大氣污染特徵和成因研究-以四川盆地為例 羅彬著 9787030747808 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
《大氣污染特徵和成因研究——以四川盆地為例》較為全面地介紹了四川省近年來在大氣污染特徵及PM2 5來源解析方面開展的研究工作；研究了四川省2004∼2020年污染物的時空演變規律和大氣污染變化特徵；分析了四川盆地的污染氣象特徵，對四川盆地三大區域的顆粒物進行了採樣監測，並分析了其質量濃度、無機水溶性離子組分、碳質組分和無機元素等特徵；採用正定矩陣因子（PMF）分解模型分析了PM2 5化學組成特徵譜和來源貢獻，並在四川省「十三五」大氣污染防治政策、措施和污染減排成效分析的基礎上提出了推動減污降碳協同增效的大氣污染防治對策建議。

目錄

目錄
第1章 緒論 1
1 1 研究背景 1
1 2 研究內容 2
1 3 研究路線 3
第2章 空氣質量特徵及時空變化規律 4
2 1 2020年四川省環境空氣質量特徵 4
2 1 1 環境空氣質量概況 4
2 1 2 PM2 5污染特徵 5
2 1 3 O3污染特徵 8
2 2 2015∼2020年時空變化特徵 10
2 2 1 PM2 5污染特徵 10
2 2 2 PM10污染特徵 11
2 2 3 SO2污染特徵 12
2 2 4 NO2污染特徵 13
2 2 5 O3污染特徵 14
2 2 6 CO污染特徵 15
2 2 7 優良天數率 16
2 2 8 重度污染天數 17
2 2 9 大氣污染類型轉變 18
2 3 本章小結 19
第3章 污染氣象特徵 20
3 1 大氣環流 20
3 1 1 東亞大氣環流特徵 20
3 1 2 東亞季風對四川盆地的影響 21
3 2 四川盆地地形及流場特徵 22
3 2 1 四川盆地地形 22
3 2 2 700hPa流場分析 22
3 2 3 850hPa流場分析 22
3 2 4 925hPa流場分析 23
3 3 邊界層污染氣象特徵 24
3 3 1 大氣穩定度 24
3 3 2 逆溫 28
3 3 3 混合層高度 33
3 4 本章小結 37
第4章 顆粒物質量濃度及質量重構特徵 38
4 1 監測與分析測試 38
4 1 1 監測點與時間 38
4 1 2 採樣儀器與濾膜 39
4 1 3 顆粒物化學組分分析 40
4 1 4 質量控制與質量保證 43
4 2 顆粒物質量濃度特徵 43
4 2 1 顆粒物濃度水平 43
4 2 2 顆粒物濃度時空分佈特徵 46
4 2 3 PM2 5與PM10濃度比值時空變化特徵 50
4 3 PM2 5組成及質量重構特徵 53
4 3 1 PM2 5質量濃度重構 53
4 3 2 PM2 5組成時空分佈特徵 61
4 3 3 不同空氣質量等級PM2 5組分特徵 70
4 3 4 顆粒物的區域一致性 73
4 3 5 與其他地區比較 75
4 4 本章小結 76
第5章 顆粒物水溶性離子組分特徵 78
5 1 濃度水平 78
5 2 季節變化 79
5 3 空間變化 83
5 4 水溶性離子粒徑分佈特徵 85
5 4 1 水溶性離子濃度和含量的粒徑分佈特徵 85
5 4 2 一次水溶性離子粒徑時空分佈特徵 87
5 4 3 二次水溶性離子粒徑時空分佈特徵 89
5 5 離子相關性分析 91
5 6 離子平衡與存在形式 95
5 6 1 離子平衡 95
5 6 2 離子存在形式 97
5 7 二次無機氣溶膠體系分析 99
5 7 1 硫酸鹽 99
5 7 2 硝酸鹽 100
5 7 3 SOR和NOR 101
5 7 4 硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽的變化規律及相互作用 103
5 8 本章小結 106
第6章 細顆粒物中碳質和無機元素組分特徵 107
6 1 PM2 5中碳質組分的污染特徵 107
6 1 1 濃度水平 107
6 1 2 時空變化特徵 108
6 1 3 OC與EC濃度比值 112
6 1 4 二次有機碳的分析 113
