中原城市群大氣復(fù)合污染：成因·來源·控制

第1章 中原城市群及周邊區(qū)域（河南省）特征演變概述 001 
1.1 自然地理特征 002 
1.2 河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征 003 
1.2.1 GDP發(fā)展趨勢 003 
1.2.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局 004 
1.2.3 能源結(jié)構(gòu)及消費(fèi) 006 
1.2.4 機(jī)動車保有量 008 
1.2.5 人口變化 009 
1.3 河南省區(qū)域空氣質(zhì)量及變化特征 011 
1.3.1 區(qū)域污染特征及演變 011 
1.3.2 環(huán)境指標(biāo)評價(jià) 018 
1.3.3 典型城市鄭州市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀 025 
參考文獻(xiàn) 041 
第2章 基于實(shí)測的五類典型污染源大氣污染物排放特征 042 
2.1 工業(yè)源 043 
2.1.1 現(xiàn)場調(diào)研與樣品采集 043 
2.1.2 大氣污染物排放特征分析方法 044 
2.1.3 典型重工業(yè)行業(yè)大氣污染物本地化排放因子 047 
2.1.4 耐火材料行業(yè)PM2.5 化學(xué)成分譜 047 
2.1.5 碳素行業(yè)PM2.5 及VOCs 化學(xué)成分譜 048 
2.1.6 氧化鋁行業(yè)PM2.5 化學(xué)成分譜 052 
2.1.7 電解鋁行業(yè)PM2.5 化學(xué)成分譜 053 
2.1.8 水泥行業(yè)PM2.5 化學(xué)成分譜 053 
2.1.9 磚瓦行業(yè)PM2.5 化學(xué)成分譜 054 
2.2 移動源 055 
2.2.1 隧道采樣及分析測試 055 
2.2.2 隧道污染物濃度特征 057 
2.2.3 隧道機(jī)動車污染物排放因子 061 
2.2.4 鄭州市本地化機(jī)動車綜合排放因子 064 
2.3 農(nóng)業(yè)氨源 069 
2.3.1 采樣方法 069 
2.3.2 主要農(nóng)區(qū)大氣氨濃度特征 070 
2.3.3 河南省小麥玉米輪作農(nóng)田氨排放特征 072 
2.3.4 潮土小麥玉米輪作體系氨排放系數(shù)及關(guān)鍵影響因素 075 
2.3.5 砂姜黑土小麥玉米輪作氨排放系數(shù)及關(guān)鍵影響因子 081 
2.4 揚(yáng)塵源 086 
2.4.1 揚(yáng)塵源分類及樣品采集方法 086 
2.4.2 揚(yáng)塵樣品的再懸浮及組分分析 087 
2.4.3 揚(yáng)塵源顆粒物成分譜特征 088 
2.4.4 揚(yáng)塵源重金屬污染水平評估 089 
2.5 生物質(zhì)燃燒源 092 
2.5.1 生物質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)室模擬系統(tǒng) 092 
2.5.2 燃燒模擬實(shí)驗(yàn)及樣品分析 094 
2.5.3 生物質(zhì)燃燒顆粒物成分譜特征及影響因素 094 
2.6 結(jié)論與建議 097 
參考文獻(xiàn) 099 
第3章 河南省精細(xì)化大氣污染物排放清單 100 
3.1 大氣污染物排放清單編制方法 101 
3.1.1 排放源分類 102 
3.1.2 估算方法 102 
3.2 2017年河南省人為源大氣污染物排放清單 117 
3.2.1 大氣污染物排放清單總量分析 117 
3.2.2 不同大氣污染物的源貢獻(xiàn)分析 117 
3.2.3 重點(diǎn)污染物不同城市的源貢獻(xiàn)分析 119 
3.2.4 基于重點(diǎn)源的2017 年大氣污染物排放特征 123 
3.3 河南省高耗能行業(yè)排放特征分析 139 
3.3.1 耐火材料 139 
3.3.2 石墨及碳素 139 
3.3.3 水泥 140 
3.3.4 燒結(jié)磚 140 
3.3.5 鋁行業(yè) 141 
3.3.6 其他有色金屬業(yè) 141 
