2. 北京市朝阳区环境保护局,北京 100026
2. Environmental Protection Bureau of Chaoyang District Beijing Municipality, Beijing 100026, China
大气降尘是指在自然环境条件下依靠重力自然沉降在地面的空气颗粒物[1, 2],是地球表层与大气圈之间物质交换的一种形式,降尘过程有重要的环境指示意义[2].大气颗粒物按空气动力学直径不同分为TSP(直径小于100 μm)、PM10 (直径小于10μm)、PM2.5(直径小于2.5μm).这些颗粒物源于多种途径,具有形态学、化学、物理学和热力学等多方面的特性[3].大气降尘本身可能是有害物,也可能是其他污染物的反应床或运载体,其组成与来源有较强的地区特性[4].因此,选择快速有效的监测方法是研究和解决城市大气降尘问题的关键.
环境磁学方法与传统化学分析方法相比,具有样品用量少、灵敏度高、简单快捷、非破坏性和费用低等特点,逐渐成为城市环境监测的新手段.它通过研究自然界中大气圈、水圈和岩石圈中磁性物质在环境系统的迁移、转化和组合的规律,依据物质的磁性特征与环境污染的联系探索不同时空尺度的环境过程与人类活动的关系,揭示环境变化的规律和机制,为提出定量的、高精度的、快速的、非破坏性的、经济的环境评价方法奠定了基础[5, 6].近年来,许多学者用环境磁学方法研究大气降尘中磁性颗粒的行踪轨迹、污染物的磁学参数和颗粒物组成元素浓度之间的关系[7~14].Shu等[15]通过对上海宝钢和火电厂布置的11个大气降尘收集点连续七天内的大气降尘的研究,揭示出大部分悬浮微粒来自于煤的燃烧,部分来自于建筑材料、车辆、风扬物和炼铁炉.夏敦胜等[16]研究了兰州市区及对照点大气自然降尘的磁学特征,表明兰州市的污染在春、夏季节仍以人为源为主,与通常认为兰州市污染冬季以燃煤为主,春、夏季以粉尘为主的模式有较大差异.大量研究表明,环境磁学方法可有效指示大气降尘的来源及变化.
近年来,随着经济的飞速发展,城乡建设不断加大,机动车数量大幅增加,我国城市颗粒物污染日趋严重[17].尤其是首都北京,地处华北平原东北部,平均海拔44m, 西部和北部为山脉,东南部为平原,是典型的"簸箕"状.地理位置和自然气候共同作用形成了北京特有的特征:一年四季均为弱气压,干冷下沉的山风通道与山前平原风带在山前混合,形成辅合流场,不利于大气颗粒物的扩散.大气自净能力不强,使得大气环境容量小,污染背景浓度高,易造成城市大气重度污染[18].2008年,北京是第29届奥林匹克运动会的举办城市,其环境问题备受关注.因此,迫切需要快速有效的监测手段指示北京市大气颗粒物的强度、性质、组成等信息,从而追踪其源地、运移方式等,为北京市大气污染监控、评估及治理提供可靠依据.
奥林匹克公园位于北京市朝阳区,是北京举办2008年奥运会的心脏,容纳了44%的奥运会比赛场馆和为奥运会服务的绝大多数设施,其环境质量成为国内外关注的焦点.奥运之前,北京市采取了一系列的减排措施对大气污染源进行控制和治理,以营造良好的空气质量.为了揭示其治理效果的有效性,本文以朝阳区的大气降尘为研究对象,通过多种磁学实验手段,确定不同来源的大气降尘的磁学特征,揭示降尘颗粒的来源及其时空变化规律,为进一步认识和治理城市污染提供科学依据.
2 材料与方法 2.1 样品采集朝阳区(图 1)位于北京市主城区的东部和东北部,介于北纬39°48′至40°09′、东经116°21′至116°42′之间,是北京面积最大的近郊区,南北长28km, 东西宽17km, 土地总面积470.8km2,其中建成区面积177.2km2.属温带大陆性半湿润季风气候,四季分明,降水集中.春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季晴朗少雨,光照充足,冬季寒冷干燥.年平均气温11.6℃,年平均降水量581mm.亚运会、奥运会主场馆都在朝阳区内.该区的干线道路密度是北京市平均密度的2倍多.
