大氣汙染控製技術與策略叢書：大氣二次有機氣溶膠汙染特徵及模擬研究 [Characterization，Experimental Study，and Modeling of Almospheric Se epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　二次有機氣溶膠是大氣顆粒物的主要成分之一，對人體健康、空氣質量、氣候變化等都有嚴重影響。《大氣汙染控製技術與策略叢書：大氣二次有機氣溶膠汙染特徵及模擬研究》係統地闡述瞭二次有機氣溶膠的概念、形成機製、影響因素、研究方法及模型模擬等。基於外場觀測的顆粒物、揮發性有機物等數據，《大氣汙染控製技術與策略叢書：大氣二次有機氣溶膠汙染特徵及模擬研究》研究瞭典型地區北京的二次有機氣溶膠大氣汙染特徵，指認瞭對二次有機氣溶膠生成貢獻大的揮發性有機物物種；利用煙霧箱實驗係統，考察瞭二次有機氣溶膠各主要前體物的氣溶膠生成潛勢，研究瞭無機顆粒物對二次有機氣溶膠生成的影響規律；構建瞭甲苯光氧化生成二次有機氣溶膠的箱式模型，分彆在箱式模型和大尺度的空氣質量模型中引入煙霧箱實驗量化結果，並對模擬結果進行瞭評價。

作者簡介

　　郝吉明，清華大學環境學院教授，博士生導師，環境科學與工程研究院院長。1946年生於山東梁山縣。1970年畢業於清華大學給水排水工程專業，1981年獲清華大學核環境工程碩士學位，1984年獲美國辛辛那提大學環境工程博士學位。曾任清華大學環境科學與工程係主任，教育部高等學校環境科學與工程教學指導委員會主任。現兼任中國環境與發展國際閤作委員會委員、國傢環境谘詢委員會委員、中國環境科學學會副理事長、中國環保産業協會副會長等職。主要研究領域為能源與環境、大氣汙染控製工程。主持全國酸沉降控製規劃與對策研究，為確定我國酸雨防治對策起到主導作用。建立瞭城市機動車汙染控製規劃方法，推動我國機動車汙染控製的進程。深入開展大氣復閤汙染特徵、成因及控製策略研究，發展瞭特大城市空氣質量改善的理論與技術方法，推動我國區域性大氣復閤汙染的聯防聯控。獲國傢科學技術進步奬一等奬1項、二等奬2項，國傢自然科學奬二等奬1項，國傢級教學成果奬一等奬2項。代錶性著作有《大氣汙染控製工程》、《燃煤二氧化硫汙染控製技術手冊》、《酸沉降臨界負荷及其應用》、《城市機動車排放汙染控製》、《燃燒源可吸入顆粒物的物理化學特徵》等。獲中國工程院院士、國傢級教學名師等榮譽稱號。

目錄

叢書序
前言
縮略詞及符號說明

第1章 緒論
1.1 大氣中的氣溶膠
1.2 大氣中的二次有機氣溶膠
1.2.1 SOA的前體物
1.2.2 SOA的形成過程
1.2.3 SOA生成潛勢的錶達方法
1.2.4 影響氣溶膠産率的因素
1.3 我國顆粒物及二次有機氣溶膠汙染情況
1.4.SOA的研究方法
1.4.1 外場觀測研究
1.4.2 實驗室（煙霧箱）模擬研究
1.4.3 模型模擬研究
1.5 本書的研究目的 意義和內容

第2章 大氣SOA汙染特徵研究：IOC/EC最小比值法
2.1 樣品的采集與測定
2.1.1 采樣點的設置
2.1.2 采樣係統
2.1.3 碳質組分OC/EC的測定
2.2 北京市OC/EC濃度水平及時空變化
2.3 0C/EC相關性
2.4 0C/EC比值
2.5 北京市大氣環境中SOC的估算
2.6 本章小結

第3章 大氣SOA汙染特徵研究：Ⅱ，氣溶膠生鹹係數法.
3.1.VOCs樣品的采集 分析及質量保證和控製
3.2.SOA的計算方法
3.2.1 氣溶膠生成係數
3.2.2 光化學反應情景假設
3.2.3 OH濃度的確定
3.3 北京市高臭氧濃度期間SOA生成潛勢的估算
3.3.1 對苯和異戊二烯的處理
3.3.2.SOA濃度的估算
3.3.3.SOA化學成分的估算
3.3.4.SOA前體物的環境濃度生成潛勢
3.3.5 與相關研究的比較和討論
3.4 本章小結