3.3.7 黑色金屬業(yè) 142 
3.4 河南省重點(diǎn)VOCs 貢獻(xiàn)行業(yè)排放特征分析 143 
3.4.1 橡膠塑料 143 
3.4.2 煉焦 143 
3.4.3 化學(xué)原料制造 144 
3.4.4 食品制造 144 
3.4.5 包裝印刷 145 
3.4.6 汽車制造 146 
3.5 大氣污染物排放時(shí)空特征分析 146 
3.6 河南省2016 ～ 2020 年大氣污染物排放變化趨勢分析 150 
3.7 結(jié)論與建議 151 
參考文獻(xiàn) 153 
第4章 核心城市大氣顆粒物化學(xué)組分特征及來源解析 155 
4.1 典型城市環(huán)境受體顆粒物受體點(diǎn)位與樣品采集 156 
4.2 顆粒物化學(xué)組分分析 156 
4.2.1 樣品采集與分析 156 
4.2.2 PM2.5 質(zhì)量濃度對比 157 
4.3 PM2.5 污染狀況及組分構(gòu)成特征 158 
4.3.1 PM2.5 質(zhì)量濃度水平及時(shí)空變化 158 
4.3.2 水溶性離子的污染特征 159 
4.3.3 碳組分的污染特征 164 
4.3.4 元素的污染特征 166 
4.3.5 多環(huán)芳烴的污染特征 168 
4.3.6 正構(gòu)烷烴的污染特征 173 
4.4 顆粒物源解析 176 
4.4.1 受體模型源解析概述 176 
4.4.2 受體組分重構(gòu)結(jié)果 177 
4.4.3 PMF源解析結(jié)果 179 
4.4.4 CMB源解析結(jié)果 185 
4.5 健康風(fēng)險(xiǎn)評估 187 
4.5.1 重金屬元素的健康風(fēng)險(xiǎn)評估 187 
4.5.2 多環(huán)芳烴的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià) 188 
4.6 鄭州市顆粒物化學(xué)組分與源解析長期變化趨勢 190 
4.6.1 顆粒物化學(xué)組分變化 190 
4.6.2 顆粒物源解析變化趨勢 193 
4.7 結(jié)論與建議 194 
參考文獻(xiàn) 195 
第5章 中原城市群污染過程的關(guān)鍵影響因素研究 197 
5.1 2014年中牟郊區(qū)大氣污染過程分析 198 
5.1.1 樣品采集及觀測儀器 198 
5.1.2 污染過程 198 
5.1.3 觀測期間顆粒物化學(xué)組分特征 199 
5.1.4 顆粒物質(zhì)量濃度和數(shù)濃度特征 200 
5.2 2015年秸稈燃燒期鄭州市大氣污染過程分析 202 
5.2.1 樣品采集及分析 202 
5.2.2 化學(xué)組分與氣象因素關(guān)系 203 
5.2.3 基于比值法的生物質(zhì)燃燒類型確定 205 
5.2.4 生物質(zhì)燃燒對鄭州市PM2.5 污染貢獻(xiàn)分析 205 
5.3 秋冬季重污染過程形成的誘發(fā)因素 206 
5.3.1 在線觀測點(diǎn)位及儀器 207 
5.3.2 秋冬季重污染過程的氣象特征 208 
5.3.3 秋冬季重污染過程的PM2.5 組分特征 210 
5.3.4 鄭州市2017 ～ 2020 年秋冬季本地積聚污染過程分析 215 
5.3.5 鄭州市2017 ～ 2020 年秋冬季傳輸污染過程分析 217 
5.3.6 鄭州市典型沙-霾混合污染過程分析 219 
5.4 二次氣溶膠生成路徑及影響因素 222 
5.4.1 二次無機(jī)氣溶膠生成路徑及主控因素 222 
5.4.2 有機(jī)氣溶膠來源、生成路徑及影響因素 234 
5.5 羰基化合物和PAN 的污染特征及來源 246 
5.5.1 羰基化合物觀測 246 
5.5.2 PAN在線觀測及來源解析 255 
5.6 結(jié)論與建議 269 
參考文獻(xiàn) 270 
第6章 河南省及周邊城市大氣污染傳輸特征 273 
6.1 區(qū)域及模型建置 274 
6.1.1 模型簡介 274 
6.1.2 氣象數(shù)據(jù)模擬性能評估 275 
6.1.3 大氣污染物模擬性能評估 282 
6.1.4 區(qū)域傳輸影響情景 286 
6.2 河南省及周邊城市受區(qū)域外傳輸影響 286 
6.2.1 基本案例模擬 286 
