我国生物质和煤炭燃烧源排放的PM2.5源谱及其分析

本书聚焦我国生物质和煤炭燃烧源，构建详细的PM2.5源谱数据库，为大气PM2.5来源解析提供数据支撑。本书内容涵盖生物质和煤炭燃烧源排放PM2.5的采样分析方法、源谱特征、有机组分特征、老化特征及非传统化学组分的示踪研究，系统分析不同类型生物质与煤炭燃烧源PM2.5的常规化学组成（碳组分、水溶性离子组分和无机元素组分）和有机组分构成，深入研究老化过程对燃烧源PM2.5的影响，并揭示碳同位素和光学吸收等非传统化学组分对生物质和煤炭燃烧源的指示作用。本书从多方面对生物质和煤炭燃烧源排放的PM2.5进行介绍，对全面了解其特性和来源具有重要意义，书中丰富的实验数据和研究成果，为我国大气污染防治和空气质量改善提供坚实的科学依据。

曾获国家自然科学二等奖、国际空气污染领域最高奖Haagen-Smit国际清洁空气奖（国内第二位）、Frank Chamber国际空气污染控制杰出成就奖（亚洲首位）、2018年第三世界科学院（TWAS）地球天文及空间科学奖、国际气溶胶IAFA奖、全国优秀科技工作者、中国青年科技奖、新世纪百千万人才工程国家级人选、亚洲气溶胶青年科学家奖、中科院杰出青年奖、中科院王宽诚西部学者突出贡献奖等奖励。

