《中国大气 PM2.5污染防治策略与技术途径》是中国工程院重大咨询项目的研究成果。该项目由国内大气污染控制及相关领域的 15 位院士近 100 名专家和多家单位共同参与，内容涵盖大气污染防治的各个层面，包括：我国大气 PM2.5的污染特征与来源解析；我国能源利用过程大气 PM2.5排放综合控制对策和技术途径；我国交通系统对大气 PM2.5污染的影响和控制战略研究；森林和农业植被对 PM2.5污染的影响及控制策略；我国大气 PM2.5污染的监测网络和方法体系构建；我国大气 PM2.5污染综合防治技术途径和对策建议。
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丛书序
前言
摘要
第1章 我国大气PM2.5的污染特征与来源解析1
1.1大气PM2.5及其前体物的排放特征3
1.1.1 1990 2013年中国大气污染物排放清单3
1.1.2重点区域污染物排放清单9
1.1.3中国高分辨率大气污染物排放清单的空间分布11
1.2大气PM2.5及其前体物质量浓度及化学组成时空变化特征14
1.2.1我国主要城市和地区大气PM2.5浓度特征14
1.2.2我国主要城市和地区大气PM2.5前体物浓度特征17
1.2.3我国大气气溶胶光学厚度分布特征18
1.2.4大气PM2.5化学组成时空变化特征21
1.3区域大气PM2.5的输送特征24
1.3.1中尺度大气输送网络统计分析24
1.3.2 PM2.5区域性重污染过程筛选26
1.3.3首都及其外围圈层PM2.5重污染过程的浓度分布及其输送通道26
1.4面向环境基准的PM2.5毒理特征36
1.4.1 PM2.5的细胞毒性特征37
1.4.2基因表达谱分析结果41
1.4.3 GO功能显著性富集分析44
1.4.4 KEGG通路显著性富集分析44
1.4.5实时荧光定量PCR( qRT-PCR)验证差异基因表达水平46
1.4.6蛋白质免疫印迹试验验证48
1.4.7 PM2.5诱导16-HBE细胞IL6升高剂量-效应关系48
1.5大气PM2.5来源解析49
1.5.1基于空气质量模型的PM2.5来源解析49
1.5.2基于后向轨迹模型的大气PM2.5来源解析52
1.6小结58
参考文献59
第2章 我国能源利用过程大气PM2.5排放综合控制对策和技术途径63
2.1我国能源利用现状65
2.1.1我国能源消费现状65
2.1.2主要用能行业现状70
2.2我国PM2.5及其前体物排放现状85
2.2.1我国主要用能行业污染点源及控制政策85
2.2.2我国主要用能行业PM2.5及其前体物排放特征89
2.3我国主要用能行业PM2.5及其前体物控制技术102
2.3.1颗粒物控制技术102
2.3.2二氧化硫控制技术106
2.3.3氮氧化物控制技术111
2.3.4汞等重金属污染物控制技术113
2.3.5挥发性有机物(VOCs)控制技术118
2.4我国主要用能行业PM2.5及其前体物减排情景分析120
2.4.1情景设置120
2.4.2污染物排放预测120
2.5小结125
参考文献127
第3章 我国交通系统对大气PM2.5污染的影响和控制战略研究131
3.1我国交通系统大气污染排放控制面临的挑战133
3.2我国交通源大气污染物排放特征134
3.2.1移动源排放测试方法和系统134
3.2.2道路机动车排放特征分析136
3.2.3非道路移动源排放特征分析142
3.3我国交通源大气污染物排放清单的建立149
3.3.1移动源排放清单的方法学和数据库149
3.3.2道路移动源排放清单的建立154
3.3.3非道路移动源排放清单的建立159
3.4交通源排放控制技术和控制策略发展趋势研究161
3.4.1国内外道路移动源排放控制体系分析161
3.4.2道路移动源排放控制技术措施库的建立168
3.4.3中国道路移动源排放控制技术和控制策略169
3.4.4非道路移动源排放控制技术和控制策略174
3.5我国交通源污染控制情景分析和排放趋势预测175
3.5.1我国道路机动车保有量增长趋势175
3.5.2我国道路移动源排放控制情景设计和排放趋势预测177
3.5.3非道路机动车排放趋势预测分析189
3.6中国交通源PM25污染控制的政策建议194
参考文献197
第4章 森林植被对PM2.5污染的影响及控制策略201
4.1森林植被阻滞吸收PM2.5等颗粒物的作用表现203
4.2森林植被对PM2.5的调控证据204
4.3森林植被树木吸附、吸收PM2.5等颗粒物及其前体物功能分析206
4.3.1森林植被对大气颗粒物滞尘能力的分析206
4.3.2森林植被对PM2.5前体物SO)、NOx、HF等吸收能力215
4.3.3森林植被对PM2.5中水溶性无机成分的吸收分析220
4.3.4森林植被对PM2.5申重金属离子的吸收研究223
4.3.5森林植被对PM2.5中有机物成分的吸收研究225
4.3.6湿地环境对PM2.5颗粒物污染的影响230
4.4森林植被的BVOCs排放状况及调控策略231
4.4.1植物挥发性有机物的生物合成232
4.4.2不同树木BVOCs排放种类与特征234
4.4.3树木释放的BVOCs的功能242
4.4.4正确认识树木BVOCs释放与PM2.s的关系244
4.4.5树木BVOCs排放控制245