第4章 清華大學室內煙霧箱實驗係統的構建和錶徵
4.1 國內外的煙霧箱實驗係統
4.1.1 國外的煙霧箱實驗係統
4.1.2 國內的煙霧箱實驗係統
4.2 清華大學室內煙霧箱實驗係統的構建
4.2.1.Teflon反應器
4.2.2 空氣淨化係統
4.2.3 注樣係統
4.2.4 分析檢測儀器
4.2.5 其他
4.3 清華大學室內煙霧箱實驗係統的錶徵
4.3.1 清潔空氣的錶徵
4.3.2 氣相物種在煙霧箱內沉積速率常數的錶徵
4.3.3 顆粒物沉積的錶徵
4.3.4 姻霧箱內紫外光強度的錶徵
4.3.5 煙霧箱壁反應性的錶徵
4.3.6 實驗重復性的錶徵
4.4 煙霧箱的清洗及實驗的準備過程
4.5 本章小結

第5章 主要前體VOCs氧化生成SOA的煙霧箱實驗研究.
5.1 主要前體VOCs氧化生成SOA的機理概述
5.1.1 芳香烴前體物.
5.1.2 蒎烯
5.1.3 異戊二烯
5.1.4 長鏈正構烷烴.
5.2.SOA産率的計算和典型SOA生成實驗的結果
5.3 主要前體VOCs氧化生成SOA的研究
5.3.1 各前體物SOA産率與相關研究的比較
5.3.2 各前體物SOA産率之間的比較
5.4 本章小結

第6章 無機顆粒和SOA相互影響的研究：I.無機離子顆粒對間二甲苯SOA生成的影響
6.1 對無機離子氣溶膠的分類和選取
6.1.1 無機離子氣溶膠的含水特性.
6.1.2 無機離子氣溶膠的分類和選取
6.2 無機離子顆粒影響的檢驗性實驗結果.
6.3 中性粒子和乾燥酸性粒子對SOA生成的影響.
6.4 乾燥酸性粒子對SOA生成影響的原因
6.5 本章小結

第7章 無機顆粒和SOA相互影響的研究：Ⅱ，乾燥硫酸銨顆粒對SOA生成的影響
7.1 乾燥硫酸銨顆粒對甲苯光氧化生成SOA的影響
7.2 乾燥硫酸銨顆粒對間二甲苯光氧化生成SOA的影響
7.3 乾燥硫酸銨顆粒對1，2，4.三甲苯光氧化生成SOA的影響
7.4 乾燥硫酸銨穎粒對d.蒎烯光氧化體係生成SOA的影響
7.5 乾燥硫酸銨顆粒對異戊二烯和正十.烷光氧化體係生成SOA的影響
7.6 乾燥硫酸銨顆粒對不同前體物影響不同的原因分析
7.7 本章小結

第8章 無機顆粒和SOA相互影響的研究：Ⅲ，硫酸鋅和硫酸錳對甲苯SOA生成的影響
8.1 硫酸鋅對甲苯光氧化生成SOA的影響
8.2 硫酸錳對甲苯光氧化生成SOA的影響
8.3 硫酸鋅和硫酸錳對SOA産率的影響.
8.4 硫酸鋅和硫酸錳對碳氫光氧化過程中SOA生成的影響機製
8.5 本章小結

第9章 無機顆粒和SOA相互影響的研究：Ⅳ，硫酸亞鐵對光氧化SOA生成的影響
9.1 硫酸亞鐵對a.蒎烯光氧化過程中SOA生成的影響
9.2 硫酸亞鐵對甲苯光氧化過程中SOA生成的影響
9.3 硫酸亞鐵對a.蒎烯和甲苯光氧化過程中SOA産率的影響
9.4 硫酸亞鐵抑製光氧化SOA生成的機理推測
9.5 硫酸亞鐵和硫酸銨混閤氣溶膠種子對SOA生成的影響
9.6 不同濕度條件下硫酸亞鐵對a.蒎烯光氧化SOA生成的影響.
9.7 本章小結

第10章 無機顆粒和SOA相互影響的研究：V.SOA與碳黑顆粒壓縮重構的關係
10.1 團簇狀碳黑顆粒的微觀結構及描述
10.1.1 團簇狀碳黑顆粒的微觀結構
10.1.2 團簇狀碳黑顆粒的描述
10.2 SOA生成體係中團簇狀碳黑顆粒的壓縮重構
10.2.1 甲苯光氧化體係
10.2.2 a蒎烯臭氧氧化和光氧化體係
10.2.3 間/對二甲苯1，2，4三甲苯和正十.烷光氧化體係
10.3 非SOA生成體係中團簇狀碳黑顆粒的壓縮重構
10.3.1 煙霧箱背景顆粒物的生成
10.3.2 丙烯臭氧氧化體係
10.3.3 丙烯光氧化體係
10.4 副起團簇狀碳黑顆粒壓縮重構的可能物種
10.4.1 非SOA生成體係
10.4.2.SOA生成體係
10.5 對大氣環境的意義
10.6 本章小結

第11章 碳氫光氧化生成的SOA的吸濕性特徵.
11.1 d.蒎烯光氧化過程中生成的SOA的吸濕性
11.2 氣溶膠種子存在下a.蒎烯光氧化過程中顆粒物的吸濕性
11.3 d.蒎烯光氧化生成的顆粒物的吸濕性在老化過程中的變化
11.3.1 a蒎烯光氧化SOA的吸濕性在老化過程巾的變化
11.3.2 氣溶膠種子存在下SOA吸濕性在老化過程中的變化
11.3.3 a蒎烯光氧化生成的顆粒物在老化過程巾的組成變化
11.4 本章小結

