大气气溶胶和雾霾新论

"《科学专著》系列丛书序前言篇大气气溶胶与全球生物地球化学循环章大气气溶胶和雾霾概述31.1大气气溶胶31.2雾霾51.3大气气溶胶对全球气候和环境变化的影响7参考文献10第2章中国大气气溶胶的大尺度分布特征和沙尘源区的Ca/Al元素比值示踪判别132.1中国地壳源气溶胶的空间分布特征152.2中国海洋源气溶胶的空间分布特征162.3中国污染源气溶胶的空间分布特征182.4地壳源气溶胶与污染源气溶胶的相对贡献比较192.5判断不同沙尘源气溶胶的元素比值示踪法——Ca/Al比值202.6模拟污染源气溶胶分布的一个简单指数20参考文献22第3章大气气溶胶的离子化学及其来源解析253.1大气气溶胶的化学组成及其质量浓度253.2大气气溶胶中水溶性无机离子的时空分布及粒径分布263.3大气气溶胶水溶性无机离子的源分析293.4大气气溶胶水溶性有机酸的时空分布及粒径分布323.5大气气溶胶水溶性有机酸的源分析333.6大气气溶胶的酸度、酸化缓冲能力及其与降水的相互作用机制343.7大气气溶胶中离子的存在形式363.8大气气溶胶中二次离子的形成机制373.9有关二次气溶胶形成机制的研究方法39参考文献41第4章大气气溶胶、沙尘暴、雾霾与全球生物地球化学循环524.1就远洋中许多元素和化合物的来源而言，大气传输是比河流传送更为重要的途径524.2大气中的铁是某些大洋海区铁的最重要来源，而且是某些海区生产力的限制因素534.3二甲基硫和人为污染源产生的硫酸盐气溶胶及其降温效应544.4大气中的铁硫氧化还原耦合机理554.5亚洲气溶胶的长途传输对太平洋乃至全球环境变化之影响564.6亚洲沙尘暴对北太平洋乃至全球环境变化之影响56参考文献58第5章气溶胶长途传输途中及大气海洋物质交换中的铁硫耦合反馈机制625.1采样和化学分析635.2沙尘气溶胶中的Fe（Ⅱ）在长距离传输途中的变化645.3沙尘暴气溶胶中Fe与S的正相关655.4Fe、Fe（Ⅱ）和S在气溶胶中的粒径分布665.5Fe（Ⅲ）对S（Ⅳ）在光照下液相氧化之影响675.6Fe（Ⅱ）在气溶胶长途传输过程中产生675.7大气和海洋中的铁硫循环耦合机制69参考文献70第6章大气气溶胶从大陆到海洋的长途传输与沉降及其对海洋生态的影响736.1海洋气溶胶的采集与分析746.2海洋上空的矿物气溶胶和污染气溶胶766.3海洋气溶胶的干沉降通量的估算856.4大气输入对近海环境的影响88参考文献89第2篇沙尘气溶胶第7章亚洲沙尘暴的组成、来源及其对全球环境的影响977.1采样和化学分析987.2沙尘暴期间的颗粒物总含量以及有关元素的含量997.3沙尘暴期间的气溶胶中有关元素的富集系数及有关组分的来源1007.4沙尘暴期间大气气溶胶粒子的粒径分布1037.5沙尘暴期间气溶胶粒子中的Fe（Ⅱ）104参考文献105第8章北京特大沙尘暴的理化特性及其组分来源分析1078.1采样和化学分析1088.2在破历史纪录的特大沙尘暴中矿物气溶胶的主要元素含量1088.3污染物气溶胶主要元素含量——沙尘暴又是污染暴1108.4沙尘暴气溶胶粒子的粒径分布以及细粒子的重大作用1118.5气溶胶中有关元素的富集系数及其来源分析1128.6矿物气溶胶和污染物气溶胶的相互作用1148.7气溶胶中的Fe（Ⅱ）115参考文献116第9章中国北方沙尘的空间分布及其对城市大气环境的影响1199.1采样和分析1209.2沙尘传输过程及其质量浓度变化1209.3沙尘与非沙尘组分比较1229.4气溶胶化学组成的空间分布1289.5气溶胶的酸碱性137参考文献1390章沙尘长途传输中的组分转化及其对区域大气化学的影响14110.1实验和化学分析14110.2亚洲沙尘传输途