根据城市不同功能区共布局7个采样点:关东店、和平家园、望京、三里屯、兆维集团、垡头、朝阳公园(位置见图 1),分别代表了文教区、居民区、工业区、商业区和对照清洁区(详见表 1).降尘收集装置的容器采用国家标准,为直径150mm、高度300mm的圆柱形平底玻璃容器.设在距地面5~12m 的建筑物顶,位置固定不变,以月为单位进行取样.降尘样品采用湿法(乙二醇)收集,在室内,经蒸发、干燥、称重后计算降尘量.本文以2008年6月至2009 年3月期间收集的样品为研究对象进行分析,所有大气降尘样品均由北京市朝阳区环保局监测站收集提供.
降尘样品经过过筛称重后装入磁学专用样品盒并压实,用捷克产KLY-3s磁化率仪对全部样品进行了体积磁化率的测量.所有样品的ARM,IRM测量均在2G-760U-Channel岩石超导磁力仪上进行.ARM 采用Model615ARM 仪在峰值为80mT的交变退磁场中施加0.05 mT 的稳定均一直流场获得;假定在峰值为1T 的脉冲磁场下(Model670 IRM 脉冲磁力仪)获得的IRM 为饱和等温剩磁(SIRM);而在300mT 的反向磁场下获得的等温剩磁视为IRM-300mT,其比值(IRM-300mT/SIRM)为S- ratio.选择部分代表样品,用Micromag3900测量其磁滞回线和磁滞参数;χ-T曲线利用KLY-3S磁化率仪和CS-3温度控制系统在氩气环境下完成,该系统温度传感器为CSTEMPM1,精度为±2℃.实验程序是首先将样品从室温加热到700℃,再冷却到室温(温度间隔2℃左右,升降温速率为9℃/min).
以上所有磁学测试均在中国科学院地质与地球物理研究所古地磁与年代学实验室进行.
3 结果与分析 3.1 磁学参数时空变化特征磁化率值(κ)的变化反映了样品磁性矿物总含量分布特征[19].不同功能区块大气降尘样品的磁化率盒式图(图 2)显示:工业区(FT)磁化率值变化范围最大,κ 中间值在70.0×10-6SI左右;绿地较多的居民区(SLT)磁化率值变化范围最小,κ中间值为30×10-6SI;文教区(HP)和工业企业区(ZW)的κ中间值均高于30×10-6SI,以社区为主的其余功能区块的κ中间值则均小于20×10-6SI(图 2).而各功能区块大气降尘样品磁化率在不同时间内的柱状图(图 3a)则显示出很好的一致性,即2008年7~10 月期间,各功能区块的样品磁化率大部分小于20×10-6SI;2008年11月份后,磁化率值呈现显著的上升趋势;指示磁性矿物颗粒大小的ARM/SIRM比值[20, 21]呈现出与磁化率值相反的变化趋势:2008年7~8月为高值期,即磁性矿物粒径相对较小;其余月份则为低值期,对应磁性矿物粒径相对较粗(图 3b).
典型功能区块商业区(GD)、文教区(HP)和工业区(FT)大气降尘样品的磁化率随时间变化更加明显(图 3c),κ 从2008 年7 月份开始下降,7~10月份期间保持在低值区且变化不大,2008 年11 月后开始上升至2009 年2 月到达高值(HP 则在12月份达到高值),2009年3月份开始下降,但其值仍高于2008年的低值(图 3c).另外,各个月份的磁化率值以商业区(GD)最低,工业区(FT)最高,表明不同功能区对样品中磁性矿物的含量具有一定程度的控制作用.典型功能区块样品的磁化率和饱和等温剩磁之间呈线性相关(R2=0.75)(图 4),说明顺磁性和超顺磁性矿物都对样品磁性贡献不大,亚铁磁性矿物才是大气降尘样品的主要贡献者;另外,这种线性相关也表明磁性矿物的粒径总体变化不大,磁化率随时间的变化主要反映了磁性矿物含量的变化[22].