6 2 無機元素的特徵分析 118
6 2 1 時空分佈特徵和污染源 118
6 2 2 元素富集特徵 126
6 3 本章小結 128
第7章 細顆粒物污染源源譜解析 130
7 1 正定矩陣因子分解模型法 130
7 1 1 模型原理 130
7 1 2 數據預處理 131
7 1 3 模型試驗 132
7 2 污染源源譜解析 133
7 2 1 成都平原地區污染源源譜解析 133
7 2 2 川南地區污染源源譜解析 148
7 2 3 川東北地區污染源源譜解析 158
7 3 本章小結 169
第8章 細顆粒物污染來源特徵 172
8 1 成都平原地區細顆粒物來源特徵 172
8 1 1 污染來源貢獻情況 172
8 1 2 污染來源貢獻季節變化 173
8 1 3 PM2 5來源解析 175
8 2 川南地區細顆粒物來源特徵 176
8 2 1 污染來源貢獻情況 176
8 2 2 污染來源貢獻季節變化 177
8 2 3 PM2 5來源解析 179
8 3 川東北地區細顆粒物來源特徵 181
8 3 1 污染來源貢獻情況 181
8 3 2 污染來源貢獻季節變化 182
8 4 典型污染事件來源解析 183
8 4 1 煙花爆竹燃放 183
8 4 2 秸稈焚燒 186
8 4 3 浮塵傳輸影響 189
8 4 4 重度污染天氣 192
8 5 在線來源解析 193
8 5 1 在線監測基本情況 193
8 5 2 在線來源解析結果 194
8 5 3 PM2 5來源解析 197
8 5 4 細顆粒物來源重構及比較 199
8 6 本章小結 200
第9章 大氣污染防治對策建議 202
9 1 「十三五」期間大氣污染防治成效 202
9 1 1 政策推陳出新 202
9 1 2 產業結構調整深入實施 203
9 1 3 能源結構調整措施有力 204
9 1 4 交通運輸結構調整穩步推進 205
9 1 5 用地結構調整初見成效 205
9 1 6 大氣環境管理水平持續提升 206
9 1 7 大氣污染減排成效 207
9 2 環境空氣質量改善形勢分析 207
9 2 1 形勢依然嚴峻 207
9 2 2 需要付出更大努力 208
9 2 3 深入打好藍天雪山保衛戰面臨新機遇 209
9 3 大氣污染防治政策建議 210
9 3 1 建立基於降碳治氣協同增效的政策體系 210
9 3 2 構建綠色低碳循環發展產業體系 210
9 3 3 建設清潔低碳安全高效能源體系 211
9 3 4 加快建設綠色交通運輸體系 211
9 3 5 加快構建綠色空間體系 212
9 3 6 抓住協同減排關鍵密鑰 212
9 3 7 著力提升大氣治理現代化水平 212
參考文獻 214

精彩書摘
第1章 緒論
1 1 研究背景
隨著工業化、城市化進程的高速發展，我國大氣污染的特徵已經發生了本質性的轉變，大氣污染已經由單純的煤煙型向複合型轉變，呈現出以PM2 5、O3為主要污染物的快速蔓延性、污染綜合性和影響區域性的複合型大氣污染特徵。特別是近年來，區域性大氣污染問題發生頻率之高，影響範圍之大，污染程度之重，嚴重威脅到人民群眾的身體健康和生態安全。
四川省委省政府認真貫徹落實黨中央、國務院決策部署，將生態環境保護擺在更加突出的戰略位置，落實了一系列大氣污染防治重大政策文件，不斷加大統籌力度，持續推進治污減排，深化區域聯防聯控，強化科技支撐力量，大氣污染防治工作取得積極成效，人民群眾藍天獲得感、幸福感明顯增強。
「十三五」期間，全省深度調整產業結構，三次產業比例由2015年的12 4?50 9?36 7調整為11 4?36 2?52 4；調整能源結構，全省清潔能源消費佔比達53 7%，煤炭消費總量減少到6000萬t，比2015年降低8 37個百分點；優化交通運輸結構，公路運輸佔比降至91 7%，鐵路、水路運輸佔比分別升至4 5%、3 8%；用地結構調整，持續開展「工地藍天行動」；加大城市道路養護管理力度，城市道路機械化清掃率達到72 8%；加強秸稈綜合利用，全省秸稈綜合利用率達到91%；開展露天礦山綜合整治；連續三年實現化肥使用量負增長。各項措施減排成效顯著，PM2 5、SO2、NOx和VOCs排放量較2015年分別下降15 0萬t(25 9%)、34 7萬t(48 3%)、9 3萬t(17 5%)和8 6萬t(8%)。