中5个城市的大气气溶胶在非沙尘侵入期间的理化特性14310.3沙尘长途传输对城市空气质量的影响14810.4大气气溶胶源解析150参考文献1541章亚洲沙尘主要源区——塔克拉玛干沙漠沙尘气溶胶的理化特性及其古海洋源特征15811.1塔克拉玛干沙漠沙尘气溶胶概况16011.2塔克拉玛干沙漠沙尘气溶胶的化学特性16411.3塔克拉玛干沙漠沙尘气溶胶的古海洋源特征17211.4塔克拉玛干沙漠硫酸盐的长途传输以及对气候变化的影响173参考文献1732章塔克拉玛干沙漠沙尘气溶胶中的黑碳17612.1黑碳浓度的在线监测17712.2沙尘气溶胶中黑碳的季节分布特征17812.3沙尘暴与非沙尘暴期间的黑碳比较18112.4沙尘气溶胶中黑碳的源解析182参考文献1843章新疆和田大气气溶胶的理化特性及来源18613.1新疆和田大气气溶胶的基本概况18613.2和田气溶胶的化学组分及其来源188参考文献1984章沙尘气溶胶的长途传输——上海的高沙尘污染事件19914.1采样和化学分析20014.2沙尘对于上海环境空气质量和能见度的影响20214.3大气气溶胶的源识别和远距离输送20414.4上海高沙尘污染的理化特征209参考文献2125章沙尘气溶胶的另一重要来源——地面扬尘21515.1采样和化学分析21515.2地面扬尘的元素特性21615.3地面扬尘的离子特性21915.4地面扬尘组分的来源分析22215.5地面扬尘对矿物气溶胶的贡献22315.6地面扬尘对污染气溶胶的贡献224参考文献2266章矿物气溶胶本地源与外来源的区分——元素比值Mg/Al示踪法22916.1采样和化学分析23016.2矿物气溶胶是北京大气颗粒物的重要组成部分23016.3用元素示踪法区分矿物气溶胶来源的基本原则23216.4图像法确定北京地区矿物气溶胶中的Mg/Al值23316.5北京地区地面扬尘Mg/Al的平均值作为本地源代表值23516.6内蒙古黄土和多伦沙土的Mg/Al平均值作为外来源代表值23716.7北京地区矿物气溶胶本地源与外来源的百分含量238参考文献2397章沙尘暴的干盐湖盐渍土源24117.1采样和化学分析24217.2单颗粒物元素成分组成和粒径分析24217.3单颗粒物元素成分相关分析24317.4水溶性离子成分及其相关分析24417.5PMF因子分析结果24517.6XPS电子能谱表面结构分析24617.7沙尘暴的干盐湖盐渍土源247参考文献2488章沙尘污染和霾污染期间气溶胶组分的变化特征及其形成机制25018.1采样和化学分析25018.2沙尘、霾和相对清洁时期的分类25118.3沙尘、霾和相对清洁时期大气气溶胶中的离子浓度与组成25218.4沙尘、霾和相对清洁时期大气气溶胶中主要离子的粒径分布25418.5沙尘、霾和相对清洁时期大气气溶胶的酸度25518.6沙尘、霾和相对清洁时期气溶胶的形成机制25518.7沙尘、霾和相对清洁时期主要离子的存在形式和变化机理258参考文献2599章沙尘暴气溶胶表面的元素存在形态及组成26219.1采样和化学分析26219.2颗粒物表面元素铁的存在形态26319.3颗粒物表面元素硫、铝、硅和钙的存在形态26519.4颗粒物表面的元素富集和表面化学转化26719.5FeS耦合反馈机制268参考文献269第20章SO2在矿物气溶胶表面的复相反应27120.1实验方法27220.2不同氧化物对SO2的氧化性能比较27320.3反应动力学常数测定27520.4气溶胶表面不同酸碱度对反应的影响27520.5不同氧化物的单位表面积对SO2氧化能力的影响27620.6气溶胶外层表面性质和质量对SO2氧化过程的影响27720.7固态产物的XPS分析27820.8颗粒物