以上磁学参数结果表明,2008年奥运会期间大气降尘中的磁性矿物含量较低,且磁性矿物粒度相对较小;其他时间段内大气降尘中磁性矿物含量较高,且磁性矿物粒度相对较粗.
为了进一步揭示大气降尘的磁性参数是否反映了同期空气污染的状况,本文根据国家环境保护总局(http://www.zhb.gov.cn/)公布的2008 年和2009年北京的空气污染指数(Air Pollution Index, 简称API,是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势.根据我国空气污染的特点和污染防治重点,目前计入空气污染指数的污染物项目暂定为二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物),采用空气污染指数计算公式反算空气污染物质浓度.
所换算出的北京市2008~2009 年空气污染物浓度随时间变化曲线(图 5a)显示,空气污染物浓度随时间具有一定的季节性变化,冬季(11 月至第二年3月份)较高,夏季(6~10 月)相对较低,这种高值可能与冬季供暖有关,而低值则可能与夏季雨水较多有关,且2008年6~10月期间空气污染物浓度明显低于2009 年相应月份(图 5a),说明奥运期间空气质量明显变好.
将工业区垡头(FT)大气降尘的磁化率与整个北京市空气污染物浓度及月平均浓度进行对比,发现大气降尘的磁化率随时间变化特征与北京市空气污染物浓度及月平均浓度随时间变化特征一致(图 5b),说明大气降尘磁化率随时间的变化特征可以很好地反映空气污染状况.
3.2 岩石磁学性质为了进一步揭示大气降尘样品中磁性矿物的种类及来源,选择了典型功能区块(GD、HP、FT)2008年9月和2009年2月的大气降尘样品、奥林匹克森林公园表土及大气降尘可能的源区(内蒙古苏尼特右旗)和途径区(河北怀来)的表土为研究对象,进行了详细的岩石磁学实验分析与研究.
3.2.1 等温剩磁获得曲线及反向场退磁曲线等温剩磁(IRM)获得曲线及其反向场退磁特征是识别磁性矿物种类的重要参数[23, 24].大气降尘样品及表土样品在最高场为1T 的磁场下IRM 获得曲线(图 6a)显示,在100mT 场下,所有表土样品的 IRM 达到饱和值的75%~78%,所有大气降尘样品的IRM 均达到饱和值的80% 以上;在300 mT 场下,所有样品的IRM 均到达饱和值的90%以上,说明样品中磁性矿物以亚铁性磁性矿物为主.在高场下,所有样品的IRM 获得曲线都存在不太明显的上升趋势,说明样品中含有少量的硬磁成分.等温剩磁反向场退磁曲线(图 6b)显示,大气降尘在24~33mT之间,公园表土为34mT,河北表土为36mT,内蒙表土则为46mT.大气降尘与表土样品的剩磁矫顽力之间的差异说明大气降尘并不完全来自于自然源.
图 7给出了三个典型功能区大气降尘和表土样品的典型磁滞回线以及磁滞参数.所有大气降尘均在300mT 左右形成闭合狭窄并接近饱和状态的磁滞回线,表明样品中存在较多低矫顽力亚铁磁性矿物(图 7(a~f)).三个典型功能区(GD、HP、FT)2008年9月和2009 年2 月的磁滞回线形状相似,但9月样品的矫顽力(Bc)和磁化强度比(Mrs/Ms)值均略高于2月份.所有表土样品顺磁性校正前后的磁滞回线均存在明显差异,以内蒙古苏尼特右旗表土样品尤甚(图 7),说明表土样品中含有顺磁性组分,且以采自内蒙古的表土样品含量最多.经过顺磁性校正后的磁滞回线显示:奥林匹克森林公园表土样品在300mT 左右闭合(图 7g),河北怀来及内蒙古的表土样品均在500mT 左右闭合(图 7(h, i)),表明低矫顽力的磁性矿物(主要是磁铁矿)主导了它们的磁滞行为.
