1 团队简介
“工业城市大气污染特征及控制”湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队以我国发展冶金、建材工业历史最早的地区之一“武汉—鄂州—黄石”鄂东工业走廊为重点研究区,开展长江中下游工业城市(园区)大气污染综合防治技术与控制对策研究,主要针对鄂东城市工业(园区)开展大气颗粒物和生物气溶胶特征研究,搞清大气颗粒物的主要来源,识别大气颗粒物、降尘和道路尘中有毒有害污染物(重金属、PAHs)的污染水平及特征,并对有毒有害污染物进行风险评估,研究成果为重工业城市(园区)转型发展和大气污染控制提供科学依据。目前,团队已与中国地质大学(武汉)、中国科学院地球环境研究所等多家省内外高校院所大气环境研究团队形成长期交流机制,实现仪器设备共享,开展区域大气环境污染研究工作。
2 研究队伍
张家泉 男,中共党员,博士,教授,兼职硕士生导师。先后在中国科学院武汉植物园、中国科学院地球环境研究所和英国Lancaster University(CSC资助)开展博士后和访问学者研究。现任yl6809永利副院长,兼任中国颗粒学会青年理事、湖北省环境科学学会青年工作委员会副主任委员、Springer Nature杂志Aerosol Science & Engineering副主编、湖北省环境损害司法鉴定机构登记评审专家库专家、黄石市第十四届人大常委会法律咨询组成员,中国地质大学(武汉)、武汉科技大学兼职硕士生导师及Journal of Hazardous Materials、Science of the Total Environment、Environmental Pollution、环境科学、农业环境科学学报等多个国内外期刊特邀审稿专家。
为湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队负责人,主要从事矿冶环境污染化学与控制研究,先后主持和参与科技部国家重点研发计划项目子课题、科技部重大科技基础性研究项目子任务、国家自然科学基金、湖北省技术创新专项(重大项目)、湖北省科技支撑计划等国家级、省级项目20余项,已发表国内外期刊学术论文110篇,其中SCI检索论文45篇,申请国家发明专利7项,实用新型专利7项目,参编中英文学术著作2部。
为湖北省高校环境工程专业省级教学团队主要成员,主持省级教研项目1项,出版高等教育出版社《水污染控制工程数字课程》(副主编),指导学生先后获省级优秀学士学位论文3篇,湖北省大学生优秀科研成果奖2项,省级以上学科竞赛奖励4项,国家级、省级大学生创新创业训练计划项目4项,学生以第一作者发表论文10余篇。
刘红霞 女,博士,现为湖北理工学院副教授,2014年中国地质大学(武汉)环境科学与工程博士毕业,2016年3月至8月在日本北海道大学低温科学研究所从事大气有机二元酸研究,主要从事环境地球化学研究工作,已发表论文30余篇,其中被国际权威数据库SCI收录11篇。近5年来,已主持和参与国家级、省级等科研项目20余项。
刘 婷 女,博士,现为湖北理工学院副教授,2006年华中科技大学环境工程博士毕业,2007~2009年华中科技大学环境工程博士后,研究方向为环境微生物、生物气溶胶,将于2017年3月至8月在美国内华达大学拉斯维加斯分校从事生物气溶胶研究。已发表相关论文20余篇。近年主持完成有中国博士后科学基金面上资助项目、湖北省教育厅重点科研项目、湖北省教育厅优秀中青年人才项目等课题,并参与国家科技支撑重点项目、国家自然科学基金面上项目。获得2006年湖北省科技进步一等奖和2007年武汉市科技进步一等奖。
占长林 男,博士,现为湖北理工学院副教授,2013年中科院地球环境研究所环境科学博士毕业,研究方向为黑碳地球化学,已发表相关论文20余篇,其中SCI论文15篇。近年主持国家自然科学基金青年科学基金、湖北省教育厅优秀中青年人才项目、黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金等项目,并参与多项科技部、国家自然科学基金项目。
郑敬茹 女,博士,现为湖北理工学院讲师,2010年天津大学环境科学博士毕业,研究方向为大气环境化学,已发表相关论文20余篇,其中SCI论文6篇。近年主持湖北省教育厅重点科研项目、湖北省教育厅优秀中青年人才项目、矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室开放基金等项目,并参与多项科技部、湖北省自然科学基金项目。
姚瑞珍 女,硕士,现为湖北理工学院讲师,2006年华中科技大学环境工程硕士毕业,研究方向为大气环境污染控制,已发表相关论文10余篇,其中SCI论文4篇。近年主持和参与湖北省自然科学基金、湖北省教育厅优秀中青年人才项目、矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室开放基金等项目多项。
