区域大气污染源排放清单的优化、校验和应用

目录
丛书序
前言
第1章绪论1
1.1排放清单定义与作用1
1.1.1排放清单定义和类型1
1.1.2排放清单在空气质量管理中的作用3
1.2国内外排放清单的发展历程4
1.2.1国外排放清单的发展历程4
1.2.2我国排放清单的发展历程6
1.3不同尺度排放清单基本特征9
1.4长三角大气污染物排放和空气质量概况13
1.5本书目的、意义和内容15
1.5.1目的和意义15
1.5.2内容架构16
参考文献16
第2章省级和城市尺度排放清单建立和评估21
2.1基于详细排放源信息的省级排放清单建立21
2.1.1省级尺度高精度大气污染物排放清单建立方法22
2.1.2人为源大气污染物排放清单及其时空分布特征29
2.2省级和城市排放清单的不确定性分析42
2.3城市排放清单的观测评估和验证43
2.3.1基于卫星观测评估城市排放清单43
2.3.2基于地面观测评估城市排放清单47
2.3.3基于排放清单重审观测数据55
2.4基于改进排放清单的数值模拟优化56
2.4.1空气质量模式设置及气象模拟表现评估56
2.4.2地面观测评估空气质量模拟结果61
2.5本章小结68
参考文献69
第3章典型省份和城市挥发性有机物排放清单优化73
3.1化工行业VOC源谱现场测试73
3.1.1采样对象与测试方法74
3.1.2典型行业排放源成分谱78
3.2“自下而上”VOC排放清单建立方法81
3.2.1省级尺度VOC排放清单建立基本方法81
3.2.2VOC排放源分类与估算参数获取82
3.2.3排放清单不确定性分析方法86
3.3多年份VOC排放变化与行业分布88
3.3.1排放年际变化及部门分布特征88
3.3.2排放组分特征与O3生成潜势89
3.3.3排放空间分布特征93
3.3.4排放清单不确定性分析95
3.4VOC排放清单的对比检验96
3.4.1不同数据来源及估算方法对结果的影响96
3.4.2源谱更新对排放清单组分特征的影响101
3.4.3不同空间尺度研究的VOC排放特征比较103
3.5基于地面观测约束校验城市VOC排放清单106
3.5.1基于地面观测约束的排放清单校验方法106
3.5.2基于观测约束的VOC化学组分排放量108
3.6基于改进VOC排放清单的O3模拟优化111
3.6.1省级排放清单改进对O3模拟改善的贡献111
3.6.2城市排放清单改进对O3模拟改善的贡献113
参考文献114
第4章区域大气氨排放清单优化117
4.1大气NH3排放清单建立的两类方法117
4.1.1排放因子法建立NH3排放清单117
4.1.2农业活动过程表征法建立NH3排放清单130
4.1.3排放时间及空间分配方法136
4.2长三角NH3排放时空分布特征138
4.2.1两套NH3排放清单总体结果138
4.2.2两套排放清单时空分布及差异分析139
4.2.3不确定性的来源分析146
4.3两套大气NH3排放清单的模式校验149
4.3.1基于空气质量模式和观测评估两套NH3排放清单149
4.3.2土壤环境因素对模拟结果的影响158
4.3.3SO2和NOx排放对模拟结果的影响159
4.3.4模拟表现不确定性分析163
参考文献164
第5章基于在线监测信息的电力行业排放清单优化167
5.1基于传统排放因子的排放清单建立方法168
5.1.1排放量估算方法168
5.1.2活动水平数据库的建立169
5.1.3排放因子及参数选取171
5.2基于在线监测信息的排放清单建立方法172
5.2.1排放量估算方法172
5.2.2CEMS数据收集172
5.2.3CEMS数据筛选方法173
5.3基于在线监测数据的燃煤电厂排放特征分析176
5.3.1不同方法估算的排放因子对比176
5.3.2不同方法估算的排放量对比182
5.3.3排放时空分布特征分析185
5.4基于在线监测的燃煤电厂排放清单模式评估190
5.4.1模式基本设置及气象场模拟表现190
5.4.2基于空气质量模拟评估两套排放清单193
5.4.3优化排放清单模拟结果空间分布197
5.5本章小结201
参考文献201
第6章非道路农业机械排放清单优化205
6.1现有农业机械排放清单的局限性205
6.2面向机械使用需求的排放清单建立方法207
6.2.1排放估算方法207
6.2.2地理信息数据209
6.2.3机械使用情况210
6.2.4其他数据211
6.2.5时间分布213
6.3区域作物种植和机械使用的时空演进218
6.4高精度农业机械排放定量表征结果220
6.4.1排放总量表征结果220
6.4.2分过程、分作物排放特征222
x 区域大气污染源排放清单的优化、校验和应用
6.4.3排放时空分布变化225
6.4.4研究价值和政策意义227
参考文献229
第7章生物质开放燃烧排放清单优化231
7.1生物质开放燃烧排放清单建立及评估方法232
7.1.1基于生物质燃烧量的“自下而上”法232
7.1.2基于火辐射功率的方法233
7.1.3基于空气质量模式和地面观测的约束方法237
7.1.4排放时空分配及基于空气质量模式的排放清单评估方法240