将经过顺磁校正的样品磁滞参数投影到Dunlop(2002)[25]修订过的Day图[26]中,所有样品均落在了准单畴(PSD)区域内(图 8).三个典型功能区的大气降尘样品基本沿SD+MD 的混合曲线分布,且随采集时间的不同而存在显著的差异,2 月份的大气降尘样品中MD 的含量(80%以上)明显高于9月份的值(60~73%),文教区(HP)和商业区(GD)的样品尤甚(图 8).采自于冬季的公园表土样品中多畴(MD)磁性颗粒含量在80%以上,而河北及内蒙地区表土样品中多畴磁性颗粒含量低于该值(图 8).样品在Day图中的分布特征说明,2 月份的大气降尘及公园表土样品中亚铁磁性矿物为准单畴甚至多畴颗粒,稍高于9月份的大气降尘和河北怀来及内蒙苏尼特右旗的表土样品.
根据不同磁性矿物居里点不同及对温度的依赖关系,利用磁化率-温度曲线可以判断样品中载磁矿物的类型[27~29].图 9 是朝阳区居民区及公园绿地(兆维集团ZW,朝阳公园CY)的大气降尘样品、公园表土(奥林匹克森林公园,元大都公园)、河北和内蒙地区表土的高温磁化率-温度变化曲线.所有样品的加热曲线在580℃左右时磁化率值均下降至0附近,其中大气降尘样品的磁化率值下降幅度明显高于表土样品(图 9),表明所有样品中均含有磁铁矿,但大气降尘中的磁铁矿粒度较粗[30].所有样品的冷却曲线均明显高于加热曲线,表明样品在加热过程中生成了强磁成分(主要是磁铁矿),这些新生成的磁铁矿可能是由含铁硅酸盐矿物或粘土矿物(如绿泥石)、含铁水合物(褐铁矿)、针铁矿、有机化合物中的铁等受热转化而成的[14, 27, 29, 31].此外,所有样品的加热曲线在280~300℃ 左右出现的峰值可能与加热过程中铁的氢氧化物(如纤铁矿)向磁赤铁矿(γFeOOH→γFe2O3)的转变有关[32],而样品在300~450℃之间的磁化率降低过程可能是磁赤铁矿受热分解所致[27, 33, 34].
大气降尘样品,尤其是朝阳公园的样品在加热和冷却过程中均在520℃左右出现一个比较明显的尖峰(图 9b),可能是Hopkinson 效应[35]及生成新的磁性矿物.500℃左右宽泛的峰可能是由于样品中含有不同磁畴状态(超顺磁至准单畴)的磁性矿物产生的Hopkinson效应[36].表土样品的加热曲线均在510℃左右存在峰值,这个磁化率峰值在第四纪中国风成沉积物样品的χ-T曲线中也比较常见[28, 29, 36],说明表土样品中磁性矿物的来源可能与第四纪风成沉积物相同.
4 讨论 4.1 磁性矿物特征不同样品中磁性矿物特征之间的差异在一定程度上可能反映了其不同的来源.样品的IRM 获得曲线及反向场退磁曲线(图 6)、磁滞性质(图 7, 8)及热磁特征(图 9)表明朝阳区大气降尘,尤其是冬季大气降尘中所含磁性矿物主要为颗粒较粗的磁铁矿;表土中磁性矿物也以磁铁矿为主,但粒度相对较细,尤其是河北和内蒙古境内的表土样品中含有较多的顺磁性成分,这些顺磁性成分可能是成土作用的结果[37].以上差异说明,大气降尘样品与自然源(尤其是内蒙表土)样品存在较大的差异,因此大气降尘并不完全来自于当地表土扬尘或西北内蒙古地区的沙尘暴.