柳 山 男,博士,现为湖北理工学院讲师,2017年中国地质大学(武汉)环境科学与工程博士毕业,研究方向为环境地球化学、地下水环境保护,已发表国内外核心期刊学术论文10余篇,其中SCI/EI检索论文4篇,公布专利两项。近年主持和参与湖北省教育厅优秀中青年人才项目、湖北省环保厅环保科研项目、矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室开放基金等项目多项。
3 研究方向与特色
(1)研究方向
研究方向1:工业城市大气颗粒物理化特征与来源
矿冶开采、生产和运输等工业生产过程中会产生大量大气颗粒物,影响城市空气质量,主要开展典型工业城市大气颗粒物及重点行业排放大气颗粒物的理化特征,开展重点行业的大气颗粒物排放源谱,并用碳同位素技术、比值法、数值模型、统计分析等多种手段确定城市大气颗粒物的主要来源及贡献。从2012年3月至今,本团队已连续(每6天一次)采集黄石城区大气PM2.5和PM10样品,目前已积累了大量大气颗粒物化学组分数据,尤其是大气颗粒物化学组分分析,通过该连续性工作取得的成果,综合评估黄石“十二五”以来相关环境保护政策和措施的有效性,并为进一步决策提供理论参考。
研究方向2:工业城市生物气溶胶特性及影响
生物气溶胶是大气气溶胶的一个重要组成部分,包括空气中的细菌、真菌、病毒、尘螨、花粉、孢子,动植物碎裂分解体等具有生命活性的微小粒子。通过开展武汉市、黄石市城市生物气溶胶浓度、粒径及种类的时空分布特点,解析气象条件及大气颗粒物组成对生物气溶胶的影响,探索生物气溶胶对大气有机碳的贡献,评价生物气溶胶对人群及生态系统的影响。
研究方向3:工业城市大气气态污染物组成及光催化降解技术
工业城市大气环境中存在大量气态污染物,如氮氧化物、二氧化硫、臭氧、挥发性有机化合物(VOC)、多环芳烃(PAHs)等,这些污染物通过各种途径危害人群健康,主要在大气化学组成分析基础上,通过制备新型光催化材料,研究其理化特征及光催化性能,开展大气环境中的毒害气态污染物降解研究。
(2)特色与创新
以武汉、黄石、鄂州为代表的典型工业城市大气环境问题由来已久,由于工业企业分布密集、类型相似、排放集中,且持续时间长,对周边环境与人群健康有决定性影响,因此拟开展工业源持续排放作用下,大气环境污染物在高温高湿高酸性条件下的理化特征及迁移转化规律,并通过新型光催化材料的研制,开发区域大气环境污染物控制技术,产生系列原创性科研成果,从而为区域大气环境污染防治提供理论指导。
4 承担科研项目(部分)
[1]工矿城市大气中二元羧酸类二次有机气溶胶的组成、来源及形成机理,湖北省教育厅科学研究计划重点项目(D20204502) ,2020/01~2021/12
[2] 大气生物气溶胶存活性及影响因素分析,湖北省教育厅科学研究计划重点项目(D20184502),2018/01~2020/12
[3]工业城市大气污染特征及控制,湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T201729),2017/01~2021/06
[4]科技部国家重点研发计划项目-武汉城市圈大气污染联防联控技术集成与应用示范(2017YFC0212602)专题任务,2017/01-2019/12
[5]“城-郊-乡”样带土壤黑碳空间变异特征及来源解析, 国家自然科学基金(41603117) , 2017/01~2019/12
[6] 鄂东矿区大气颗粒物来源解析及污染防治研究,湖北理工学院优秀青年科技创新团队资助计划项目(13xtz07),2014/01~2016/12
[7] 我国PM2.5主要排放源谱的编研,科技部重大科技基础性研究项目(2013FY112700),2013/05~2018/05
[8] 工矿城市转型期大气PM10/PM2.5中有机污染物季节性变化及来源解析-以黄石市为例,湖北省自然科学基金(2013CFC099),2014/01~2016/12
[9] 矿区及周边城区大气降尘中重金属污染研究,湖北省教育厅中青年人才基金项目(Q20123002),2012/01~2013/12(负责人);
[10] 城市污染减排绩效分析方法试点--黄石市污染减排绩效评估研究报告,环境保护部环境规划院(国际环境合作及履约配套),2013/04~2013/12。
5 发表论文(部分)
[1] Liu, S.; Zhan, C.; Zhang, J.; Liu, H.; Xiao, Y.; Zhang, L.; Guo, J.; Liu, X.; Xing, X.; Cao, J., Polycyclic aromatic hydrocarbons in railway stations dust of the mega traffic hub city, central China: Human health risk and relationship with black carbon. Ecotoxicology and Environmental Safety 2020, 205, 111155.