动态DRIFTS的模拟研究分析28020.9表面反应机理探讨282参考文献283第3篇污染气溶胶第21章中国城市大气污染的区域性和季节性特征28721.1中国城市大气的污染水平28721.2中国城市大气污染物的区域性和季节性特征28921.3中国城市气溶胶离子组分的区域性和季节性特征29321.4中国城市大气污染区域性的影响因素295参考文献297第22章华北地区严重大气污染的典型——北京大气气溶胶的组成和来源解析30022.1北京大气气溶胶PM10和PM2.5的浓度30122.2北京大气气溶胶的化学组成30222.3北京大气气溶胶的空间分布30322.4北京大气气溶胶的时间分布和季节变化30622.5北京大气气溶胶的来源分析30822.6北京矿物气溶胶的外来源310参考文献312第23章北京PM2.5的离子化学及其形成机制31523.1北京大气中的主要污染气体及相关气象条件的影响31523.2北京大气气溶胶PM2.5的质量浓度31623.3北京大气气溶胶PM2.5的离子组成及其存在形式31823.4北京气溶胶PM2.5所含离子的空间分布32223.5北京大气气溶胶PM2.5所含离子的季节变化32323.6北京大气气溶胶PM2.5的来源分析324参考文献327第24章上海污染气溶胶的理化特性、来源及形成机制32924.1上海大气质量概况33024.2上海大气气溶胶的光学性质33724.3上海大气气溶胶的化学组成33924.4上海大气污染过程分析35224.5大气气溶胶化学组分对其光学性质的贡献355参考文献358第25章典型沿海大城市的颗粒物污染——上海大气气溶胶的离子化学36325.1上海TSP和PM2.5气溶胶的质量浓度36425.2上海气溶胶中的离子组成、浓度、粒径分布及其季节变化36625.3上海大气气溶胶PM2.5和TSP的酸度37225.4上海大气气溶胶主要离子的存在形式及其形成机制37225.5上海大气气溶胶的来源374参考文献377第26章黄土高原北缘城市大气气溶胶的典型特性38026.1榆林地区沙尘和非沙尘时期大气气溶胶的浓度水平38026.2榆林地区大气气溶胶的化学组分38126.3榆林地区矿物气溶胶与污染物的相互作用38626.4榆林地区沙尘气溶胶的来源388参考文献392第27章高山气溶胶的典型案例——泰山大气气溶胶理化特性及其形成机制39627.1泰山顶部的大气气溶胶39727.2泰山顶部大气气溶胶的来源和形成机制404参考文献413第28章沙尘源区附近城市乌鲁木齐大气气溶胶的理化特征和来源解析41728.1乌鲁木齐的严重大气污染状况41828.2乌鲁木齐大气气溶胶的化学组成及来源42028.3乌鲁木齐重霾的形成机制425参考文献428第29章燃煤污染物经由沙尘长途传输对全中国大气质量的影响43129.1煤炭产生的污染物及其伴随亚洲沙尘气溶胶的长途传输43129.2燃煤排放污染物随沙尘长途传输的直接证据43329.3煤炭污染物对沿海大城市及海洋的气溶胶之影响43529.4燃煤对全中国各地大气气溶胶中污染物的影响437参考文献438第30章燃放烟花爆竹对空气质量的严重影响44130.1燃放烟花爆竹引起的严重污染44230.2燃放烟花爆竹引起大气气溶胶化学组分浓度的变化44330.3燃放烟花爆竹期间大气气溶胶的化学组成44630.4燃放烟花爆竹期间大气气溶胶化学物种在PM2.5和PM10中的分配44730.5燃放烟花爆竹期间大气气溶胶的酸度44830.6二次气溶胶的形成机制44930.7燃放烟花爆竹对当地大气气溶胶的贡献451参考文献453第31章污染气溶胶的烧烤源成分谱45531.1采样、提取和化学分析45631.2烧烤源成分谱的组成45731.3各