4.2 北京市朝阳区大气降尘来源解析大气降尘磁化率与北京市空气污染物质浓度随时间变化特征的一致性在一定程度上指示了大气降尘的来源.如在2008年6~10月之间大气降尘磁化率值和空气污染物浓度及月平均浓度数值均较低,且随时间变化不大;这种现象说明可能夏季频繁降雨的清除作用较强;但该期空气污染物浓度又明显低于2009年同期,上述现象进一步证实除雨水的作用外,更多是由于在奥运期间北京市实施的加强机动车管理、严格控制施工重点工序、重点污染企业减排等措施落实到位,对奥运期间空气质量明显改善发挥了根本性作用.反过来,也说明北京市夏季大气降尘的主要来源是工矿企业和道路交通.大气降尘磁化率值和空气污染物浓度数值及月平均浓度在11月突然升高,直到次年3 月开始降低,这种现象可能与北京市11 月至3 月期间供暖有关,供暖期间,燃煤量增加,排放的废气量增加,煤烟等含磁性的粉尘物质的释放也相应增加.同时由于北京东、北、西三面环山,南缘直抵渤海湾;地形和天气系统的共同作用,不利于污染物扩散[18],从而各种人类活动产生的废气更多的富集于大气降尘中.进一步说明北京冬季大气降尘主要来源除工矿企业和交通外,更多来自于集中供暖期间煤燃烧所排放的废气.
三个典型功能区(商业区(GD)、文教区(HP)和工业区(FT))2008年9月份和2009年2月份的大气降尘在Day图(图 8)中分布差异,进一步指示了大气降尘在不同季节其来源的变化;源于交通的磁性颗粒粒径较细,而源于供暖期煤燃烧的磁性颗粒相对较粗.
4.3 环境意义根据北京市环境保护局(www.bjepb.gov.cn/)公布的2008年和2009年朝阳区奥体中心和农展馆的空气污染指数以及国家环境保护总局(http://www.zhb.gov.cn/)公布的2008年和2009年北京的 API指数所换算的空气污染物质浓度进行相关性分析,发现2008和2009年朝阳区奥体中心、农展馆与北京市的空气污染物浓度值高度线性相关(图 10(a, b)),说明空气质量主要受大范围区域环境控制,小范围差异并不明显.而2008年和2009年的北京市空气污染物浓度按年份提取出来进行相关性分析却发现二者之间不存在相关性(图 10c),且2008年6~10 月期间空气污染物浓度明显低于2009 年相应月份(图 5a),说明奥运期间空气质量明显变好.工业区垡头(FT)的磁化率变化特征与整个北京空气污染物浓度及月平均浓度随时间变化特征完全一致(图 5b).尤其是由于奥运前后对污染企业进行迁移或关闭,其磁化率出现明显的低值,这说明磁化率可以直接反映奥运期间空气质量的改善程度.
另外,不同功能区的大气降尘样品磁化率之间存在一定的差异,如作为工业区的垡头FT(图 3),奥运期间(2008 年7~10 月)磁化率值一直保持在一个相对低的水平,而靠近三环路的和平家园HP,该期间其磁化率值却稍高于垡头(图 3),说明垡头的大气降尘主要来自于工业排放的废气,奥运间该区工厂关闭,故磁化率值较低;而和平家园的大气降尘则受控于交通,奥运期间三环路是主要交通要道,所以磁化率值稍高于工业区.冬季期间,作为商业区的关东店GD 磁化率值明显低于工业区垡头FT 和居民区HP的(图 3),说明磁性参数对于指示冬季供暖期间煤燃烧排放废气的相对多少较为敏感.而空气污染物浓度在小范围内差异却并不明显(图 10(a, b)).