4.5研究结论与对策建议246
4.5.1研究结论246
4.5.2对策建议247
参考文献253
第5章 我国农业源氨排放数量及时空分布265
5.1种植业氨排放的数量与时空分布268
5.1.1种植业氨排放的计算依据268
5.1.2农田氨排放机理270
5.1.3农田氨排放模型272
5.1.4与农田氨排放有关的基础资料275
5.2区域种植业氨排放的数量278
5.2.1东北地区农田氨排放的数量与强度278
5.2.2华北地区农田氨排放的数量与强度284
5.2.3长江中下游地区农田氨排放的数量与强度292
5.2.4华南地区农田氨排放的数量与强度301
5.2.5西北地区农田氨排放的数量与强度306
5.2.6西南地区农田氨排放的数量与强度 313
5.3我国种植业氨排放的分布320
5.3.1我国种植业氨排放数量空间分布320
5.3.2我国种植业氨排放的强度及空间分布338
5.4养殖业氨排放的数量与分布353
5.4.1养殖业氨排放模型353
5.4.2我国区域氨排放数量357
5.4.3我国养殖业氨排放的空间分布358
5.5我国农业源氨排放总量的时空分布366
5.5.1农业源氨排放总量的时空分布367
5.5.2农业源氨排放的强度的时空分布380
5.6小结393
参考文献394
第6章 我国大气PM2.5污染的监测网络与方法体系构建397
6.1大气PM2.5监测方法与仪器设备比对研究399
6.1.1国外大气PM2.5监测方法应用与仪器配备情况399
6.1.2国外大气PM2.5监测方法应用情况400
6.1.3我国大气PM2.5自动监测方法比对结果分析400
6.1.4我国环境空气监测网络中PM25监测方法应用情况404
6.1.5我国大气PM2.5与PM10监测方法比较404
6.2 PM2.5监测网络设计与建设405
6.2.1国外大气PM2 5监测网络布设情况405
6.2.2我国大气PM2.5监测网络总体布局分析408
6.2.3我国现有大气PM2.5监测点位代表性分析417
6.3我国大气PM2.5监测网络运行初步结果分析423
6.3.1我国城市PM2.5污染状况分析423
6.3.2我国农村地区PM2.5污染状况436
6.3.3我国背景地区PM2.5污染状况436
6.3.4国务院大气污染行动计划对PM2.5的考核要求437
6.3.5我国大气PM2.5来源解析结果分析439
6.4我国大气PM2.5监测质量保证与质量控制体系现状452
6.4.1监测点位布设技术要求452
6.4.2 PM2.5监测方法体系452
6.4.3 PM2.5监测设备技术要求452
6.4.4 PM2.5监测系统运行与质量控制453
6.5大气PM2.5监测结果评价与信息发布453
6.5.1环境空气质量标准453
6.5.2环境空气质量指数(AQI)技术规定454
6.5.3环境空气质量评价技术规范454
6.5.4城市空气质量排名办法454
6.5.5 PM2.5监测结果信息发布455
6.6 PM2.5研究性监测技术体系研究464
6.6.1超级站的定义与功能464
6.6.2国外超级站建设运行概况464
6.6.3国内超级站建设运行概况464
6.6.4大气PM2.5研究性监测467
6.6.5研究性超级站建设470
6.7固定污染源排气中PM2.5测试方法综述471
6.7.1固定源PM2.5直接采样方法472
6.7.2固定源PM2.5稀释采样方法478
6.8基于虚拟撞击原理的固定源PM2.5采样器的研制480
6.8.1虚拟撞击原理481
6.8.2虚拟撞击采样器的设计与加工481
6.8.3虚拟撞击采样器的标定482
6.8.4虚拟撞击采样器基本参数对切割效率的影响484
6.9移动污染源排气中PM2.5测试方法485
6.9.1移动源排放PM2.5监测方法486
6.9.2移动源排放PM2.5测量技术490
6.9.3移动源PM25监测未来发展494
6.10小结496
参考文献498
第7章 我国大气PM2.5污染综合防治技术途径和对策建议505
7.1国内外大气环境PM2.5相关控制法规和政策分析507
7.1.1环境空气质量标准 507
7.1.2能源利用 512
7.1.3固定源污染控制516
7.1.4移动源污染控制520
7.1.5扬尘污染控制525
7.1.6 VOCs污染控制526
7.1.7区域污染控制530
7.2大气污染物排放控制水平与PM2.5的非线性响应关系研究533
7.2.1中国大气污染现状的模拟与验证533
7.2.2区域源排放-浓度非线性响应模型的建立540
7.2.3大气PM2.5的主要来源识别553
7.3大气PM2.5及其前体物控制技术综合评估559
7.3.1污染物控制技术综合评估方法559
7.3.2典型行业污染物控制技术综合评估案例566
7.4我国大气PM2.5污染控制目标和多污染物综合防治情景585
7.4.1区域空气质量分阶段控制目标585
7.4.2各省、各污染物减排量分配585
7.4.3大气污染物减排的技术途径和路线图594
7.4.4污染控制措施的环境效果后评估603
7.5我国大气PM2.5污染控制策略和防治对策建议605
参考文献608
索引612
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