[2] Zhong, P.; Zhang, J. Q.; Xu, D. M.; Tian, Q.; Hu, T. P.; Gong, X. Y.; Zhan, C. L.; Liu, S.; Xing, X. L.; Qi, S. H., Contamination characteristics of heavy metals in particle size fractions from street dust from an industrial city, Central China. Air Quality Atmosphere and Health 2020, 13, (7), 871-883.
[3] Zhang Jiaquan, Qu Chengkai, Qi Shihua, Cao Junji, Zhan Changlin, Xing Xinli, Xiao Yulun, Zheng Jingru, Xiao Wensheng. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in atmospheric dustfall from the industrial corridor in Hubei Province, Central China. Environmental Geochemistry and Health, 2015, 37(5):891–903
[4] Zhang Jiaquan, Zhan Changlin, Liu Hongxia, Liu Ting, Yao Ruizhen, Hu Tianpeng, Xiao Wensheng, Xing Xinli, Xu Hongmei, Cao Junji. Characterization of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), iron and black carbon within street dust from a steel industrial city, central China. Aerosol and Air Quality Research, 2016, 16(10): 2452–2461
[5] Zhan Changlin, Zhang Jiaquan, Cao Junji, Han Yongming, Wang Ping, Zheng Jingru, Yao Ruizhen, Liu Hongxia, Li Hua. Characteristics and sources of black carbon in atmospheric dustfall particles from Huangshi, China. Aerosol and Air Quality Research, 2016, 16(9): 2096–2106
[6] Liu Hongxia, Kawamura Kimitaka, Kunwar Bhagawati, Cao Junji, Zhang Jiaquan, Zhan Changlin, Zheng Jingru, Yao Ruizhen, Liu Ting, Liu Xianli, Xiao Wensheng . Sources and formation processes of short-chain saturated diacids (C2-C4) in inhalable particles (PM10) from Huangshi City, central China. Atmosphere, 2017, 8(11), 213; doi:10.3390/atmos8110213
[7]Xu Damao, Zhang Jiaquan, Yan Bo, Liu Hao, Zhang Lili, Zhan ChangLin, Zhang Li, Zhong Ping. Contamination characteristics and potential environmental implications of heavy metals in road dusts in typical industrial and agricultural cities, southeastern Hubei Province, Central China. Environmental Science and Pollution Research, 2018, 25:36223–36238
[8] Hu Tianpeng, Zhang Jiaquan, Xing Xinli, Zhan Changlin, Zhang Li, Liu Hongxia, Liu Ting, Zheng Jingru, Yao Ruizhen, Cao Junji. Seasonal variation and health risk assessment of atmospheric PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons in a classic agglomeration industrial city, central China. Air Quality, Atmosphere & Health, 2018, 11(6): 683–694