空气污染指数分级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于城市的短期空气质量状况和变化趋势,可以明确地指示每天所呼吸的空气是清洁的还是受到污染的,但很难反映污染物的来源.而环境磁学方法作为一种简单、快速且无破坏性的研究手段,可以追踪和分离污染源,明确污染物的来源,同时可以反映长期累积的信息.而大气降尘磁化率与空气污染物浓度之间良好的一致性,说明磁学监测可以快速、准确地反映城市空气污染物浓度,进一步对空气污染指数有良好的指示作用,将来可以对磁化率数值进行分级,与空气污染指数的分级一一对应,测量空气污染物浓度的同时,进行磁化率的快速测量,两者结合可以为城市污染源研究及城市污染防治提供许多极有价值的信息.虽然目前磁化率仪器的测量对样品量有一定的要求,但随着环境磁学新仪器的不断面世,磁学方法野外工作会有不断的突破:研制出与测量空气污染物浓度同步的磁化率仪,现场给出磁化率的变化曲线,根据野外现场获得的数据形成初步认识,并随时调整野外工作设计,验证推断.
5 结论朝阳区大气降尘及不同地点表土样品的磁学性质研究表明,所有样品中磁性矿物均以磁铁矿为主,但大气降尘样品中磁铁矿颗粒较粗,与自然源的表土样品存在很大差异.大气降尘磁化率与空气污染物浓度随时间的变化曲线特征一致,说明大气降尘样品的磁学监测可以快速、准确地反映城市空气污染程度及其变化,同时揭示出北京市朝阳区大气降尘样品夏季主要来源于工业和交通,冬季主要受控于集中供暖期间煤燃烧排放的废气.快速的磁化率测量可以对空气污染指数有良好的指示作用.此外,北京奥运期间磁学参数的变化很好地反映了减排措施实施后的良好效果,进一步证实环境磁学作为一种快速、简单且无破坏性的研究手段,可以为认识和治理城市污染提供科学依据.
[1] | 钱广强, 董治宝. 大气降尘收集方法及相关问题研究. 中国沙漠 , 2004, 24(6): 779–782. Qiang G Q, Dong Z B. Discussions on different dust trapping mehods and on some related topics. Journa of Desert Research (in Chinese) , 2004, 24(6): 779-782. |
[2] | 王赞红. 大气降尘监测研究. 干旱区资源与环境 , 2003, 17(1): 54–59. Wang Z H. The research on the aerolion dust deposition monitoring. Journal of Arid Land Resource and Environment (in Chinese) , 2003, 17(1): 54-59. |
[3] | Wilson W E, Chow J C, Claiborn C, et al. Monitoring of particulate matter outdoors. Chemosphere , 2002, 49: 1009-1043. DOI:10.1016/S0045-6535(02)00270-9 |
[4] | 沈海, 汪安璞. 重庆大气颗粒物污染来源的鉴别. 重庆环境科学 , 1988, 10(6): 1–4. Shen H, Wang A P. The source of atmopsheric particulate matter in Chongqing. Chongqing Environmental Science (in Chinese) , 1988, 10(6): 1-4. |
[5] | Evans M E, Heller F. Environmental Magnetism: Principles and Applications of Environmagnetics. London: Academic Press, 2003 . |
[6] | Zhang C X. Magnetic response mechanism of plants to environmental pollution (in Chines). Beijing:Chinese Academy of Science , 2007. |
[7] | Muxworthy A R, Matzka J, Petersen N. Comparison of magnetic parameters of urban atmospheric particulate matter with pollution and meteorological data. Atmospheric Environment , 2001, 35: 4379-4386. DOI:10.1016/S1352-2310(01)00250-3 |
[8] | Flanders P J. Collection, measurement, analysis of airborne magnetic particulates from pollution in the environment. Journal of Applied Physics , 1994, 75: 5931-5936. DOI:10.1063/1.355518 |
[9] | Petrovsky E, Ellwood B B. Magnetic monitoring of air-, and water-pollution. In: Maher B A, Thompson R, eds. Quaternary Climates, Environments and Magnetism. Cambridge: Cambridge University Press, 1999 |
[10] | Matzka J, Maher B A. Magnetic biomonitoring of roadside tree leaves: Identification of spatial and temporal variations in vehiclederived particles. Atmospheric Environment , 1999, 33: 4565-4569. DOI:10.1016/S1352-2310(99)00229-0 |
[11] | Muxworthy A R, Schmidbauer E, Petersen N. Magnetic properties and Mssbauer spectra of urban atmospheric particulate matter: A case study from Munich, Germany. Geophysical Journal International , 2002, 150: 558-570. DOI:10.1046/j.1365-246X.2002.01725.x |