类烹调源成分谱的比较459参考文献462第32章世界博览会期间长江三角洲区域大气污染特征46432.1长三角气态污染物和气溶胶的区域分布46632.2长三角气态污染物和气溶胶的月变化46932.3影响世博会期间空气质量的主要因素47132.4后向轨迹追踪来源47332.5区域传输对污染物分布的影响475参考文献478第33章大气气溶胶中的有机碳和元素碳——以北京PM2.5中的碳质组分为例48133.1北京PM2.5、OC和EC的浓度水平48133.2北京OC和EC的空间分布48433.3OC和EC的时间分布特征48533.4二次有机碳的估算48733.5OC和EC的来源分析490参考文献496第34章来自陆地源的大气气溶胶中的甲基磺酸50034.1MSA的时空分布50034.2MSA的粒径分布50134.3MSA的来源分析502参考文献507第35章污染气溶胶中的主要致霾物铵盐及其前体物氨的来源和大气化学50935.1大气氨的主要来源——农业源50935.2大气氨的工业源51635.3大气氨的城市污水排放源51835.4大气氨生成二次气溶胶的转化机制519参考文献521第36章机动车的氨排放52736.1研究方法52736.2机动车的氨排放因子52836.3机动车氨排放对环境氨的影响530参考文献533第37章城市建筑物人居排泄物的氨排放53437.1研究方法53537.2氨的浓度对比53837.3氨的排放因子54037.4氨排放的空间分布——以上海为例542参考文献543第38章大气亚微米气溶胶PM1的污染特征54438.1颗粒物质量浓度及粒径分布54538.2上海亚微米颗粒物化学组分的特征及其来源分析546参考文献551第39章大气气溶胶中草酸的来源、形成机制及其与霾污染的关系55439.1上海大气颗粒物中草酸的理化特性55539.2上海大气颗粒物中草酸的来源与形成路径55939.3上海大气颗粒物中的草酸与霾污染564参考文献566第40章生物质燃烧对污染气溶胶的贡献57140.1生物质燃烧对大气的污染57240.2生物质燃烧排放颗粒物的特性57340.3生物质燃烧对大气污染气溶胶贡献的估算57640.4生物质燃烧对重金属生态循环的驱动作用582参考文献584第4篇雾霾及其形成机制第41章霾的3种基本类型及其形成机制59141.1上海发生的3次大气重污染事件59141.23次重污染期间大气气溶胶的不同理化特征59341.3不同类型重污染期间大气气溶胶的垂直分布——雷达观测59941.4不同类型重污染期间大气气溶胶的光学厚度和Angstrom指数60341.5不同类型重污染时段大气气溶胶的源解析605参考文献608第42章中国中东部2013年大范围持久性雾霾的形成机制60942.1各个典型地区大气气溶胶的浓度分布61042.2重霾期间各典型地区大气气溶胶主要组分的变化61242.3大气污染物长途传输对三地的不同影响61842.4污染气溶胶的固定源与移动源620参考文献621第43章北京雾霾期间大气气溶胶的化学特性及其形成机制62543.1北京地区的雾霾事件62643.2北京大气气溶胶PM10和PM2.5中化学组分的日夜变化62743.3北京大气气溶胶中细颗粒物（＜2.5μm）和粗颗粒物（2.5～10μm）的组分差异62843.4雾霾期间气溶胶PM10和PM2.5化学组分的变化629参考文献637第44章大气气溶胶化学组分演化与霾的形成机制——以上海市为例64044.12004—2008年上海能见度和霾发生频率的季节及年际变化64144.2大气气溶胶组分和不同天气的气象参数之关系64344.3大气气溶胶PM2.5、TSP中的物种与能见度／消光系数的相关性64644.4影响上