目录
前言
第1章 燃烧源PM2.5概述 1
1.1 燃烧源PM2.5的排放、化学组成及影响 1
1.1.1 生物质和煤炭燃烧源PM2.5的排放 1
1.1.2 生物质和煤炭燃烧源PM2.5的化学组成 2
1.1.3 生物质和煤炭燃烧源PM2.5对人体健康、环境和气候影响 5
1.2 燃烧源PM2.5源谱研究现状 6
1.2.1 生物质和煤炭燃烧源标准采样方法 6
1.2.2 生物质和煤炭燃烧源PM2.5源谱研究进展 9
1.2.3 我国PM2.5源谱工作的不足 10
1.3 本书主要内容 11
第2章 燃烧源PM2.5的采样和分析方法 12
2.1 固定燃烧源采样平台和样品采集流程 12
2.1.1 固定燃烧源采样平台简介 12
2.1.2 大型燃烧腔的设计及性能评价 13
2.1.3 稀释通道采样系统的设计及性能评价 16
2.1.4 燃烧源PM2.5样品的采集流程 17
2.2 燃烧源PM2.5质量和化学组分分析 18
2.3 采样和分析仪器的质量保证和控制 22
2.4 燃烧源PM2.5源谱构建及相似性检验 25
第3章 生物质燃烧源PM2.5源谱特征与对比分析 27
3.1 农作物秸秆燃烧排放PM2.5源谱特征 27
3.1.1 小麦秸秆燃烧排放PM2.5源谱特征 27
3.1.2 玉米秸秆燃烧排放PM2.5源谱特征 35
3.1.3 水稻秸秆燃烧排放PM2.5源谱特征 43
3.1.4 其他农作物秸秆燃烧排放PM2.5源谱特征 49
3.2 薪柴燃烧排放PM2.5源谱特征 56
3.2.1 果树类薪柴燃烧排放PM2.5源谱特征 56
3.2.2 针叶林类薪柴燃烧排放PM2.5源谱特征 65
3.2.3 落叶乔木类薪柴燃烧排放PM2.5源谱特征 68
3.2.4 林草类薪柴燃烧排放PM2.5源谱特征 74
3.3 生物质燃烧源PM2.5源谱对比分析 77
3.3.1 不同类型农作物秸秆燃烧排放源谱对比分析 77
3.3.2 不同类型薪柴燃烧排放源谱对比分析 83
3.4 与历史生物质燃烧源PM2.5源谱数据对比分析 88
3.5 本章小结 90
第4章 煤炭燃烧源PM2.5源谱特征与对比分析 91
4.1 块状烟煤燃烧排放PM2.5源谱特征 92
4.1.1 高挥发分块状烟煤燃烧排放PM2.5源谱特征 92
4.1.2 中挥发分块状烟煤燃烧排放PM2.5源谱特征 94
4.1.3 低挥发分块状烟煤燃烧排放PM2.5源谱特征 96
4.2 块状无烟煤燃烧排放PM2.5源谱特征 97
4.3 型煤燃烧排放PM2.5源谱特征 99
4.3.1 蜂窝煤燃烧排放PM2.5源谱特征 99
4.3.2 煤饼燃烧排放PM2.5源谱特征 101
4.3.3 兰炭燃烧排放PM2.5源谱特征 102
4.4 煤炭燃烧源PM2.5源谱对比分析 103
4.4.1 煤炭燃烧源PM2.5组分丰度和特征比值 103
4.4.2 煤炭燃烧源PM2.5源谱差异性分析 108
4.4.3 与煤炭燃烧源PM2.5源谱历史数据对比分析 110
4.5 本章小结 112
第5章 燃烧源PM2.5中有机组分源谱特征与对比分析 113
5.1 生物质和煤炭燃烧源脂肪酸类源谱特征与对比分析 113
5.1.1 农作物秸秆脂肪酸类源谱特征 113
5.1.2 薪柴脂肪酸类源谱特征 115
5.1.3 煤炭脂肪酸类源谱特征 118
5.1.4 脂肪酸类源谱对比分析 119
5.2 生物质和煤炭燃烧源糖类源谱特征与对比分析 120
5.2.1 农作物秸秆糖类源谱特征 120
5.2.2 薪柴糖类源谱特征 122
5.2.3 煤炭糖类源谱特征 125
5.2.4 糖类源谱对比分析 125
5.3 生物质和煤炭燃烧源正构烷烃类源谱特征与对比分析 126
5.3.1 农作物秸秆正构烷烃类源谱特征 126
5.3.2 薪柴正构烷烃类源谱特征 128
5.3.3 煤炭正构烷烃类源谱特征 131
5.3.4 正构烷烃类源谱对比分析 132
5.4 生物质和煤炭燃烧源多环芳烃类源谱特征与对比分析 133
5.4.1 农作物秸秆多环芳烃类源谱特征 133
5.4.2 薪柴多环芳烃类源谱特征 136
5.4.3 煤炭多环芳烃类源谱特征 139
5.4.4 多环芳烃类源谱对比分析 140
5.5 生物质和煤炭燃烧源有机气溶胶质谱特征与对比分析 141
5.5.1 农作物秸秆有机气溶胶质谱特征 142
5.5.2 薪柴有机气溶胶质谱特征 143
5.5.3 煤炭有机气溶胶质谱特征 144
5.5.4 有机气溶胶质谱对比分析 146
5.6 本章小结 148
第6章 老化过程对燃烧源PM2.5化学组分的影响 150
6.1 老化过程对燃烧源PM2.5中碳组分的影响 150
6.1.1 生物质燃烧源PM2.5中碳组分的老化 150
6.1.2 煤炭燃烧源PM2.5中碳组分的老化 154
6.2 老化过程对燃烧源PM2.5中水溶性离子的影响 156
6.2.1 生物质燃烧源PM2.5中水溶性离子的老化 156
6.2.2 煤炭燃烧源PM2.5中水溶性离子的老化 161
6.3 老化过程对生物质燃烧源PM2.5中有机组分的影响 162
6.3.1 老化过程对整体有机组分的影响 163
6.3.2 老化过程对示踪有机组分的影响 172
6.4 本章小结 179
第7章 稳定碳同位素和光学吸收对燃烧源PM2.5的示踪研究 181
7.1 稳定碳同位素对燃烧源PM2.5的示踪研究 181
7.1.1 多环芳烃和二元羧酸稳定碳同位素分析方法 181
7.1.2 生物质和煤炭燃烧源多环芳烃的稳定碳同位素特征 184
7.1.3 生物质燃烧源二元羧酸的稳定碳同位素特征 190
7.2 光学吸收对燃烧源PM2.5的示踪研究 194
7.2.1 元素碳质量吸收效率计算 194
7.2.2 生物质和煤炭燃烧源元素碳的质量吸收效率特征 195
7.3 本章小结 196
参考文献 198
附录1 我国PM2.5主要排放源源谱库 215
附表1 生物质燃烧源PM2.5常规组分源谱数据 215
附表2 煤炭燃烧源PM2.5常规组分源谱数据 240
附表3 生物质燃烧源和煤炭燃烧源PM2.5有机组分源谱数据 246