《大氣重污染成因與治理攻關項目研究報告》是2021年科學出版社出版的圖書。本書是大氣重污染成因與治理攻關項目研究成果的總結，共8章。介紹了京津冀及周邊地區“2 26”城市大氣重污染的成因與來源，分析了七大重點行業及領域的排放現狀並提出了強化管控方案。
基本介紹
- 書名：大氣重污染成因與治理攻關項目研究報告
- 作者：李海生
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030691194
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是大氣重污染成因與治理攻關項目研究成果的總結，共8章。介紹了京津冀及周邊地區“2 26”城市大氣重污染的成因與來源，分析了七大重點行業及領域的排放現狀並提出了強化管控方案，闡述了重污染天氣聯合應對技術體系、差異化的“2 26”城市大氣污染防治綜合解決方案，建立了區域空氣品質調控技術與決策支持平台，提出“2 26”城市空氣品質改善的時間表和路線圖，對未來大氣污染防治研究工作進行展望。
圖書目錄
目錄
序
前言
摘要
1 項目立項與實施1
1.1 項目背景1
1.1.1 項目意義 1
1.1.2 項目組織 1
1.1.3 項目實施 2
1.2 目標與內容 3
1.2.1 攻關目標 3
1.2.2 研究內容及專題設定3
1.3 總體研究技術路線 4
1.3.1 工作原則 4
1.3.2 技術路線 5
1.4 機制創新7
1.4.1 建立“1 X”聯合攻關機制 7
1.4.2 實施“一市一策”駐點跟蹤研究 8
1.4.3 實現多源數據共享 9
1.5 小結 9
2 京津冀及周邊地區大氣重污染成因和來源11
2.1 閉合研究體系 11
2.1.1 空天地綜合立體觀測 11
2.1.2 超級站觀測實驗15
2.1.3 顆粒物組分網 18
2.1.4 煙霧箱模擬實驗19
2.1.5 空氣品質模式模擬 19
2.2 京津冀及周邊地區大氣污染特徵和演變24
2.2.1 空氣品質年際變化趨勢25
2.2.2 秋冬季大氣污染變化趨勢及特徵 27
2.2.3 基於區域背景監測站的主要污染物變化特徵32
2.2.4 秋冬季PM2.5污染仍是區域大氣重污染的主要因素 37
2.3 秋冬季大氣重污染的成因38
2.3.1 污染物排放的影響 39
2.3.2 特殊地理地形和氣候背景下氣象條件的綜合影響 40
2.3.3 大氣化學轉化機制 46
2.3.4 區域城市間相互影響 63
2.3.5 污染排放、氣象過程和化學過程的綜合解析66
2.4 區域PM2.5來源特徵解析68
2.4.1 多技術融合的PM2.5來源解析方法 68
2.4.2 主要污染源的源譜庫 70
2.4.3 京津冀及周邊區域PM2.5綜合源解析 75
2.4.4 區域和城市間相互影響82
2.5 重污染過程分析 83
2.5.1 分析方法83
2.5.2 典型重污染過程定量描述 84
2.5.3 典型重污染過程綜合分析136
2.6 小結 143
參考文獻 146
3 排放現狀與重點行業（領域）強化管控 149
3.1 京津冀及周邊地區大氣污染物排放特徵 149
3.1.1 城市和區域動態高時空解析度排放清單技術 149
3.1.2 “2 26”城市大氣污染物排放及變化趨勢 150
3.1.3 大氣污染物排放的行業分布 153
3.1.4 大氣污染源排放的空間分布 154
3.1.5 大氣污染源排放的時間變化 154
3.1.6 區域–城市耦合的高解析度排放清單 160
3.1.7 典型城市污染物排放分析162
3.1.8 排放清單動態化 164
3.2 冶金行業大氣污染治理及管控 165
3.2.1 行業發展狀況 166
3.2.2 大氣污染排放控制現狀 168
3.2.3 污染減排工藝路線和改造成本效益分析172
3.2.4 冶金行業大氣污染管控方案 174
3.2.5 污染減排效果評估179
3.3 建材領域大氣污染治理及管控 180
3.3.1 行業發展狀況 180
3.3.2 大氣污染排放控制現狀 184
3.3.3 污染排放深度控制技術 187
3.3.4 大氣污染管控方案187
