前言

近年来，随着我国经济的飞速发展和城市化进程加快，我国城市大气环境状况发生了显著变化，传统大气污染物主要控制指标SO2和TSP得到了有效的控制，NOx由于城市汽车保有量增加仍呈现上升趋势。国内几十座城市大气污染特性的研究结果显示，我国城市大气污染呈现出大气颗粒物PM2.5和大气O3复合污染的特征，大气颗粒物PM2.5和PM10已成为了我国城市大气环境的首要污染物，成为了影响人们生产生活的重要污染问题。目前以城市大气细颗粒物PM2.5为主要研究对象，针对PM2.5的颗粒物污染状况、颗粒物组成特征、颗粒物污染源解析、颗粒物形成机制、颗粒物毒理学特征等的研究，已成为国内外研究的重点和热点科学问题。

我国大气污染中存在的颗粒物主要包括：固态颗粒物（主要包括燃烧产生的烟尘、工业生产过程中产生的粉尘和扬尘。扬尘又可以分为一次扬尘和二次扬尘，强风吹起的沙尘等）；液态颗粒物（主要是酸雨和酸雾）；生物颗粒物（主要是微生物、植物种子和花粉）。大气颗粒物从粒子直径上划分为总悬浮微粒和可吸入颗粒物，其中空气动力学直径小于100μm的粒子称为总悬浮微粒（TSP）；空气动力学直径小于10μm的粒子称为可吸入颗粒物（又称为飘尘，PM10）；可吸入颗粒物又可分为细颗粒PM2.5（空气动力学直径小于或等于2.5μm）和粗颗粒PM2.5～10（空气动力学直径介于2.5～10μm）。

大气颗粒物只是大气环境中的微量成分，但其影响区域和范围较广，可在不同方面影响我们的生存环境。特别是大气颗粒物中的细颗粒物可在大气环境中停留数天至数周，可形成跨区域、跨国界、跨洲的传输，使其影响区域巨大。从大气环境污染到全球气候变化等多方面，人们通过大量的外部观测和数值模拟研究发现，大气颗粒物对全球环境具有重要影响，大气颗粒物可从人体健康、酸雨、气候变化、降水和大气能见度等多方面，影响着人们生活的大气环境。因此，深入、全面、系统研究大气气溶胶尤为重要。

本书主要针对典型寒地城市——哈尔滨市的城市大气质量状况，以TSP、PM10和PM2.5三种大气颗粒物作为采集对象，从颗粒物的浓度特征和理化特性分析入手，重点利用扫描电镜、主成分、富集因子及化学质量平衡受体模式对大气颗粒物污染来源进行解析。在此基础上研究特殊天气及特征污染期颗粒物的污染特性和贡献来源，并以源解析研究结果为依据，针对目前存在的环境问题，提出对空气污染分级管理与分类控制措施，对有效控制大气颗粒物污染，改善空气质量具有重要的意义。本书是作者从事10年大气颗粒物污染研究与实践的初步技术总结，希望对从事大气颗粒物污染防治研究工作的相关人员提供技术参考。

本书的出版由哈尔滨商业大学黄丽坤主持的国家自然科学基金项目（51408168）资助。黄丽坤负责撰写第一～五章，并负责全书的统稿，哈尔滨工业大学王广智负责撰写第六章、第七章。在写书过程中得到了哈尔滨工业大学环境工程系王琨教授、赵庆良教授和哈尔滨商业大学环境工程系徐忠教授的大力支持，并提出了宝贵的意见。特别感谢台湾国立中山大学环境工程系袁中新教授和宗璋研究生给予的相关数据支持。本书借鉴和参考了国内外大量的文献资料，特别是参考了EPA公开的CMB8.0模型资料、国家环保总局及黑龙江省环境监测站的公开数据，同时结合了《国家环境保护“十二五”规划》的具体内容，在此一并表示感谢。

由于作者水平有限，书中不足之处，敬请读者不吝指正。

作者

2015年3月