Principles of Air Quality Management, Second Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Roger D. Griffin

出品人:

页数:334

译者:

出版时间:2006-09-11

价格:USD 119.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780849370991

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空气质量管理原理：第二版 《空气质量管理原理：第二版》 并非一本关于某一本特定书籍的简介，而是旨在阐述“空气质量管理”这一核心概念及其在现代社会中的重要性和复杂性。本书聚焦于构建一个全面、系统性的框架，用于理解、评估和控制影响人类健康和环境的空气污染物。它深入探讨了空气污染的根源、传播途径、对生态系统和人类社会的影响，并提供了一系列先进的管理策略和技术手段，以期在全球范围内实现可持续的空气质量改善。 第一部分：空气污染的科学基础 本书的开篇，我们将深入探究空气污染的科学本质。首先，详细介绍构成大气的主要成分，并阐明正常大气成分的微妙平衡如何被人类活动打破。接着，我们将对主要的空气污染物进行系统性的分类和定义，包括但不限于： 颗粒物 (Particulate Matter, PM)：从 PM$_{10}$、PM$_{2.5}$ 到更精细的超细颗粒物，阐述它们的物理化学特性、主要来源（如工业排放、交通运输、建筑扬尘、生物质燃烧等），以及它们在空气中停留的时间和迁移扩散的规律。重点关注 PM$_{2.5}$ 对人体健康的直接危害，如进入肺泡深处引发呼吸系统疾病、心血管疾病，甚至影响神经系统。 气体污染物： 硫氧化物 (SOx)：以二氧化硫 (SO$_2$) 为主，重点分析其主要工业来源（如燃煤电厂、冶炼厂），以及其在大气中形成的硫酸盐颗粒物对酸雨、能见度下降和人体健康的危害。 氮氧化物 (NOx)：包括一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO$_2$)。深入探讨其在高温燃烧过程中的生成机理（如汽车发动机、工业锅炉），以及它们在大气中参与的光化学反应，形成臭氧 (O$_3$) 和硝酸盐颗粒物，对呼吸系统造成刺激，并加剧地表臭氧污染。 一氧化碳 (CO)：主要来自不完全燃烧，如汽车尾气、木柴燃烧。详述其对血液输氧能力的影响，以及在高浓度暴露下的危险性。 挥发性有机物 (VOCs)：涵盖种类繁多的有机化合物，如苯、甲苯、二甲苯等。阐释其广泛的来源（如溶剂使用、石化工业、汽车蒸发排放、植被释放等），以及它们作为臭氧和细颗粒物的前体物，在光化学反应中的关键作用。 臭氧 (O$_3$)：区分平流层臭氧（对紫外线有保护作用）和对流层臭氧（一种有害的地面污染物）。详细解析地面臭氧的形成机制（VOCs 和 NOx 在阳光照射下的光化学反应），并强调其对呼吸系统、农作物和材料的损害。 重金属：如铅 (Pb)、汞 (Hg)、镉 (Cd) 等。分析其在工业生产（如冶炼、电池制造、水泥生产）中的排放，以及它们在环境中的累积和对人体健康的长期毒性效应。 持久性有机污染物 (POPs)：如二噁英、多氯联苯 (PCBs) 等。解释其难以分解的特性，以及在食物链中的生物累积作用。 在介绍完主要的污染物后，本书将转向大气化学与物理过程。我们将详细讲解： 大气传输与扩散：利用大气动力学原理，解释风、湍流、温度梯度等因素如何影响污染物的水平和垂直方向的传播。介绍高斯烟团模型等经典模型，并探讨复杂地形和城市峡谷效应如何改变污染物的扩散模式。 大气化学反应：深入研究污染物在大气中发生的各种化学转化，如氧化、还原、光化学反应、成核过程等。例如，SO$_2$ 如何转化为 SO$_3$ 并与水蒸气结合形成硫酸，NOx 如何与 VOCs 反应生成臭氧，以及二次颗粒物的生成机制。 沉降过程：分析干沉降（颗粒物直接沉降到地表）和湿沉降（通过降水、雾、露水等形式从大气中清除污染物）的机理。探讨不同粒径的颗粒物和不同气体的沉降速率差异。 第二部分：空气污染的源解析与排放清单 理解空气污染的根源是有效管理的前提。本部分将聚焦于污染源解析 (Source Apportionment) 和排放清单 (Emission Inventory) 的建立与应用。 污染源识别与分类：介绍识别不同污染源的常用方法，包括现场采样、化学示踪、多元统计分析（如主成分分析 PCA、因子分析 FA）以及同位素分析等。 排放清单编制：详细阐述如何系统地收集、整理和分析活动数据（如工业产量、车辆行驶里程、燃料消耗量、农业活动强度等），并结合排放因子（单位活动量产生的污染物量），计算出特定区域、特定行业的污染物排放总量。强调排放清单的准确性和时效性对于政策制定和效果评估的重要性。 