[9] Changlin Zhan, Jiaquan Zhang, Jingru Zheng, Ruizhen Yao, Ping Wang, Hongxia Liu, Wensheng Xiao, Xianli Liu, Junji Cao. Characterization of carbonaceous fractions in PM2.5 and PM10 over a typical industrial city in central China. Environmental Science and Pollution Research, 2019, 26(17): 16855–16867
[10] Ting Liu, L.W. Antony Chen, Mi Zhang, John G. Watson, Judith C. Chow, Junji Cao, Hongyu Chen, Wei Wang, Jiaquan Zhang, Changlin Zhan, Hongxia Liu, Jingru Zheng, Naiwen Chen, Ruizhen Yao, Wensheng Xiao. Bioaerosol concentrations and size distributions during the autumn and winter seasons in an industrial city of central China. Aerosol and Air Quality Research, 2019, 19: 1095–1104
[11] Hongxia Liu, Kimitaka Kawamura, Bhagawati Kunwar, Junji Cao, Jiaquan Zhang, Changlin Zhan, Jingru Zheng, Ruizhen Yao, Ting Liu, Wensheng Xiao. Dicarboxylic acids and related compounds in fine particulate matter aerosols in Huangshi, central China. Journal of the Air & Waste Management Association, 2019, 64(4): 513–526
[12] Liu Jia, Zhang Jiaquan, Zhan Changlin, Liu Hongxia, Zhang Li, Hu Tianpeng, Xing Xinli, Qu Chengkai. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in urban street dust of Huanggang, Central China: Status, sources and human health risk assessment. Aerosol and Air Quality Research, 2019, 19: 221–233。
6 学术交流
出国访学交流(部分) |
姓 名 |
国家 |
单位 |
时间 |
张家泉 |
英国 |
兰卡斯特大学 |
6个月 |
刘婷 |
美国 |
内华达州立大学 |
6个月 |
刘红霞 |
日本 |
北海道大学 |
6个月 |
邀请专家讲学(部分) |
姓名 |
国家 |
单位 |
时间 |
谭志强 |
中国 |
中国科学院生态环境研究中心 |
2021年 |
Benedetto De Vivo |
意大利 |
不勒斯费德里克二世大学 |
2019年 |
毕晓辉 |
中国 |
天津大学 |
2019年 |
张代洲 |
日本 |
熊本县立大学 |
2019年 |
刘峻峰 |
中国 |
北京大学 |
2018年 |
韩月梅 |
中国 |
中国科学院地球环境研究所 |
2018年 |
徐红梅 |
中国 |
西安交通大学 |
2018年 |
胡伟 |
中国 |
天津大学 |
2018年 |
赖森潮 |
中国 |
华南理工大学 |
2018年 |
成海容 |
中国 |
武汉大学 |
2018年 |
Hao Zhang |
英国 |
兰卡斯特大学 |
2017年 |
Kevin C Jones |
英国 |
兰卡斯特大学 |
2017年 |
孔少飞 |
中国 |
中国地质大学(武汉) |
2017年 |
周家斌 |
中国 |
武汉理工大学 |
2017年 |
7 获奖
(1)教师获奖
[1] 中国环境科学学会“青年科技奖”(2016年)
[2] 湖北省自然科学优秀学术论文二等奖(2016年)
[3] 中国颗粒学会气溶胶专业委员会“中国气溶胶技术创新奖”(2017年)
[4] 湖北省科学技术进步三等奖(2018年)
[5] 黄石市自然科学优秀学术成果一等奖(2019年)
[6] 黄石市自然科学优秀学术论文三等奖(2019年)
(2)指导学生获奖
[1]指导学生团队获2013年省级挑战杯竞赛三等奖1项(刘浩2010级),2015年省级挑战杯竞赛三等奖2项(李秀2011级;张勇2011级),2015年全国大学生节能减排竞赛三等奖1项(许大毛2012级),2019年省级挑战杯竞赛三等奖1项(刘毛林2015级);
[2]指导学生张勇(2011级)、明林林(2010级)、汪秋成(2013级)、刘英(2015级)、刘玉莹(2018级)、徐如艳(2019级)等获大学生国家励志奖学金;
[3]湖北省大学生创新创业训练计划项目1项(许大毛2012级、刘智2017级);国家级大学生创新创业训练计划项目3项(宋佳2015级,张构2017级,张慧迪2017级 )
[4]湖北省大学生优秀科研成果二等奖1项(张勇2011级)和湖北省大学生优秀科研成果三等奖1项(许大毛2012级)
[5]指导学生获湖北省环境科学学会学术报告奖3项(刘威杰、钟萍、徐俊)
[6]指导学生(联合培养)获校级优秀硕士学位论文(中国地质大学(武汉) 胡天鹏)。