[12] | Moreno E, Sagnotti L, Turell J D, et al. Biomonitoring of traffic air pollution in Rome using magnetic properties of tree leaves. Atmospheric Environment , 2003, 37: 2969-2977. |
[13] | Hanesch M, Scholger R, Rey D. Mapping dust distribution around an industrial site by measuring magnetic parameters of tree leaves. Atmospheric Environment , 2003, 37: 5125-5133. DOI:10.1016/j.atmosenv.2003.07.013 |
[14] | Urbat M, Lehndorff E, Schwark L. Biomonitoring of air quality in Cologne conurbation using pine needles as a passive sampler. part I: Magnetic properties. Atmospheric Environment , 2004, 38: 3781-3792. DOI:10.1016/j.atmosenv.2004.03.061 |
[15] | Shu J, Dearing J A, Morse A P, et al. Magnetic properties of daily sampled total suspended particulates in Shanghai. Environmental Science and Technology , 2000, 34: 2393-2400. DOI:10.1021/es9910964 |
[16] | 夏敦胜, 杨丽萍, 马剑英, 等. 中国北方城市大气降尘磁学特征及其环境意义. 中国科学 , 2007, 50(11): 1724–1732. Xia D S, Yang L P, Ma J Y, et al. Magnetic property of Lanzhou dust fall and its implication in urban pollution. Science in China (D) (in Chinese) , 2007, 50(11): 1724-1732. DOI:10.1007/s11430-007-0094-9 |
[17] | 邵龙义, 杨书申, 时宗波, 等. 城市大气可吸入颗粒物物理化学特性及生物活性研究. 北京: 气象出版社, 2006 . Shao L Y, Yang S S, Shi Z B, et al. A Study on Physico-Chemistry and Bioreactivity of Inhalable Particulates in Urban Air (in Chinese). Beijing: China Meteorological Press, 2006 . |
[18] | 徐宏辉. 北京及周边地区大气气溶胶的质量浓度和无机组分的特征及其来源研究. 北京: 中国科学院, 2007 . Xu H H. Study on the characteristics of mass concentration and inorganic components and the sources of aerosol in Beijing and its surrouding area (in Chines) (in Chinese). Beijng: Chinese Academy of Science, 2007 . |
[19] | Thompson R, Oldfield F. Environmental Magnetism. London: Allen Unwin, 1986 . |
[20] | Oldfield F. Environmental magnetism-A personal perspective. Quaternary Science Reviews , 1991, 10: 73-85. DOI:10.1016/0277-3791(91)90031-O |
[21] | 俞立中, 许羽, 张卫国. 湖泊沉积物的矿物磁性测量及其环境应用. 地球物理学进展 , 1995, 10(1): 11–22. Yu L Z, Xu Y, Zhang W G. Magnetic measurement on lake sediment and its environmental application. Progress in Geophysics (in Chinese) , 1995, 10(1): 11-22. |
[22] | 胡守云, 段雪梅, 沈明洁, 等. 北京首钢工业区大气重金属污染树叶的磁学响应. 科学通报 , 2008, 53(10): 1555–1564. Hu S Y, Duan X M, Shen M J, et al. Magentic response to atmospheric heavy metal pollution recorded by dust-loaded leaves in Shougang industiral area, western Beijing. Chinese Science Bulletin (in Chinese) , 2008, 53(10): 1555-1564. |
[23] | 琚宜太, 王少怀, 张庆鹏, 等. 福建三明地区被污染土壤的磁学性质及其环境意义. 地球物理学报 , 2004, 47(2): 282–288. Ju Y T, Wang S H, Zhang Q P, et al. Mineral magentic properties of polluted topsoils:a case study in Sanming city, Fujian Province, Southeast China. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese) , 2004, 47(2): 282-288. |
