导语

  

内容提要

  

    本书共10章。以挥发性有机物（VOCs）的研究意义展开，主要内容包括VOCs的采样及分析方法，讨论我国部分地区的VOCs浓度水平及其化学活性，基于外场观测对VOCs来源进行解析，进一步探讨了光化学反应对来源解析结果的影响及修正方法；提出VOCs源排放化学成分谱数据库构建方法，以及基于外场观测资料验证排放清单的技术；针对我国臭氧和PM2污染问题，探讨VOCs对近地面臭氧生成的作用和对SOA的生成贡献；最后介绍了VOCs总量控制思路和方法，结合具体案例评估其对空气质量的影响。
    本书可供高等院校、科研院所环境科学与工程专业的本科生和研究生学习使用，也可以作为环境科学、大气科学和化学等专业的教学和研究参考书，还可供大气环境领域相关科研和管理工作者参考。

    邵敏，教授、博士生导师。暨南大学校长助理，环境与气候研究院院长；北京大学环境科学与工程学院教授。1966年生于湖北石首。1994年毕业于北京大学，理学博士，同年留校工作，历任北京大学环境科学中心副主任、北京大学环境学院副院长、北京大学环境科学与工程学院副院长。曾任联合国环境规划署臭氧评估科学委员会共同主席，目前担任中国环境科学学会挥发性有机物防治专业委员会主任委员、臭氧污染控制专业委员会副主任委员，国际期刊Atmos．Chem．Phys．等编委。
    主要研究领域为挥发性有机物来源及其大气化学作用，发表学术论文180余篇。国家杰出青年科学基金获得者，入选国家“万人计划”领军人才，担任国家863计划资源环境领域主题专家，国家重点领域创新团队“大气复合污染防治”负责人，入选国家环境保护专业技术领军人才。曾获国家科技进步奖二等奖1项，教育部自然科学奖一等奖1项，教育部科技进步奖一等奖1项。