3.3.5 污染減排技術與效果評估189
3.4 “散亂污”企業動態監管技術及套用 190
3.4.1 “散亂污”企業界定 191
3.4.2 “散亂污”企業狀況 191
3.4.3 “散亂污”企業動態監管關鍵技術 194
3.4.4 “散亂污”企業環境強化管控關鍵技術201
3.4.5 “散亂污”企業污染減排評估 202
3.5 柴油機排放及強化管控措施203
3.5.1 柴油機行業現狀 204
3.5.2 柴油機排放治理存在的問題 209
3.5.3 柴油機排放治理和管控技術 210
3.5.4 柴油機排放治理和強化管控實施方案 216
3.5.5 柴油機減排措施及潛力預測 218
3.6 農業排放狀況及治理方案 219
3.6.1 NH3排放現狀與存在的問題 220
3.6.2 農業NH3減排技術與治理方案225
3.6.3 土壤風蝕揚塵排放現狀評估和治理 230
3.6.4 農業秸稈燃燒現狀及管控對策.230
3.7 區域煤炭清潔利用途徑與對策 232
3.7.1 區域煤炭消費及燃煤領域現狀 233
3.7.2 區域燃煤污染控制現狀 236
3.7.3 煤炭消費控制及清潔利用對策 240
3.7.4 燃煤領域污染減排效果評估 247
3.8 涉VOCs重點行業控制與監管技術249
3.8.1 涉VOCs重點行業發展狀況 249
3.8.2 涉VOCs重點行業大氣污染排放與控制現狀 253
3.8.3 重點行業VOCs減排工藝和控制技術 256
3.8.4 VOCs關鍵控制物種及其關鍵排放源 262
3.8.5 重點行業VOCs綜合監管方案 262
3.9 NOx排放控制與監管技術 274
3.9.1 NOx相關大氣環境問題 274
3.9.2 NOx排放與控制現狀 276
3.9.3 NOx減排與監管技術體系278
3.10 小結 279
參考文獻 281
4 重污染天氣聯合應對體系 284
4.1 大氣重污染特徵及分類 284
4.1.1 區域重污染特徵 285
4.1.2 區域重污染分類 287
4.2 重污染天氣預測預報技術改進 290
4.2.1 預報時效延長和空間範圍擴展 290
4.2.2 伴隨滾動式後處理業務化方案 291
4.2.3 模型預報結果檢驗與最佳化291
4.3 預警標準分級修訂及應急管控措施最佳化 293
4.3.1 預警分級標準修訂293
4.3.2 重點行業差異化管控措施296
4.4 重污染天氣應對效果綜合評估 297
4.4.1 基於執法檢查的效果評估298
4.4.2 基於空氣品質模式的效果評估 298
4.4.3 基於環境監測數據的效果評估 299
4.5 輿情分析與社會宣傳方法 300
4.5.1 重污染天氣輿情監測與大數據分析系統300
4.5.2 重污染天氣公眾情緒及輿論傳播規律 300
4.5.3 社會宣傳與輿情引導效果評估 301
4.5.4 2020年春節期間重污染天氣輿論應對情況 302
4.6 重污染天氣動態決策支撐平台 304
4.6.1 平台總體設計 304
4.6.2 平台核心功能 305
4.6.3 平台成果套用 306
4.7 小結.307
參考文獻 307
5 “2 26”城市跟蹤研究與大氣污染防治綜合解決方案 309
5.1 “一市一策”城市跟蹤研究技術路線與工作機制309
5.1.1 跟蹤研究技術路線309
5.1.2 跟蹤研究工作機制310
5.1.3 “2 26”城市經濟社會狀況和環境空氣品質 313
5.2 “2 26”城市主要大氣污染物排放特徵 316
5.2.1 “2 26”城市主要大氣污染物排放特徵316
5.2.2 “2 26”城市主要大氣污染物排放特徵分類 322
5.2.3 主要大氣污染物排放特徵典型案例——唐山市 323
5.3 “2 26”城市PM2.5精細化來源解析328
5.3.1 “2 26”城市秋冬季PM2.5化學組分特徵332
5.3.2 “2 26”城市秋冬季PM2.5精細化源解析333
5.4 “2 26”城市秋冬季重污染科學應對 346
5.4.1 秋冬季重污染天氣應對駐點會商機制 346
5.4.2 城市重污染天氣應對典型案例——德州市347