排放清单的应用：说明排放清单如何指导污染源的减排优先排序，为制定更有针对性的控制政策提供数据支撑，并作为评估减排措施效果的基准。 第三部分：空气污染的监测与评估 科学的监测是了解空气质量状况、评估污染程度和检测治理效果的基础。本部分将详细介绍： 监测网络设计：探讨如何根据监测目标（如区域背景、交通热点、工业区）、地理特征、人口分布以及气象条件，合理规划空气质量监测站点的布局。 监测仪器与技术：介绍各种空气质量监测仪器，包括： 固定式监测设备：如用于测量 PM$_{2.5}$、SO$_2$、NO$_2$、O$_3$、CO 的连续自动监测仪器，详细讲解其工作原理、精度要求以及校准维护。 便携式监测设备：在特定区域或短期监测中的应用。 遥感监测技术：如卫星遥感、地面激光雷达 (LIDAR) 等，在广域监测和污染事件追踪中的潜力。 生物监测技术：利用指示生物（如地衣、植物叶片）来评估空气污染的长期影响。 采样与分析方法：介绍各种污染物的采样技术（如滤膜采样、气体采样袋）和实验室分析方法（如称重法、光谱法、色谱法）。 数据质量保证与质量控制 (QA/QC)：强调在监测过程中进行严格的 QA/QC 程序，以确保监测数据的可靠性和可比性。 空气质量指数 (AQI) 与评估体系：介绍 AQI 的概念、计算方法以及不同等级的含义，解释如何利用 AQI 来向公众传达空气质量信息。深入讨论如何根据监测数据对区域空气质量进行综合评估，识别主要污染类型和超标区域。 第四部分：空气污染的控制技术与管理策略 在掌握了空气污染的科学基础、源解析和监测评估之后，本书将重点探讨控制技术和管理策略。 污染源控制技术： 工业排放控制： 颗粒物控制：详述静电除尘器 (ESP)、布袋除尘器、湿式洗涤器、旋风分离器等除尘技术的工作原理、效率和适用范围。 气体污染物控制： 脱硫技术：介绍湿法脱硫 (FGD)、干法脱硫等技术，以及它们的化学原理和工艺流程。 脱硝技术：详述选择性催化还原 (SCR) 和选择性非催化还原 (SNCR) 等技术。 VOCs 控制技术：介绍吸附、催化氧化、热力氧化、生物过滤等技术。 交通污染控制： 车辆排放标准：讨论不同国家和地区的车辆排放法规，以及催化转化器、颗粒物捕集器 (DPF) 等车载净化装置的应用。 交通管理措施：如限制高排放车辆进入城市、推广新能源汽车、优化交通流量等。 能源结构调整：强调从化石燃料向清洁能源（如太阳能、风能、核能）转型的必要性，以及提高能源利用效率的重要性。 农业面源污染控制：如秸秆还田、优化施肥、改进畜禽养殖方式等。 建筑施工扬尘控制：如洒水降尘、围挡覆盖、设置洗车设施等。 空气质量管理政策与法规： 法律法规体系：分析不同国家和地区空气质量管理相关的法律法规框架，如《清洁空气法》等。 环境标准：讨论空气质量标准、排放标准以及其制定的科学依据和调整原则。 经济激励措施：如排污收费、碳税、绿色信贷等，分析其在促进企业减排方面的作用。 许可与审批制度：介绍排污许可制度如何规范和限制企业排放行为。 区域联防联控：阐述跨区域大气污染协同治理的必要性和挑战，如共享信息、制定共同目标、协调控制措施等。 公众参与与信息公开：强调保障公众知情权、参与权和监督权对于空气质量管理的重要性，以及建立透明的信息公开平台。 空气质量模型与预测： 模型类型：介绍高斯模型、拉格朗日粒子模型、中尺度气象化学模型等，解释它们的适用场景和局限性。 模型应用：说明空气质量模型如何用于预测未来空气质量、评估不同减排情景的影响、以及为环境影响评价提供支持。 健康风险评估： 暴露评估：如何根据空气质量数据和人口分布，估算人群的污染物暴露水平。 剂量-效应关系：介绍流行病学研究如何揭示污染物浓度与健康效应之间的定量关系。 风险表征：综合暴露评估和剂量-效应关系，估算空气污染对人群健康造成的风险。 第五部分：国际合作与未来展望 空气污染是一个全球性问题，需要国际间的合作与共同努力。 国际协议与组织：介绍联合国环境规划署 (UNEP)、世界卫生组织 (WHO) 等在空气质量管理领域的国际合作框架和重要倡议。 技术转移与能力建设：探讨发达国家与发展中国家在空气质量管理技术和经验方面的交流与合作。 新兴污染物与挑战：关注黑碳、微塑料、室内空气污染等新兴的空气质量问题，以及它们对健康和环境的潜在影响。 可持续发展目标 (SDGs)：阐述空气质量管理如何与联合国可持续发展目标（如目标3：良好健康与福祉，目标11：可持续城市和社区，目标13：气候行动）紧密相连。 未来的研究方向：展望空气质量管理领域的前沿研究方向，如更精确的污染源解析方法、更智能的监测技术、更有效的控制策略、以及大数据和人工智能在空气质量管理中的应用。 《空气质量管理原理：第二版》 旨在为政策制定者、环境工程师、研究人员、学生以及所有关心空气质量的公众，提供一个全面、深入、系统性的知识体系。本书强调科学严谨性，注重实践应用，并鼓励创新思维，以期共同应对日益严峻的空气污染挑战，为构建一个更健康、更宜居的地球贡献力量。