「十三五」期間，全省優良天數比例提高5 5個百分點，重污染天數平均不到1天，未達標地級以上城市PM2 5濃度下降28 6%，全面超額完成國家下達的目標任務。達標城市個數增加至14個，較2015年增加9個，SO2濃度穩定進入個位數軌道，氮氧化物濃度實現波動下降。衛星遙感數據顯示，全省PM2 5濃度改善約三成。全省環境空氣質量得到了顯著改善，穩居全國中上游。但對標先進，PM2 5濃度與發達國家、世界衛生組織標準仍有較大差距，O3濃度呈上升態勢，進一步提升環境空氣質量任務艱巨。
近年來四川省大氣環境領域的科學研究取得了一些進展，但面對快速發展變化的大氣複合型污染和四川省特殊的地理氣象環境問題，已經暴露出系統性和針對性研究的不足，特別是存在相關科學研究、技術開發與環境管理及經濟、社會發展結合不密切的一系列問題。為解決以上所面臨的諸多問題，切實改善四川省城市環境空氣質量，保障人民群眾身體健康，護航經濟、社會的和諧發展，亟待開展相關研究工作。2013年，四川省環境保護廳啟動了四川省環境保護科技重大專項「川西平原城市群大氣污染(灰霾)特徵和成因研究」。2014年，四川省科學技術廳啟動了四川省科技支撐計劃項目「南充市大氣細顆粒物(PM2 5)污染現狀與來源研究」。2015年，四川省環境保護廳啟動了四川省環境保護科技計劃項目「川南地區城市群灰霾污染防控研究」。三個研究課題分別對四川盆地內的成都平原地區、川東北地區、川南地區這三個經濟發展活躍區、人口分布稠密區、污染排放集中區、氣象條件複雜區，針對性地開展了細顆粒物的污染特徵和來源成因研究。本書主要就三個研究課題進行匯總和凝練，以期集中反映近年來在大氣污染特徵及細顆粒物來源解析方面開展的研究工作。
1 2 研究內容
本書研究內容如下：
(1)研究四川省的大氣污染特徵。在整理國內外相關研究資料和文獻的基礎上，結合四川省實際，收集和利用空氣質量監測數據，研究分析四川全省的城市環境空氣質量現狀與污染特點，同時結合自2004年以來穩定可靠的空氣質量自動監測數據，分2004∼2014年和2015∼2020年兩個時間段研究分析四川全省城市環境空氣質量的時空變化趨勢。
(2)研究四川盆地污染氣象特徵。分析東亞大氣環流特徵和東亞季風對四川盆地的影響，研究700hPa、850hPa、925hPa三個高度的流場特徵，分析污染物在盆地內的傳輸影響通道，研究大氣穩定度、逆溫、混合層高度等邊界層污染氣象特徵。
(3)研究顆粒物質量濃度及質量重構特徵。在2013∼2016年，對成都平原地區、川南地區和川東北地區環境空氣中的PM10和PM2 5進行了採樣監測，分析顆粒物的質量濃度特徵，對其化學組成進行重構，探討顆粒物的區域一致性，開展相關比較研究。
(4)研究顆粒物中水溶性離子組分特徵。對成都平原地區、川南地區、川東北地區的PM2 5和PM2 5∼10中無機水溶性離子組成進行分析，研究時空變化特徵和水溶性離子粒徑分佈特徵，探討離子的相關性、離子平衡與存在形式，分析二次無機氣溶膠體系。
(5)研究細顆粒物中碳質和無機元素組分特徵。對成都平原地區、川南地區和川東北地區PM2 5中碳質組分進行分析，研究OC、EC濃度水平、時空變化特徵，OC與EC比值，二次有機氣溶膠、無機元素等特徵。
(6)開展細顆粒物污染源源譜解析。嚴格依照原環境保護部《大氣顆粒物來源解析技術指南(試行)》要求，應用PMF分解模型分析成都平原地區、川南地區和川東北地區各採樣點PM2 5的化學組成特徵譜，進行污染源源譜的時間序列分析。
(7)研究細顆粒物污染源特徵。嚴格依照原環境保護部《大氣顆粒物來源解析技術指南(試行)》要求，應用PMF分解模型解析成都平原地區、川南地區和川東北地區各採樣點PM2 5的來源貢獻，分析煙花爆竹、秸稈焚燒、浮塵等典型污染事件的影響。應用單顆粒氣溶膠質譜儀開展細顆粒物在線來源解析，研究細顆粒物的組分和來源貢獻，並對不同城市、不同時間