5.4.3 重污染天氣應對科學支撐357
5.5 差異化的“2 26”城市大氣污染防治綜合解決方案 360
5.5.1 城市大氣污染防治綜合解決方案制定技術 360
5.5.2 “2 26”城市大氣環境問題識別361
5.5.3 “2 26”城市“一市一策”綜合解決方案 363
5.5.4 城市綜合解決方案典型案例——太原市 382
5.6 “2 26”城市跟蹤研究效果評估 386
5.6.1 綜合評估 387
5.6.2 空氣品質改善效果評估典型案例——濟南市 390
5.6.3 秋冬季攻堅方案措施效果評估典型案例——北京市 391
5.7 小結.393
參考文獻 394
6 區域空氣品質調控技術與決策支持平台.396
6.1 大氣污染物排放與空氣品質的非線性回響模型 396
6.1.1 基於多項式的排放–濃度回響模型 396
6.1.2 “2 26”城市多區域排放–濃度回響模型 398
6.1.3 分行業的排放–濃度回響模型 400
6.2 基於費效評估的大氣污染防治方案最佳化技術 404
6.2.1 減排成本估算與邊際成本最佳化模型 404
6.2.2 基於成本和環境目標的控制策略最佳化 405
6.2.3 “2 26”城市PM2.5達標策略的成本效益評估 409
6.3 大氣污染防治綜合決策支持平台 410
6.3.1 大氣污染防治綜合決策支持平台架構 410
6.3.2 大氣污染防治綜合決策支持平台功能 410
6.3.3 大氣污染防治綜合決策支持平台套用 422
6.4 小結 424
7 京津冀及周邊地區空氣品質改善路線圖 425
7.1 區域大氣環境容量測算 425
7.1.1 PM2.5年均濃度達標約束的大氣環境容量 425
7.1.2 採暖季大氣環境容量 434
7.1.3 典型重污染過程大氣環境容量 435
7.1.4 討論441
7.2 2017～2019年秋冬季大氣污染防治效果評估 445
7.2.1 攻堅行動方案的主要措施445
7.2.2 各項措施減排對比分析 446
7.2.3 空氣品質改善效果評估 448
7.3 空氣品質達標差距分析和改善目標設計 452
7.3.1 國內污染形勢與達標面臨的挑戰452
7.3.2 空氣品質達標差距分析 452
7.3.3 區域及城市PM2.5濃度分階段目標455
7.4 深化大氣污染防治路線圖和對策 458
7.4.1 城市定位差異和區域協同發展情景的基本假設459
7.4.2 各部門污染物減排的措施和潛力分析 459
7.4.3 基於減排潛力分析的污染防治重點對策463
7.5 小結 467
參考文獻 467
8 研究結論469
附錄 已發表成果 480
目錄
序
前言
摘要
1 項目立項與實施1
1.1 項目背景1
1.1.1 項目意義 1
1.1.2 項目組織 1
1.1.3 項目實施 2
1.2 目標與內容 3
1.2.1 攻關目標 3
1.2.2 研究內容及專題設定3
1.3 總體研究技術路線 4
1.3.1 工作原則 4
1.3.2 技術路線 5
1.4 機制創新7
1.4.1 建立“1 X”聯合攻關機制 7
1.4.2 實施“一市一策”駐點跟蹤研究 8
1.4.3 實現多源數據共享 9
1.5 小結 9
2 京津冀及周邊地區大氣重污染成因和來源11
2.1 閉合研究體系 11
2.1.1 空天地綜合立體觀測 11
2.1.2 超級站觀測實驗15
2.1.3 顆粒物組分網 18
2.1.4 煙霧箱模擬實驗19
2.1.5 空氣品質模式模擬 19
2.2 京津冀及周邊地區大氣污染特徵和演變24
2.2.1 空氣品質年際變化趨勢25
2.2.2 秋冬季大氣污染變化趨勢及特徵 27
2.2.3 基於區域背景監測站的主要污染物變化特徵32
2.2.4 秋冬季PM2.5污染仍是區域大氣重污染的主要因素 37
2.3 秋冬季大氣重污染的成因38
2.3.1 污染物排放的影響 39
2.3.2 特殊地理地形和氣候背景下氣象條件的綜合影響 40
2.3.3 大氣化學轉化機制 46
2.3.4 區域城市間相互影響 63
2.3.5 污染排放、氣象過程和化學過程的綜合解析66
2.4 區域PM2.5來源特徵解析68