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这本书的“厚重感”不在于纸张的克重，而在于其对工程实践中“灰色地带”的精准把握。我们都知道，理论计算和实际现场往往存在巨大的鸿沟，而这本书的作者似乎深谙此道。我负责的是大型燃煤电厂的烟气脱硫脱硝项目管理，这个过程充满了与监管机构的拉锯战和设备调试的无尽循环。书中关于“最佳可行控制技术（BACT）”的讨论，不仅仅是罗列了技术规格，而是深入分析了在特定电价结构和环保投入预算限制下，如何界定和实施“可行”的标准。它提供了一种实用的决策框架，帮助我们量化技术升级带来的环境效益与经济成本之间的权衡。我特别欣赏它在处理“监测数据质量保证（QA/QC）”那一章时所展现的细致入微。书中详细列举了传感器漂移、采样偏差可能导致的系统性误差，并给出了具体的校正流程建议，这直接指导了我后续改进现场数据采集规范，避免了多次因数据争议而导致的工期延误。这本书读起来，就像是得到了一本汇集了几十年现场经验的“黑匣子”记录，它没有空泛的口号，全是能直接转化为行动步骤的真知灼见，对于我们这种需要对效果负责的执行者而言，无疑是价值连城的。

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我是一个刚从大学毕业，准备进入咨询行业的新手，说实话，一开始面对这些专业术语和复杂的流程图，我感到非常吃力，有点像在迷雾森林里找路。但是，这本书的结构设计，特别是它的案例穿插和“自我检查”环节，极大地缓解了我的焦虑。它不是那种硬邦邦的堆砌知识点，而是更像一个循序渐进的引导过程。比如，它在介绍完一种新的监测技术后，紧接着就会有一个“实践应用场景模拟”，让我思考在不同气象条件下，这个技术部署的优劣势。这种“即学即用”的设计，极大地提高了我的学习效率。更让我感到亲切的是，它对于一些经典理论的解释，总是能找到一个非常贴近生活的类比。例如，它解释“累积效应”时，用了一个“水滴穿石”的简单比喻，一下子就把原本抽象的浓度阈值概念给具象化了。虽然这本书的覆盖面很广，但我并没有感觉到内容松散，相反，它非常紧凑，每一个章节似乎都在为下一个更深入的主题做铺垫。对于我这种需要快速建立知识体系的初级从业者来说，这本书提供了一个非常清晰的路线图，让我知道哪些是基石，哪些是可以后续深入钻研的细枝末节。它给了我信心，让我相信我能掌握这个领域的复杂性。