第12章 甲苯光氧化生成SOA的箱式模型研究.
12.1 甲苯光氧化生成SOA的箱式模型構建
12.1.1 模型構建概述
12.1.2 氣相模塊的構建.
12.1.3 氣相/顆粒相分配模塊的構建
12.1.4 過氧化半縮醛生成模塊的構建
12.1.5 乾燥硫酸銨影響模塊的構建
12.1.6 煙霧箱輔助機理模塊的引入
12.2 箱式模型模擬與煙霧箱實驗結果的比較
12.3 箱式模型模擬不同因素對SOA生成的影響
12.3.1 溫度的影響
12.3.2 [HClo/NO]的影響
12.3.3 乾燥硫酸銨錶麵積濃度的影響
12.4 本章小結

第13章 Model 3 /CMAQ模型中SOA模塊的初步修改
13.1 空氣質量模型Models 3 /CMAQ簡介
13.1.1 CMAQ模型的結構 特點與應用
13.1.2 CMAQ模型巾SOA的計算方法
13.2 CMAQ模型的設置及輸入參數
13.2.1 模擬域 模擬時段和排放數據
13.2.2.MM5和CMAQ模型的設置
13.3 CMAQ模型SOA模蛺的修改及結果.
13.3.1 對SOA模塊的修改
13.3.2 模擬結果
13.4 本章小結
參考文獻

精彩書摘

　　《大氣汙染控製技術與策略叢書：大氣二次有機氣溶膠汙染特徵及模擬研究》：
　　氣相反應産物的氣相／顆粒相分配通常有兩種處理方法：一種是直接利用煙霧箱實驗量化的Odum雙産物模型，在氣相機理中添加假想的SVOCs産物，利用式（1—8）和式（1—14）對SOA的生成進行模擬。這種方法一般用於集總化程度較高的氣相大氣化學機理，如CB—IV、RADM2和SAPRC99等。由於煙霧箱的實驗條件和真實大氣還是存在相當大的差異，這種方法仍存在較大的不確定性。另一種模擬SOA生成的方法是用集總化程度較低或全麵的大氣化學機理（如CACM和MCM）模擬盡可能多的SVOCs，利用Pankow吸收模型計算每種SVOCs分配在顆粒相的量，從而模擬整體SOA的生成[121，122]。計算過程中，各SVOCs的a1值由實驗確定，PLD，i和通過UNIFAC法（UniversalFunctionalGroupActivityCoeffi—cients）進行估算。如果對前體VOCs的氧化路徑、氧化産物有較為準確的認識，這種方法將比第一種方法更閤理、可靠。但是正是因為SOA的生成機理極為復雜，對反應路徑和氧化産物的瞭解還十分有限，這種模擬方法也存在一定的局限性。目前在諸如Model—3／CMAQ—MADRID這樣的空氣質量模型中，上述兩種對SOA的處理方法都有應用。
　　1.5 本書的研究目的、意義和內容
　　目前，我國城市大氣汙染呈現區域復閤型汙染的特點，其突齣錶現就是細顆粒物汙染嚴重。我國城市細顆粒物中的無機和有機組分濃度都遠遠高於國外同等規模城市。從實驗室研究角度看，國內外相關的煙霧箱實驗研究多是在無顆粒或者無機顆粒物濃度很低的情況下（＜20μm3／cm3）進行的，高濃度的無機粒子對SOA的生成是否有影響，有怎樣的影響國內外尚無報道。在這樣的背景下，運用外場觀測和實驗室模擬等手段研究SOA的時空分布和變化規律，瞭解SOA的生成機理，認識SOA與無機顆粒之間的相互耦閤作用具有十分重要的意義。同時，研究結果為我國空氣質量模型的修正和大氣顆粒物控製政策的製定也能提供一定的科學依據。
　　大氣化學反應模塊是各種尺度空氣質量模型最重要的組成部分之一。目前氣相大氣化學反應機理發展較為成熟（如CBM—Ⅳ，SAPRC99，RACM，RADM等），已成功地應用於多種區域空氣質量模型中。但對於異相的大氣化學反應機理，尤其是SOA生成機理目前研究還不充分，空氣質量模型中使用的SOA生成模塊還相當不完善。近些年來，我國逐漸開展瞭空氣質量模型模擬研究，為大氣汙染控製政策的製定提供瞭大量的科學依據。例如清華大學環境科學與工程係采用Model—3／CMAQ空氣質量模型對北京市奧運期間空氣質量保障方案的環境效果做瞭評價，預測瞭空氣質量的改善程度，為奧運期間的空氣質量控製提供瞭大量的科學建議。
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前言/序言

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