2.4.1 多技術融合的PM2.5來源解析方法 68
2.4.2 主要污染源的源譜庫 70
2.4.3 京津冀及周邊區域PM2.5綜合源解析 75
2.4.4 區域和城市間相互影響82
2.5 重污染過程分析 83
2.5.1 分析方法83
2.5.2 典型重污染過程定量描述 84
2.5.3 典型重污染過程綜合分析136
2.6 小結 143
參考文獻 146
3 排放現狀與重點行業（領域）強化管控 149
3.1 京津冀及周邊地區大氣污染物排放特徵 149
3.1.1 城市和區域動態高時空解析度排放清單技術 149
3.1.2 “2 26”城市大氣污染物排放及變化趨勢 150
3.1.3 大氣污染物排放的行業分布 153
3.1.4 大氣污染源排放的空間分布 154
3.1.5 大氣污染源排放的時間變化 154
3.1.6 區域–城市耦合的高解析度排放清單 160
3.1.7 典型城市污染物排放分析162
3.1.8 排放清單動態化 164
3.2 冶金行業大氣污染治理及管控 165
3.2.1 行業發展狀況 166
3.2.2 大氣污染排放控制現狀 168
3.2.3 污染減排工藝路線和改造成本效益分析172
3.2.4 冶金行業大氣污染管控方案 174
3.2.5 污染減排效果評估179
3.3 建材領域大氣污染治理及管控 180
3.3.1 行業發展狀況 180
3.3.2 大氣污染排放控制現狀 184
3.3.3 污染排放深度控制技術 187
3.3.4 大氣污染管控方案187
3.3.5 污染減排技術與效果評估189
3.4 “散亂污”企業動態監管技術及套用 190
3.4.1 “散亂污”企業界定 191
3.4.2 “散亂污”企業狀況 191
3.4.3 “散亂污”企業動態監管關鍵技術 194
3.4.4 “散亂污”企業環境強化管控關鍵技術201
3.4.5 “散亂污”企業污染減排評估 202
3.5 柴油機排放及強化管控措施203
3.5.1 柴油機行業現狀 204
3.5.2 柴油機排放治理存在的問題 209
3.5.3 柴油機排放治理和管控技術 210
3.5.4 柴油機排放治理和強化管控實施方案 216
3.5.5 柴油機減排措施及潛力預測 218
3.6 農業排放狀況及治理方案 219
3.6.1 NH3排放現狀與存在的問題 220
3.6.2 農業NH3減排技術與治理方案225
3.6.3 土壤風蝕揚塵排放現狀評估和治理 230
3.6.4 農業秸稈燃燒現狀及管控對策.230
3.7 區域煤炭清潔利用途徑與對策 232
3.7.1 區域煤炭消費及燃煤領域現狀 233
3.7.2 區域燃煤污染控制現狀 236
3.7.3 煤炭消費控制及清潔利用對策 240
3.7.4 燃煤領域污染減排效果評估 247
3.8 涉VOCs重點行業控制與監管技術249
3.8.1 涉VOCs重點行業發展狀況 249
3.8.2 涉VOCs重點行業大氣污染排放與控制現狀 253
3.8.3 重點行業VOCs減排工藝和控制技術 256
3.8.4 VOCs關鍵控制物種及其關鍵排放源 262
3.8.5 重點行業VOCs綜合監管方案 262
3.9 NOx排放控制與監管技術 274
3.9.1 NOx相關大氣環境問題 274
3.9.2 NOx排放與控制現狀 276
3.9.3 NOx減排與監管技術體系278
3.10 小結 279
參考文獻 281
4 重污染天氣聯合應對體系 284
4.1 大氣重污染特徵及分類 284
4.1.1 區域重污染特徵 285
4.1.2 區域重污染分類 287
4.2 重污染天氣預測預報技術改進 290
4.2.1 預報時效延長和空間範圍擴展 290
4.2.2 伴隨滾動式後處理業務化方案 291
4.2.3 模型預報結果檢驗與最佳化291
4.3 預警標準分級修訂及應急管控措施最佳化 293
4.3.1 預警分級標準修訂293
4.3.2 重點行業差異化管控措施296
4.4 重污染天氣應對效果綜合評估 297
4.4.1 基於執法檢查的效果評估298
4.4.2 基於空氣品質模式的效果評估 298
4.4.3 基於環境監測數據的效果評估 299
