.2±14.1)、(51.2±15.9)μg·m-3,NOx为(54.1±20.8)、(48.7±12.6)、(67.9±25.5)、(81.6±37.9)μg·m-3,均表现为冬高夏低;SO2为(50.5±23.3)、(26.3±16.7)、(38.8±18.4)、(53.7±23.4)μg·m-3,表现为冬春高而夏秋低;而PM2.5则为(61.4±28.5)、(68.1±32.5)、(61.9±27.1)、(89.6±44.2)μg·m-3,表现出冬季高而其它季节比较平稳的特征.O3、Ox、NO、NOx以及SO2浓度均为单峰型的日变化形式,其中O3和Ox的日变化峰值出现在午后16:00,而NO、NOx及SO2的日最大值则出现在08:00~11:00;NO2和PM2.5的日变化模态呈双峰型,有早晚两个峰值.O3和Ox在夏季日变化振幅最大,而其它污染物则冬季日变化振幅最大.将工作日与周末各污染物浓度的日变化相比,成对t检验分析表明,NO并无明显差异(P=0.14),但N2O工作日显著高于周末(P=0.03),而O3则为工作日极显著低于周末(P<0.001).相关分析表明,O3浓度与气温和风速呈显著或极显著正相关,与相对湿度呈极显著负相关,而NOx则与以上各气象要素的关系正好相反;PM2.5与气温和风速呈负相关,与相对湿度呈正相关;SO2与各气象要素的关系在不同的季节表现不同.除此之外,风向也是影响大气污染物浓度的一个重要因素.
- 徐鹏郝庆菊吉东生张军科刘子锐胡波王跃思江长胜
- 关键词：大气污染NOSO2PM2
- 耕作方式对紫色水稻土轻组有机碳的影响被引量：15
- 2012年
- 以位于西南大学实验农场的长期免耕试验田为研究对象,通过0—60cm分层采集土壤样品的方法,探讨了不同耕作方式———冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)及垄作翻耕(LF)对土壤轻组有机碳的影响。结果表明,重组有机碳是土壤总有机碳的主体,约占土壤总有机碳的69.56%—95.66%,在土壤剖面上随土壤深度的增加其分配比例逐渐升高;其次是自由轻组有机碳,约占土壤总有机碳的5.03%—26.43%,从土壤表层向下,其分配比例迅速下降;闭合轻组有机碳最低,仅占土壤总有机碳的1.37%—4.93%,其分配比例随土壤深度的变化不明显。在0—60 cm土壤深度内,不同耕作方式下自由轻组有机碳的平均含量为LM(4.36 g/kg)>DP(2.11 g/kg)>LF(1.74 g/kg)>SH(1.46 g/kg),相应的有机碳分配比例分别为17.1%、14.0%、12.2%和11.3%;闭合轻组有机碳的平均含量为LM(0.82 g/kg)>DP(0.51 g/kg)>LF(0.36 g/kg)>SH(0.34g/kg),相应的有机碳分配比例分别为3.36%、3.45%、2.71%和3.00%。因此,在西南地区紫色水稻土上实行垄作免耕能提高轻组有机碳的含量及其分配比例,从而改善土壤有机碳质量。另外,与土壤总有机碳、重组有机碳及闭合轻组有机碳相比,自由轻组有机碳对耕作方式的变化最敏感,是指示土壤有机碳变化的良好指标。
- 张军科江长胜江长胜吴艳郝庆菊
- 关键词：耕作方式紫色水稻土
- 耕作方式对紫色水稻土有机碳和微生物生物量碳的影响被引量：24
- 2012年
- 以位于西南大学的农业部紫色土生态环境重点野外科学观测试验站始于1990年的长期定位试验田为对象,研究了冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)及垄作翻耕(LF)等4种耕作方式对紫色水稻土有机碳(SOC)和微生物生物量碳(SMBC)的影响。结果表明,4种耕作方式下SOC和SMBC均呈现出在土壤剖面垂直递减趋势,翻耕栽培下其降低较均匀,而免耕栽培下其富集在表层土壤中。同一土层不同耕作方式间SOC和SMBC的差异在表层最大,随着土壤深度的增加,各处理之间的差异逐渐减小。