海大气能见度年际变化的主要因子648参考文献651第45章因燃煤产生雾霾的典型案例——西北内陆城市乌鲁木齐重霾形成机制65445.1乌鲁木齐市发生雾霾的严重状况65445.2大气气溶胶PM2.5和TSP及气态污染物SO2、NO2的高浓度污染特征65445.3大气气溶胶中离子组分的分布特征及其来源65645.4大气气溶胶中元素组分的特征及来源65945.5乌鲁木齐市严重雾霾形成的微观机制661参考文献663第46章机动车排放与大范围雾霾的触发66546.1机动车排放污染物对细颗粒物浓度及大气能见度的影响66546.2移动源对污染气溶胶贡献的持续增长67046.3机动车的急剧增加与大范围雾霾的触发673参考文献674第47章大气气溶胶光学特性和化学组分的关系67847.12次沙尘暴的监测和来源分析67847.22次沙尘事件的光学和化学特征68347.3气溶胶光学性质与化学性质的相互关系690参考文献692第48章生物质燃烧对大气质量的影响69648.1长三角地区一次重霾事件的成因——生物质燃烧69748.2定量分析生物质燃烧对空气质量的影响69848.3烟尘气溶胶的垂直分布699参考文献700第49章长江三角洲严重霾事件的形成机制70449.1采样和化学分析70549.2长三角重霾污染日的特点70749.3长三角重霾事件的形成机制710参考文献716第50章东海花鸟岛大气污染的来源及雾霾形成机制71950.1笼罩于花鸟岛的雾霾特征和来源71950.2雾霾的来源分析72050.3长途传输对花鸟岛雾霾形成的影响72250.4花鸟岛的浓雾化学及颗粒物在成雾过程中的作用723参考文献731第51章亚微米颗粒物PM1对大气能见度的影响73451.1上海大气能见度的基本特征73451.2气象条件对大气能见度的影响73551.3PM1中的化学组分对大气能见度的影响73751.4重度雾霾期间PM1中主要化学组分及其对光衰减的贡献比例738参考文献740第52章大范围、高强度、持续性雾霾的成因及其治理对策74352.1大气中发生雾霾的4类决定性组分74452.2交通源排放日益严重，是很多地区触发大范围雾霾的主要原因74452.3气溶胶的长途传输，是中国大气污染及雾霾形成的重要途径74652.4治理严重雾霾、改善空气质量的对策748参考文献749第5篇沙尘气溶胶与污染气溶胶的混合和相互作用机制第53章沙尘气溶胶和污染气溶胶的交汇与混合75553.1沙尘气溶胶和污染气溶胶的交汇与混合过程75553.2沙尘气溶胶和污染气溶胶的交汇与混合过程之气象特性761参考文献763第54章亚洲沙尘传输途中的化学转化及其与沿途污染气溶胶的混合76554.12002年北京春季2次典型的沙尘暴事件76554.2沙尘暴的传输路径76754.3大气气溶胶中的矿物元素76954.4大气气溶胶中的污染元素77254.5大气气溶胶中的硫酸盐和硝酸盐775参考文献778第55章沙尘气溶胶和污染气溶胶单颗粒物的组成与混合78155.1沙尘暴和非沙尘暴单颗粒物的基本组成78255.2来自沙尘源区的矿物气溶胶78655.3来自人为源的污染气溶胶78855.4沙尘中矿物气溶胶和污染气溶胶的相互作用79055.5来自土壤源的盐类79255.6单颗粒物的粒径分布和形态学793参考文献795第56章沙尘气溶胶中水溶性组分的转化——沙尘气溶胶与污染气溶胶混合的证据79956.12002年沙尘事件的一般描述80056.2沙尘气溶胶的离子组成80156.3沙尘气溶胶中主要离子的化学特性80456.4沙尘气溶胶和污染气溶胶的混合805参考文献807第57章沙尘气溶胶与污染气溶胶在传输途中的相互作用和化学转化80957.12007年沙尘暴概述80957