6.2.2 區(qū)域傳輸影響整體情況分析 288 
6.2.3 典型城市受區(qū)域外污染傳輸影響 296 
6.3 鄭州市大氣環(huán)境受省外污染傳輸影響 305 
6.3.1 基準(zhǔn)案例模擬 305 
6.3.2 鄭州市受河南省外污染影響 306 
6.4 中原城市群秋冬季污染傳輸通道與延遲效應(yīng) 309 
6.4.1 中原城市群污染物輸送通道分析 309 
6.4.2 區(qū)域輸送影響的定量評估 311 
6.4.3 區(qū)域輸送的時(shí)間和空間尺度 312 
6.4.4 區(qū)域輸送的垂直結(jié)構(gòu) 315 
6.4.5 延遲效應(yīng)對中原城市群污染的影響 315 
6.4.6 典型污染源結(jié)構(gòu)對中原城市群重污染形成的影響 318 
6.5 河南省內(nèi)城市間輸送路徑研究 321 
6.5.1 各城市間PM2.5 及其組分的傳輸情況 321 
6.5.2 河南省內(nèi)PM2.5 的傳輸路徑特征 324 
6.6 結(jié)論與建議 327 
參考文獻(xiàn) 328 
第7章 河南省大氣污染物管控歷程與效果 330 
7.1 河南省空氣質(zhì)量改善進(jìn)程 331 
7.1.1 河南省大氣污染防治成效 331 
7.1.2 河南省大氣污染防治政策歷程 334 
7.1.3 鄭州市城市站點(diǎn)PM2.5 演變特征 339 
7.2 大型活動空氣質(zhì)量保障與疫情封控對空氣質(zhì)量的影響評估 342 
7.2.1 2015年國慶閱兵期間空氣質(zhì)量改善研究 342 
7.2.2 第十一屆全國少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動會空氣質(zhì)量保障案例 349 
7.2.3 2020年初疫情封控下的大氣污染物演變特征 372 
7.3 結(jié)論與建議 379 
參考文獻(xiàn) 380 
第8章 中原城市群空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)方案及聯(lián)防聯(lián)控 382 
8.1 基于PM2.5 濃度達(dá)標(biāo)約束的中原城市群分階段空氣質(zhì)量改善路線 383 
8.1.1 中原城市群空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)差距分析 383 
8.1.2 空氣質(zhì)量改善目標(biāo)確定方法 384 
8.1.3 中原城市群空氣質(zhì)量改善目標(biāo) 385 
8.2 中原城市群空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)實(shí)施方案研究 388 
8.2.1 2030年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)情景下的環(huán)境容量 388 
8.2.2 空氣質(zhì)量改善與大氣污染物減排關(guān)系分析 389 
8.2.3 空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)路徑與措施建議 392 
8.3 中原城市群大氣污染聯(lián)防聯(lián)控協(xié)作機(jī)制設(shè)計(jì) 401 
8.3.1 國內(nèi)外大氣污染區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控協(xié)作機(jī)制經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 401 
8.3.2 中原城市群大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制框架設(shè)計(jì) 406 
8.4 結(jié)論與建議 412 
參考文獻(xiàn) 414 
附錄 415 
附錄1 空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計(jì)劃 416 
附錄2 減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案 422