在0—60 cm剖面中,SOC含量依次为:LM(17.6 g/kg)>DP(13.9 g/kg)>LF(12.5 g/kg)>SH(11.3 g/kg),SOC储量也依次为:LM(158.52 Mg C/hm2)>DP(106.74 Mg C/hm2)>LF(93.11 Mg C/hm2)>SH(88.59 Mg C/hm2),而SMBC含量则依次为:LM(259 mg/kg)>SH(213 mg/kg)>LF(160 mg/kg)>DP(144 mg/kg)。与其它3种耕作方式比较,LM处理显著提高SOC含量和储量以及SMBC含量。对土壤微生物商(SMBC/SOC)进行分析发现,耕作方式对SOC和SMBC的影响程度并不一致。SMBC与SOC、全氮、全磷、全硫、碱解氮、有效磷均呈现极显著正相关(P<0.01),与有效硫呈显著正相关(P<0.05);表明SMBC可以作为表征紫色水稻土土壤肥力的敏感因子。
- 李辉张军科张军科郝庆菊江长胜谢德体
- 关键词：耕作方式土壤有机碳土壤微生物生物量碳紫色水稻土
- 贡嘎山本底站大气中VOCs的研究被引量：15
- 2012年
- 为研究中国西南地区大气中挥发性有机物(VOCs)区域性本底浓度和变化特征,利用不锈钢钢瓶采样、三步冷冻浓缩进样-气相色谱/质谱联用技术(GC/MS),测定了贡嘎山大气本底站大气中的VOCs组成、浓度及季节变化,并利用PCA(principal component analysis)受体模型对大气中VOCs来源进行了初步分析.结果表明,贡嘎山地区TVOCs和NMHCs的年平均浓度(体积分数)分别为9.40×10-9±4.55×10-9和7.73×10-9±4.43×10-9,且两者的最高和最低浓度都出现在同一次采样.在TVOCs中,芳香烃所占比例最大,为37.3%,烷烃(30.0%)和卤代烃(19.8%)次之,烯烃的比例最低,为12.9%.通过PCA受体模型分析发现,贡嘎山地区大气中VOCs的主要来源可以归结为交通源、生物源和燃烧源.贡嘎山地区大气中TVOCs呈现明显的季节变化,变化特征为秋季>冬季>春季>夏季,秋季和冬季大气中的TVOCs浓度分别极显著(P<0.01)和显著地高于夏季(P<0.05),由于光化学性质的差异,4种类型的VOCs季节变化也呈现出不同的特征.异戊二烯是生物源的重要排放物,其排放速率与大气温度呈指数相关,在20℃以上随着温度的升高排放速率明显增强,其最高和最低值分别出现在夏季的下午和冬季的上午.与其他地区的研究结果相比,贡嘎山地区TVOCs的排放处于中等水平,有着明显的本底站排放特征.
- 张军科王跃思吴方堃孙杰
- 关键词：挥发性有机物异戊二烯
- 重庆市北碚大气中PM2.5、NOx、SO2和O3浓度变化特征研究被引量：29
- 2016年
- 重庆是我国西南工业重镇,但长期受大气污染困扰.利用全自动在线环境监测仪器,于2012年1月—2014年2月,对重庆市北碚区大气中的典型污染物PM2.5、NO_x、SO_2和O_3进行了观测研究.结果表明:重庆北碚大气首要污染物为PM2.5,2012和2013年平均浓度分别为(67.5±31.9)和(66.6±37.5)μg·m^(-3),是国家环境空气质量一级标准35μg·m^(-3)的1.9倍,两年超过国家二级标准的天数分别为119和126 d,年超标率均大于1/3;两年NO_x,SO_2及O_3的年平均浓度分别为(57.1±24.6)和(55.1±36.6),(43.1±24.0)和(35.0±21.9)及(31.1±24.9)和(48.5±37.4)μg·m^(-3).大气污染物浓度具有明显的季节变化特征,PM2.5和NO_x冬季污染最为严重,两年冬季平均值分别比两年年平均值高33.6%、59.6%和43.2%、8.5%;O_3表现为夏高冬低;SO_2春季最高且污染最轻.大气污染物日变化显示PM2.5和NO_x浓度呈双峰日变化形式,有早晚两个峰值,与城市交通高峰相对应.SO_2和O_3浓度呈单峰日变化,前者峰值出现在午前10∶00—12∶00大气对流层被打破之后,而后者峰值出现在午后16∶00局地光化学最强之时.消减各种污染源的颗粒物直接排放,消减气态污染物SO_2和NO_x的工业排放,消减机动车NO_x和VOCs等的排放,才有可能使重庆北碚的大气污染状况得到改善.
- 徐鹏郝庆菊吉东生张军科刘子锐胡波王跃思江长胜
- 关键词：PM2.5SO2O3
