大气污染特征和成因研究——以四川盆地为例

本书较为全面地介绍了四川省近年来在大气污染特征及PM2.5来源解析方面开展的研究工作；研究了四川省2004～2020年污染物的时空演变规律和大气污染变化特征；分析了四川盆地的污染气象特征，对四川盆地三大区域的颗粒物进行了采样监测，并分析了其质量浓度、无机水溶性离子组分、碳质组分和无机元素等特征；采用正定矩阵因子（PMF）分解模型分析了PM2.5化学组成特征谱和来源贡献，并在四川省“十三五”大气污染防治政策、措施和污染减排成效分析的基础上提出了推动减污降碳协同增效的大气污染防治对策建议。本书可供环境保护等政府有关部门及企事业单位的相关管理、科研及技术人员，以及大气污染控制领域的研究人员、工程师、研究生和高等院校的学生参考使用。

第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究内容 2
1.3 研究路线 3
第2章 空气质量特征及时空变化规律 4
2.1 2020年四川省环境空气质量特征 4
2.1.1 环境空气质量概况 4
2.1.2 PM2.5污染特征 5
2.1.3 O3污染特征 8
2.2 2015～2020年时空变化特征 10
2.2.1 PM2.5污染特征 10
2.2.2 PM10污染特征 11
2.2.3 SO2污染特征 12
2.2.4 NO2污染特征 13
2.2.5 O3污染特征 14
2.2.6 CO污染特征 15
2.2.7 优良天数率 16
2.2.8 重度污染天数 17
2.2.9 大气污染类型转变 18
2.3 本章小结 19
第3章 污染气象特征 20
3.1 大气环流 20
3.1.1 东亚大气环流特征 20
3.1.2 东亚季风对四川盆地的影响 21
3.2 四川盆地地形及流场特征 22
3.2.1 四川盆地地形 22
3.2.2 700hPa流场分析 22
3.2.3 850hPa流场分析 22
3.2.4 925hPa流场分析 23
3.3 边界层污染气象特征 24
3.3.1 大气稳定度 24
3.3.2 逆温 28
3.3.3 混合层高度 33
3.4 本章小结 37
第4章 颗粒物质量浓度及质量重构特征 38
4.1 监测与分析测试 38
4.1.1 监测点与时间 38
4.1.2 采样仪器与滤膜 39
4.1.3 颗粒物化学组分分析 40
4.1.4 质量控制与质量保证 43
4.2 颗粒物质量浓度特征 43
4.2.1 颗粒物浓度水平 43
4.2.2 颗粒物浓度时空分布特征 46
4.2.3 PM2.5与PM10浓度比值时空变化特征 50
4.3 PM2.5组成及质量重构特征 53
4.3.1 PM2.5质量浓度重构 53
4.3.2 PM2.5组成时空分布特征 61
4.3.3 不同空气质量等级PM2.5组分特征 70
4.3.4 颗粒物的区域一致性 73
4.3.5 与其他地区比较 75
4.4 本章小结 76
第5章 颗粒物水溶性离子组分特征 78
5.1 浓度水平 78
5.2 季节变化 79
5.3 空间变化 83
5.4 水溶性离子粒径分布特征 85
5.4.1 水溶性离子浓度和含量的粒径分布特征 85
5.4.2 一次水溶性离子粒径时空分布特征 87
5.4.3 二次水溶性离子粒径时空分布特征 89
5.5 离子相关性分析 91
5.6 离子平衡与存在形式 95
5.6.1 离子平衡 95
5.6.2 离子存在形式 97
5.7 二次无机气溶胶体系分析 99
5.7.1 硫酸盐 99
5.7.2 硝酸盐 100
5.7.3 SOR和NOR 101
5.7.4 硫酸盐、硝酸盐和铵盐的变化规律及相互作用 103
5.8 本章小结 106
第6章 细颗粒物中碳质和无机元素组分特征 107
6.1 PM2.5中碳质组分的污染特征 107
6.1.1 浓度水平 107
6.1.2 时空变化特征 108
6.1.3 OC与EC浓度比值 112
6.1.4 二次有机碳的分析 113
6.2 无机元素的特征分析 118
6.2.1 时空分布特征和污染源 118
6.2.2 元素富集特征 126
6.3 本章小结 128
第7章 细颗粒物污染源源谱解析 130
7.1 正定矩阵因子分解模型法 130
7.1.1 模型原理 130
7.1.2 数据预处理 131
7.1.3 模型试验 132
7.2 污染源源谱解析 133
7.2.1 成都平原地区污染源源谱解析 133
7.2.2 川南地区污染源源谱解析 148
7.2.3 川东北地区污染源源谱解析 158
7.3 本章小结 169
第8章 细颗粒物污染来源特征 172
8.1 成都平原地区细颗粒物来源特征 172
8.1.1 污染来源贡献情况 172
8.1.2 污染来源贡献季节变化 173
8.1.3 PM2.5来源解析 175
8.2 川南地区细颗粒物来源特征 176
8.2.1 污染来源贡献情况 176
8.2.2 污染来源贡献季节变化 177
8.2.3 PM2.5来源解析 179
8.3 川东北地区细颗粒物来源特征 181
8.3.1 污染来源贡献情况 181
8.3.2 污染来源贡献季节变化 182
8.4 典型污染事件来源解析 183
8.4.1 烟花爆竹燃放 183
8.4.2 秸秆焚烧 186
8.4.3 浮尘传输影响 189
8.4.4 重度污染天气 192
8.5 在线来源解析 193
8.5.1 在线监测基本情况 193
8.5.2 在线来源解析结果 194
8.5.3 PM2.5来源解析 197
8.5.4 细颗粒物来源重构及比较 199
8.6 本章小结 200
第9章 大气污染防治对策建议 202
9.1 “十三五”期间大气污染防治成效 202
9.1.1 政策推陈出新 202
9.1.2 产业结构调整深入实施 203
9.1.3 能源结构调整措施有力 204
9.1.4 交通运输结构调整稳步推进 205
9.1.5 用地结构调整初见成效 205
9.1.6 大气环境管理水平持续提升 206
9.1.7 大气污染减排成效 207
9.2 环境空气质量改善形势分析 207
9.2.1 形势依然严峻 207
9.2.2 需要付出更大努力 208
9.2.3 深入打好蓝天雪山保卫战面临新机遇 209
9.3 大气污染防治政策建议 210
9.3.1 建立基于降碳治气协同增效的政策体系 210
9.3.2 构建绿色低碳循环发展产业体系 210
9.3.3 建设清洁低碳安全高效能源体系 211
9.3.4 加快建设绿色交通运输体系 211
9.3.5 加快构建绿色空间体系 212
9.3.6 抓住协同减排关键密钥 212
9.3.7 着力提升大气治理现代化水平 212
参考文献 214