7.2基于三种方法的长三角生物质开放燃烧排放清单241
7.2.1三种方法估算的露天生物质燃烧排放量241
7.2.2改进的生物质燃烧排放清单与其他研究的比较244
7.2.3排放清单的不确定性247
7.3排放清单评估及空气质量影响249
7.3.1排放清单改进对颗粒物模拟效果的影响249
7.3.2生物质开放燃烧对空气质量的影响253
参考文献256
第8章区域天然源排放清单优化260
8.1BVOC排放模型和数据来源260
8.1.1MEGAN模型估算方法261
8.1.2MEGAN模型输入数据263
8.2O3暴露对植被ISOP释放的影响267
8.2.1Meta分析的数据和方法267
8.2.2O3-BVOC剂量效应关系建立269
8.3区域BVOC排放特征及影响因素270
8.3.1区域BVOC排放的空间及季节分布特征270
8.3.2区域BVOC排放表征的影响因素273
8.4BVOC排放改进对区域O3模拟的影响276
8.4.1天然源排放对区域O3生成贡献的模拟276
8.4.2不同因素引起BVOC排放清单改变对O3模拟的影响278
参考文献280
第9章基于地面观测约束的黑碳颗粒物排放校验283
9.1现有BC排放定量表征研究的局限性283
9.1.1“自下而上”排放清单研究进展283
9.1.2“自上而下”排放清单研究进展285
9.2基于地面观测约束的多元线性回归校验BC排放方法286
9.2.1基于地面观测的多元线性回归校验方法286
9.2.2苏南城市群BC浓度地面观测资料287
9.2.3“自下而上”BC排放清单的建立288
9.2.4WRF-CMAQ空气质量模式搭建及模拟情景设置289
9.3苏南城市群BC排放清单校验290
9.3.1地面观测BC浓度的结果分析290
9.3.2“自下而上”排放清单的结果分析290
9.3.3“自上而下”排放清单的结果分析291
9.3.4两套排放清单的模式验证296
9.4多元线性回归校验的主要影响因素300
9.4.1观测站点对校验结果的影响301
9.4.2初始排放清单对校验结果的影响303
9.4.3排放-浓度线性关系的不确定性分析306
参考文献309
第10章基于卫星观测约束的氮氧化物排放校验312
10.1基于高斯扩散模式的城市NOx源强约束313
10.1.1指数修正高斯拟合法约束城市排放源强313
10.1.2长三角城市群排放强度估算及与“自下而上”排放清单的对比320
10.2区域尺度NOx排放校验方法及影响因素323
10.2.1区域尺度“自上而下”排放清单校验方法323
10.2.2基于卫星观测的区域排放清单校验影响因素分析325
10.3“自下而上”与“自上而下”NOx排放对比337
10.4NOx排放表征改进对区域空气质量模拟的影响338
10.4.1排放优化对区域NO2模拟效果的影响338
10.4.2排放优化对区域O3与SNA组分模拟效果的影响341
参考文献352
第11章城市和区域排放清单的应用：减排成效评估案例355
11.1南京市2012～2016年PM2.5浓度下降案例355
11.1.1南京市2012～2016年大气污染物排放总量及部门变化特征分析355
11.1.2卫星观测及数值模拟评估南京市多年份排放清单357
11.1.3排放和气象因素对南京市PM2.5浓度变化的贡献365
11.1.4具体气象参数对南京市PM2.5浓度的影响366
11.1.5部门排放对降低PM2.5浓度的影响370
11.2江苏省2015～2019年O3浓度变化案例372
11.2.12015～2019年江苏省O3生成前体物排放变化特征分析372
11.2.2江苏省O3浓度数值模拟表现评估374
11.2.3排放和气象因素对江苏省O3浓度年际变化的贡献377
11.2.4具体气象参数对江苏省O3浓度变化的影响382
参考文献384
第12章区域排放清单的应用：环境政策效果及二次污染生成评估385
12.1长三角超低排放政策的空气质量和人体健康效益385
12.1.1超低排放政策对长三角地区大气污染改善的模拟量化385
12.1.2超低排放政策对PM2.5归因人群死亡及寿命损失的改善评估395
12.2长三角前体物排放控制对二次无机气溶胶和O3污染的影响407
12.2.1二次无机气溶胶生成对前体物减排的敏感性分析407
12.2.2O3生成对前体物减排的敏感性分析409
12.3长三角年际间NOx排放变化对空气质量的影响410
12.3.12011～2016年长三角NOx排放变化410
12.3.2NOx排放变化对空气质量的影响412
参考文献418
索引421

排放清单是国内外空气质量研究与管理中*为重要的技术工具之一。在我国以长三角等为代表的经济发达地区，其大气污染源复杂排放特征受到广泛的关注。《区域大气污染源排放清单的优化、校验和应用》以长三角地区为例，从区域排放清单的优化、校验和应用三方面，介绍典型行业高分辨率排放清单建立和优化的过程与结果、基于观测和数值模拟等手段的重要大气污染物排放清单的校验和改进，以及精细化排放清单在污染成因和减排成效评估方面的应用。