丛书序
序
前言
第1章  挥发性有机物研究的意义及内容
  1.1  VOCs的定义及分类
  1.2  VOCs的源和汇
    1.2.1  全球尺度及典型区域的VOCs来源
    1.2.2  VOCs的汇
  1.3  VOCs在对流层化学中的作用
    1.3.1  VOCs在臭氧光化学生成中的作用及其评估方法
    1.3.2  VOCs在SOA生成中的作用及其评估方法
  1.4  VOCs的测量方法
  1.5  VOCs的来源分析方法
    1.5.1  排放清单
    1.5.2  受体模型
  1.6  我国大气VOCs研究现状
  1.7  本书的主要内容及结构安排
  参考文献
第2章  VOCs测量技术
  2.1  概述
    2.1.1  非甲烷碳氢化合物的分析方法
    2.1.2  含氧挥发性有机物的分析方法
  2.2  低温浓缩进样-气相色谱质谱联用
    2.2.1  罐采样-离线GC-MS/FID系统
    2.2.2  在线GC-MS/FID系统
    2.2.3  GC-MS/FID系统的质量保证和质量控制
    2.2.4  离线和在线GC-MS/FID系统的比较
  2.3  DNPH-HPLC方法离线测量大气中羰基化合物
    2.3.1  样品采集及预处理
    2.3.2  HPLC-UV分析方法
    2.3.3  质量保证与质量控制
  2.4  质子转移反应质谱
    2.4.1  基本原理
    2.4.2  PTR-MS测定的VOCs组分及其浓度计算
    2.4.3  质量保证与质量控制
  2.5  VOCs测量比对实验
    2.5.1  实验室之间的比对
    2.5.2  不同VOCs测量系统之间的比对
  参考文献
第3章  VOCs的浓度组成特征和化学活性
  3.1  概述
    3.1.1  浓度分布及组成总体情况
    3.1.2  大气中VOCs浓度单位及换算
  3.2  珠江三角洲大气VOCs浓度组成
    3.2.1  珠江三角洲外场观测概况
    3.2.2  珠江三角洲地区NMHCs整体浓度水平和空间分布
    3.2.3  珠江三角洲秋季VOCs的时间变化
    3.2.4  珠江三角洲夏季OVOCs浓度水平和日变化特征
  3.3  北京市及其近周边地区大气中VOCs浓度和组成特征
    3.3.1  概况
    3.3.2  大气中VOCs浓度及化学组成的时间变化特征
    3.3.3  北京及其近周边地区VOCs的空间分布特征
  3.4  珠江三角洲和北京地区VOCs反应活性
    3.4.1  OH自由基反应活性和增量反应活性
    3.4.2  珠江三角洲秋季NMHCs反应活性
    3.4.3  珠江三角洲夏季VOCs反应活性
    3.4.4  北京及其近周边地区VOCs反应活性
  3.5  VOCs多效应评估体系
    3.5.1  VOCs的环境效应评估简介
    3.5.2  VOCs多效应评估体系的建立
    3.5.3  VOCs多效应评估体系在我国的应用
  参考文献
第4章  VOCs源排放化学成分谱数据库的建立
  4.1  VOCs源排放化学成分谱测量
    4.1.1  燃烧排放
    4.1.2  石油炼制与基础化工行业
    4.1.3  溶剂和涂料使用
    4.1.4  移动源VOCs排放特征和排放因子
  4.2  主要人为源的VOCs成分谱数据库的建立
    4.2.1  编制方法与数据来源
    4.2.2  VOCs化学成分谱数据库
  参考文献
第5章  基于外场观测的VOCs来源解析技术
  5.1  示踪物法和VOCs比值法
    5.1.1  示踪物法
    5.1.2  VOCs比值法
  5.2  化学质量守恒受体模型
    5.2.1  模型基本原理
    5.2.2  源成分谱和环境数据的不确定性的确定
    5.2.3  模型结果检验
    5.2.4  模型应用的局限性
    5.2.5  模型应用实例
  5.3  主成分分析
    5.3.1  模型基本原理
    5.3.2  模型计算步骤
    5.3.3  模型应用实例
  5.4  正交矩阵因子分析
    5.4.1  模型基本原理
    5.4.2  数据准备
    5.4.3  模型运行及结果参数检验
    5.4.4  模型应用实例
  5.5  羰基化合物来源解析
    5.5.1  源示踪物比例法
    5.5.2  多元线性回归法
    5.5.3  基于光化学龄的参数化方法
    5.5.4  受体模型解析
    5.5.5  羰基化合物生成产率法
    5.5.6  羰基化合物来源解析方法的比较
  参考文献
第6章  光化学反应对VOCs来源解析的影响及校正
  6.1  VOCs在大气中的光化学氧化过程
    6.1.1  OH自由基和NO3自由基浓度的估算
    6.1.2  不同氧化途径对VOCs总去除速率的贡献
  6.2  基于OH自由基氧化的VOCs化学转化量化方法
    6.2.1  OH自由基暴露量的计算
    6.2.2  NMHCs组分在大气中化学转化的参数化方程
    6.2.3  异戊二烯在大气中化学转化的参数化方程
    6.2.4  OVOCs在大气中化学转化的参数化方程
  6.3  光化学转化对CMB来源解析结果的影响及校正
    6.3.1  CMB受体模型光化学损失的校正
    6.3.2  校正后CMB模型的优势和改进
  6.4  光化学转化对PMF解析结果的影响
    6.4.1  PMF解析及因子确定
    6.4.2  人为源因子之间的相互关系
    6.4.3  人为源和天然源的区分
  6.5  化学转化对多元线性回归的影响
  参考文献
第7章  基于外场观测的VOCs排放清单验证
  7.1  我国现有VOCs排放清单及存在的问题
    7.1.1  我国VOCs排放总量
    7.1.2  我国人为源VOCs化学组成
    7.1.3  我国人为源VOCs来源构成
    7.1.4  我国典型地区人为源VOCs的空间分布
    7.1.5  小结
  7.2  基于外场观测的VOCs排放清单校正方法
    7.2.1  绝对排放研究
    7.2.2  相对排放研究—排放比法
    7.2.3  环境大气中VOCs浓度或比值的趋势分析
    7.2.4  空气质量模型
    7.2.5  受体模型来源解析
  7.3  我国典型地区人为源VOCs排放清单的验证（以北京市为例）
    7.3.1  人为源VOCs排放总量及化学组成
    7.3.2  VOCs的时空分布特征
    7.3.3  VOCs的来源结构
    7.3.4  VOCs排放量不确定性对O3和SOA模拟的影响
  参考文献
第8章  VOCs在近地面臭氧生成中的作用
  8.1  基于观测的方法/模型评估VOCs对臭氧生成的作用
    8.1.1  基于观测的方法
    8.1.2  珠江三角洲城市和区域站点臭氧与前体物之间的关系
    8.1.3  北京城市和区域站点臭氧与前体物之间的关系
    8.1.4  OBM与VOCs/NOx比值法的比较
    8.1.5  OBM不确定性分析
    8.1.6  小结
  8.2  基于简化盒子模型分析臭氧长期变化趋势
    8.2.1  总氧化剂生成速率的简化模型
    8.2.2  前体物源清单的变化趋势
    8.2.3  总氧化剂变化趋势的半定量解释
    8.2.4  小结
  8.3  基于盒子模型评估VOCs对臭氧生成的作用（以OVOCs为例）
    8.3.1  基于MCM机理盒子模型的建立
    8.3.2  华北区域站点OVOCs一次排放对O3生成的影响
    8.3.3  北京市城市站点一次排放的OVOCs对O3生成的影响
    8.3.4  小结
  参考文献
第9章  VOCs的化学转化与SOA的生成
  9.1  基于VOCs化学消耗量评估对SOA生成的贡献
    9.1.1  有机气溶胶的参数化处理
    9.1.2  总测量有机碳的演化
    9.1.3  测量的VOCs物种对SOA生成的贡献
    9.1.4  多环芳烃和高碳烷烃（C10～C20）对SOA生成的贡献
    9.1.5  小结
  9.2  基于盒子模型量化OVOCs不可逆摄取对SOA生成的贡献
    9.2.1  盒子模型估算方法的建立
    9.2.2  SOA生成量估算的敏感性分析
    9.2.3  盒子模型模拟情景的确定
    9.2.4  不同类别VOCs对SOA生成的贡献
    9.2.5  一次来源的OVOCs对SOA生成的贡献
    9.2.6  小结
  参考文献
第10章  VOCs总量控制的思路和途径
  10.1  VOCs总量量化方法
    10.1.1  基于响应曲面模型的VOCs总量量化方法
    10.1.2  情景分析法
  10.2  VOCs总量控制目标的合理分配
    10.2.1  A-P值法
    10.2.2  非线性优化法
    10.2.3  平权分配法
    10.2.4  信息熵分配法
  10.3  VOCs总量控制方案对环境空气质量影响的评估
  10.4  案例应用
    10.4.1  案例Ⅰ：VOCs总量控制目标的确定
    10.4.2  案例Ⅱ：VOCs总量控制目标的分配
    10.4.3  案例Ⅲ：VOCs总量控制对环境空气质量的影响评估
  参考文献