4.5 輿情分析與社會宣傳方法 300
4.5.1 重污染天氣輿情監測與大數據分析系統300
4.5.2 重污染天氣公眾情緒及輿論傳播規律 300
4.5.3 社會宣傳與輿情引導效果評估 301
4.5.4 2020年春節期間重污染天氣輿論應對情況 302
4.6 重污染天氣動態決策支撐平台 304
4.6.1 平台總體設計 304
4.6.2 平台核心功能 305
4.6.3 平台成果套用 306
4.7 小結.307
參考文獻 307
5 “2 26”城市跟蹤研究與大氣污染防治綜合解決方案 309
5.1 “一市一策”城市跟蹤研究技術路線與工作機制309
5.1.1 跟蹤研究技術路線309
5.1.2 跟蹤研究工作機制310
5.1.3 “2 26”城市經濟社會狀況和環境空氣品質 313
5.2 “2 26”城市主要大氣污染物排放特徵 316
5.2.1 “2 26”城市主要大氣污染物排放特徵316
5.2.2 “2 26”城市主要大氣污染物排放特徵分類 322
5.2.3 主要大氣污染物排放特徵典型案例——唐山市 323
5.3 “2 26”城市PM2.5精細化來源解析328
5.3.1 “2 26”城市秋冬季PM2.5化學組分特徵332
5.3.2 “2 26”城市秋冬季PM2.5精細化源解析333
5.4 “2 26”城市秋冬季重污染科學應對 346
5.4.1 秋冬季重污染天氣應對駐點會商機制 346
5.4.2 城市重污染天氣應對典型案例——德州市347
5.4.3 重污染天氣應對科學支撐357
5.5 差異化的“2 26”城市大氣污染防治綜合解決方案 360
5.5.1 城市大氣污染防治綜合解決方案制定技術 360
5.5.2 “2 26”城市大氣環境問題識別361
5.5.3 “2 26”城市“一市一策”綜合解決方案 363
5.5.4 城市綜合解決方案典型案例——太原市 382
5.6 “2 26”城市跟蹤研究效果評估 386
5.6.1 綜合評估 387
5.6.2 空氣品質改善效果評估典型案例——濟南市 390
5.6.3 秋冬季攻堅方案措施效果評估典型案例——北京市 391
5.7 小結.393
參考文獻 394
6 區域空氣品質調控技術與決策支持平台.396
6.1 大氣污染物排放與空氣品質的非線性回響模型 396
6.1.1 基於多項式的排放–濃度回響模型 396
6.1.2 “2 26”城市多區域排放–濃度回響模型 398
6.1.3 分行業的排放–濃度回響模型 400
6.2 基於費效評估的大氣污染防治方案最佳化技術 404
6.2.1 減排成本估算與邊際成本最佳化模型 404
6.2.2 基於成本和環境目標的控制策略最佳化 405
6.2.3 “2 26”城市PM2.5達標策略的成本效益評估 409
6.3 大氣污染防治綜合決策支持平台 410
6.3.1 大氣污染防治綜合決策支持平台架構 410
6.3.2 大氣污染防治綜合決策支持平台功能 410
6.3.3 大氣污染防治綜合決策支持平台套用 422
6.4 小結 424
7 京津冀及周邊地區空氣品質改善路線圖 425
7.1 區域大氣環境容量測算 425
7.1.1 PM2.5年均濃度達標約束的大氣環境容量 425
7.1.2 採暖季大氣環境容量 434
7.1.3 典型重污染過程大氣環境容量 435
7.1.4 討論441
7.2 2017～2019年秋冬季大氣污染防治效果評估 445
7.2.1 攻堅行動方案的主要措施445
7.2.2 各項措施減排對比分析 446
7.2.3 空氣品質改善效果評估 448
7.3 空氣品質達標差距分析和改善目標設計 452
7.3.1 國內污染形勢與達標面臨的挑戰452
7.3.2 空氣品質達標差距分析 452
7.3.3 區域及城市PM2.5濃度分階段目標455
7.4 深化大氣污染防治路線圖和對策 458
7.4.1 城市定位差異和區域協同發展情景的基本假設459
7.4.2 各部門污染物減排的措施和潛力分析 459
7.4.3 基於減排潛力分析的污染防治重點對策463
7.5 小結 467
參考文獻 467
8 研究結論469
附錄 已發表成果 480