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从纯粹的学术研究角度来看，这本书在整合最新科研成果方面做得相当出色，但它真正的价值在于对历史脉络的梳理和对未来趋势的预判。我主要研究的是空气污染的区域传输机制，这是一个涉及多尺度、多学科交叉的领域。这本书并没有满足于仅仅罗列现有的研究方法，而是花了大篇幅去回顾了上世纪中叶以来，关于大气化学网络模型演进的关键节点。它清晰地展示了哪些理论是奠基性的，哪些是特定历史时期环境约束下的产物，这对于我们批判性地评估现有模型的适用范围至关重要。尤其令人赞赏的是，它对“不确定性分析”的讨论，非常深入和坦诚。书中没有回避目前科学界在某些复杂反馈环路（比如云间化学反应）上的知识空白，反而强调了在数据不确定性高的情境下，管理者如何运用风险管理工具进行决策。这种严谨的科学态度，是很多迎合市场热点的书籍所缺乏的。它教导读者，空气质量管理不是寻找一个“完美答案”，而是在持续获取信息和管理风险的过程中不断迭代。这种对科学边界的尊重和对研究方法的深刻洞察，让这本书成为了我审阅同行研究报告时的重要参考基准。

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作为一名长期从事环保政策研究的人员，我更关注的是管理框架和法规体系的构建，而不是纯粹的工程细节。所以，我最初对这本书的期待是它能提供一个宏观的、全球视野下的空气质量管理蓝图。这本书在宏观叙事上确实给了我不少启发。它没有把“管理”简单等同于“末端治理”，而是构建了一个涵盖了源头控制、过程优化和效果评估的完整闭环系统。最让我印象深刻的是它对“经济激励措施”和“法律约束”之间张力的分析。书中引用了大量的案例研究，比如欧洲的碳交易体系的早期探索，以及北美地区对移动源污染的阶梯式监管策略，这些分析细致入微，揭示了不同社会经济背景下，何种管理工具更具可行性和效率。相比于很多只谈论技术手段的书籍，这本书真正触及了“管理”的本质——如何在有限的资源和复杂的利益关系中，找到实现环境效益最大化的路径。它对“公众参与”在环境决策中的作用也有着非常深刻的论述，强调了信息透明度和利益相关者协商机制的重要性。我发现，当我面对新的政策设计草案时，这本书中的结构化思维框架，能迅速帮助我梳理出政策链条中的薄弱环节，以及潜在的社会阻力点。这种跨学科的视野，让这本书的价值远超一本技术手册。

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这本书，说实话，拿到手的时候我就有点“上头”。封面设计很朴实，没有那种花里胡哨的噱头，一看就是老老实实做学问的架势。我本身是在一个环境监测机构工作，平时接触的主要是各种数据和规范，对于理论基础的要求就比较高。这本书的优点，首先在于它对基本概念的阐述简直是教科书级别的清晰。它不像某些教材那样，把复杂的空气动力学或者化学反应过程揉在一起，让人看完一头雾水。这本书的处理方式是“剥洋葱”，一层一层地把原理剖开，直到最核心的机制显现出来。比如，它在讲解大气扩散模型时，不仅仅给出了公式，更重要的是解释了每一个参数背后的物理意义和环境条件依赖性，这对于我后续进行模型参数校准至关重要。我记得有一次我们小组在模拟一个特定工业园区的污染物传输时遇到了瓶颈，尝试了几个不同的模型都效果不佳，后来我翻回这本书里关于“地形效应”和“边界层高度”相互作用的那一章，才恍然大悟，原来是我们低估了局部热力学对垂直混合的影响。这本书的深度是那种“恰到好处的扎实”，它不会让你觉得高深莫测，但同时又能提供足够的理论支撑，让你有信心去处理实际工程中的复杂问题。它更像是一个经验丰富的老工程师，在旁边耐心指导你，而不是一个只会念公式的理论家。对于想从基础扎稳步进的专业人士来说，这本书绝对是案头必备的“镇山之宝”。

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