[24] | Dankers P. Relationship between median destructive field and remanent coercive force for dispersed natural magnetite, titanomagnetite and hematite. Geophysical Journal of the Astronomical Society , 2007, 64(2): 447-461. |
[25] | Dunlop D J. Theory and application of the Day plot (Mrs/Ms versus Hcr/Hc) 1. Theoretical curves and tests using titanomagnetite data. Journal of Geophysical Research , 2002, 107(B3): 2056. DOI:10.1029/2001JB000486 |
[26] | Day R, Fuller M, Schmid V A. Hysteresis properties of titanomagnetite: grain size and compositional dependence. Physics of the Earth and Planetary Interiors , 1977, 13: 260-267. DOI:10.1016/0031-9201(77)90108-X |
[27] | Dunlop D J, zdemir . Rock Magnetism: Fundamental and Frontiers. Cambridge Studies in Magnetism. Cambridge: Cambridge University Press, 1997 . |
[28] | Deng C L, Zhu R X, Verosub K L, et al. Mineral magnetic properties of loess/paleosol couplets of the central loess plateau of China over the last 1.2 Myr. 2004 . |
[29] | Liu Q S, Deng C L, Yu Y J, et al. Temperature dependence of magnetic susceptibility in argon environment: Implications for pedogenesis of Chinese loess/palaesols. Geophysical Journal International , 2005, 161: 102-112. DOI:10.1111/gji.2005.161.issue-1 |
[30] | Liu Q S, Yu Y J. Multi-cycle low-temperature demagnetization (LTD) of multidomain Fe3O4 (magnetite). Journal of Magnetism and Magnetic Materials , 2004, 283: 150-156. DOI:10.1016/j.jmmm.2004.05.016 |
[31] | Zhang C X, Liu Q S, Huang B C, et al. Magnetic enhancement upon heating of environmentally polluted samples containing hematite and iron. Geophysical Journal International, 2010, doi:10.1111/j.1365-246X.2010.04590.x |
[32] | 朱岗崑. 古地磁学-基础、原理、方法、成果与应用. 北京: 科学出版社, 2005 . Zhu G K. Paleomagnetism: Foundation, Principles, Methods, Results and Application (in Chinese). Beijing: Science Press, 2005 . |
[33] | Özdemir Ö, DunlopD J. Chemical remanent magnetization during γFeOOH phase transformations. Journal of Geophysical Research (B) , 1993, 98: 4191–4198. |
[34] | 邓成龙, 刘青松, 潘永信, 等. 中国黄土环境磁学. 第四纪研究 , 2007, 27(2): 193–209. Deng C L, Liu Q S, Pan Y X, et al. Environmental magnertism of Chinese Loess-Paleosol sequences. Quaternay Sciences (in Chinese) , 2007, 27(2): 193-209. |
[35] | Radhakrishnamurty C, Likhite S D. Hopkinson effect, blocking temperature and Curie point in basalts. Earth and Planetary Science Letter , 1970, 7: 389-396. DOI:10.1016/0012-821X(70)90080-4 |
[36] | 邓成龙, 朱日祥, 袁宝印. 黄土高原全新世风成沉积的演示磁学性质及其古气候意义. 海洋地质与第四纪地质 , 2002, 22: 37–45. Deng C L, Zhu R X, Yuan B Y. Rock magnetism of the Holocene eolian deposites in the Loess Plateau: evidence for pedogenesis. Marine Geology and Quaternary Geology (in Chinese) , 2002, 22: 37-45. |
[37] | 卢升高, 白世强. 杭州城区土壤的磁性与磁性矿物学及其环境意义. 地球物理学报 , 2008, 51(3): 762–769. Lu S G, Bai S Q. Magnetic characterization and magnetic mineralogy of the Hangzhou urban soils and its environmental implications. Chinese J. Geophys. (in Chinese) , 2008, 51(3): 762-769. |