.2沙尘暴的来源识别81157.3沙尘气溶胶的化学特性81457.4沙尘气溶胶与污染气溶胶的混合机制81857.5大气气溶胶中的离子存在形式解析82257.6判别不同源区沙尘的气溶胶组分比值示踪法82457.7沙尘气溶胶长途传输中与污染气溶胶的相互混合对全球气候变化的意义825参考文献826第58章特大沙尘暴期间沙尘与人为污染物的混合——观测与模式研究的吻合83058.1沙尘暴过程中的2个峰值83058.22个TSP高峰期间沙尘的来源83258.3沙尘气溶胶与污染气溶胶的混合836参考文献840第59章华北地区2次沙尘暴期间沙尘和污染物的混合84359.12006年沙尘暴的一般描述84359.22次沙尘暴中沙尘气溶胶与污染气溶胶的混合845参考文献848第60章矿物气溶胶对二次污染气溶胶形成的影响85060.1大气颗粒物的重要组分——矿物气溶胶85060.2矿物气溶胶的本地源与外来源85260.3矿物气溶胶对硫酸盐气溶胶形成的影响85360.4矿物气溶胶对硝酸盐气溶胶形成的影响85560.5矿物气溶胶对铵盐气溶胶形成的影响857参考文献858第61章沙尘暴期间细颗粒物中有机碳和元素碳的来源86161.1沙尘期间有机碳和元素碳的浓度变化特征86161.2有机碳和元素碳的来源分析865参考文献866第62章沙尘暴事件中多环芳烃和脂肪酸的来源86862.1多环芳烃和脂肪酸的浓度水平86962.2沙尘期间多环芳烃和脂肪酸的分布特征及其来源86962.3沙尘事件中多环芳烃和脂肪酸的浓度变化特征87562.4沙尘暴中的多环芳烃和脂肪酸的外来源和本地源876参考文献878第63章亚洲沙尘传输过程中硫酸盐和硝酸盐气溶胶的形成及来源88263.1大气气溶胶及其水溶性离子的季节变化88263.2大气气溶胶中SO2和NO2的季节变化88763.3不同季节大气气溶胶中SO2－4和NO－3的形成机制88863.4中、长途传输的一次硫酸盐颗粒物891参考文献893第6篇大气气溶胶与酸雨第64章大气气溶胶与湿沉降的相互作用89964.1气溶胶的酸度pH和总阳离子／总阴离子的当量浓度89964.2大气气溶胶及土壤中离子的溶出特性90064.3大气气溶胶的酸化缓冲特性902参考文献905第65章北京的降水化学及其与大气气溶胶的关系90665.1样品的采集和分析90665.2北京降水的酸度和离子组成90765.3降水组分与酸度的关系91065.4大气组分与降水酸度之间的关系91165.5降水酸度和主要组成成分的时间变化913参考文献915第66章上海的酸雨化学及其与大气污染物的关系91766.1雨水pH的频率分布、季节变化以及年际变化91766.2雨水的离子化学91966.3离子来源解析923参考文献927第7篇大气化学研究的若干新方法第67章气溶胶单颗粒物化学组成的图像分析法93367.1传统的单颗粒分析93467.2图像分析法936参考文献943第68章离子色谱同时快速测定大气气溶胶中常见无机阴离子、MSA及若干有机酸94568.1实验94568.2离子色谱测试方法的分析性能94768.3样品预处理条件的选择94868.4大气气溶胶及雨水实际样品的测定949参考文献949第69章高效液相色谱测定大气气溶胶中的超痕量Fe（Ⅱ）95169.1实验部分95169.2测试方法的分析性能95269.3实际样品中Fe（Ⅱ）的检测95569.4沙尘暴气溶胶中的Fe（Ⅱ）在大气化学研究中的重要意义956参考文献956第70章氨排放源的同位素源谱与大气环境氨的源解析95870.1氨排放源的同位素源谱95870.2氨的稳定氮同位素分析95970.3基于氮同位素技术的环境氨的源解析962参考文献966索引968后记974图版"