大气污染控制工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:245

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出版时间:2008-3

价格:27.00元

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isbn号码:9787122017253

丛书系列:

图书标签:

• 大气污染
• 控制工程
• 环境工程
• 空气质量
• 污染治理
• 工业废气
• PM2
• 5
• VOCs
• 脱硫脱硝
• 环境保护

城市热岛效应的成因、监测与缓解策略研究 本书简介 本书系统深入地探讨了城市热岛效应（Urban Heat Island, UHI）这一日益严峻的城市气候问题。在全球气候变化和城市化进程加速的背景下，UHI不仅影响着城市居民的居住舒适度和能源消耗，更与城市公共卫生、生态系统健康紧密相关。本书旨在为城市规划者、环境工程师、建筑设计师以及政策制定者提供一套全面、科学且具有实践指导意义的研究框架和解决方案。 本书结构严谨，内容涵盖了城市热岛现象的理论基础、驱动机制、多尺度监测技术、影响评估及其前沿的缓解与适应策略。全书共分为六个主要部分，力求覆盖从宏观到微观，从诊断到干预的全过程。 第一部分：城市热岛效应的理论基础与形成机理 (Theories and Formation Mechanisms) 本部分首先界定了城市热岛的概念，并追溯了其历史研究脉络。重点阐述了城市表面能量平衡理论在解释UHI形成中的核心作用。城市下垫面（UCM）与自然地表在接收、存储和释放太阳辐射方面的巨大差异是UHI的根本原因。 核心内容包括： 1. 能量收支平衡模型： 详细分析了地表净辐射、感热通量、潜热通量和地表储热通量在城市区域的动态变化规律。阐释了建筑几何形态（如街道峡谷比 H/W）如何改变短波辐射的吸收和长波辐射的排放，导致夜间储热无法有效释放。 2. 城市物质特性影响： 深入探讨了城市材料的物理特性，如高比热容的混凝土和沥青对热量的捕获能力，以及低反照率对太阳能吸收的贡献。特别分析了城市“峡谷几何效应”如何通过限制风速和降低天空视域因子（Sky View Factor, SVF）来加剧热量积累。 3. 人为热源贡献： 量化了交通工具排放、工业生产过程、空调系统排热等“显性热源”在夏季和冬季热岛强度中的具体贡献比例，强调了能源使用效率与UHI强度的关联性。 第二部分：多尺度热岛监测与遥感技术应用 (Multi-scale Monitoring and Remote Sensing Applications) 准确、连续的监测是理解和管理UHI的前提。本部分聚焦于现代地球观测技术在城市热环境研究中的应用。 关键技术和方法： 1. 热红外遥感反演： 详细介绍了从卫星平台（如 Landsat, MODIS, Sentinel-3）获取的地表温度（Land Surface Temperature, LST）数据的预处理、校正流程及反演算法。讨论了不同空间分辨率数据在捕捉不同尺度热岛特征时的适用性。 2. 城市热结构的三维刻画： 探讨了利用机载激光雷达（LiDAR）结合热红外数据，建立城市三维结构参数（如建筑密度、绿地率、SVF）与地表温度之间的关系模型。引入空气温度监测网络（包括地面气象站和移动测量系统）在获取边界层温度信息中的关键作用。 3. 时空演变分析： 应用时间序列分析方法，揭示了热岛效应的日变化、季节变化和长期趋势。重点分析了极端天气事件（如热浪）期间热岛强度的急剧放大效应。 第三部分：城市热环境对生态与健康的影响评估 (Impact Assessment on Ecology and Health) 本部分着眼于UHI效应带来的连锁反应，从环境科学和公共卫生学的角度进行量化评估。 评估维度： 1. 能源消耗与空气质量： 建立了城市温度升高与区域电力负荷（尤其是制冷需求）之间的回归模型。分析了高温对近地面臭氧（O3）和二次污染物生成速率的影响机制。 2. 水体与生物多样性： 研究了城市地表温度升高对城市水体热负荷、蒸发量及水生生态系统的影响。探讨了高温对城市绿化植物生理代谢（如光合作用效率）的胁迫效应。 3. 人类健康风险模型： 采用暴露-效应关系模型，评估了热岛强度增加导致的中暑、心血管疾病发病率和死亡率的风险增量。特别关注了老年人、户外工作者等脆弱群体的暴露特征。 第四部分：城市规划层面的缓解策略——“被动”降温技术 (Mitigation Strategies in Urban Planning: Passive Cooling) 本部分专注于利用城市设计手段，从根本上改变城市表面的能量收支，实现气候友好型城市建设。 关键规划工具箱： 1. 绿色基础设施（GI）： 深入剖析了城市公园、屋顶绿化、垂直绿化对地表温度的降温机制（蒸散作用与遮蔽效应）。提出了基于生态服务价值的绿地空间布局优化模型。 2. 水体与湿地规划： 研究了城市水体对区域热量扩散和冷却的潜力，并讨论了如何优化水体形态和分布，避免形成新的局部热源。 3. 建筑形态与街道设计： 探讨了优化建筑朝向、控制街道峡谷高宽比（H/W）、增加街道遮蔽率对减少太阳辐射吸收的有效性。提出了基于风场模拟的街道通风廊道设计原则，以增强夜间散热。 第五部分：高反射率与低排放材料应用——“主动”降温技术 (Active Cooling Technologies: High Albedo and Low Emissivity Materials) 本部分聚焦于材料科学在城市降温中的应用，这是当前最前沿、最具潜力的技术之一。 材料性能与应用规范： 1. 冷屋顶与冷路面技术： 全面介绍并对比了高反射率（冷屋顶）材料的理论基础、耐久性、施工标准和维护要求。分析了冷材料在提高城市整体反照率（Albedo）中的贡献。 2. 热辐射特性调控： 探讨了具有特定热发射率特性的建筑外表面材料，如何在夜间高效地向天空辐射热量，从而降低材料的累积热量。 3. 材料选择的平衡性考量： 讨论了材料的高反射率可能带来的负面效应，如眩光增加、对太阳能光伏发电效率的影响，以及低反照率材料在特定气候区（如寒冷地区）的适用性分析，强调了气候适应性设计的重要性。 第六部分：政策、管理与未来展望 (Policy, Management, and Future Outlook) 最后一部分将研究成果转化为可操作的政策框架，并展望了城市热岛研究的未来方向。 政策与管理框架： 1. 城市热健康风险评估与预警系统： 阐述了如何将实时LST数据、天气预报数据与人口健康数据集成，构建分层级的热浪响应预警体系。 2. 地方性法规与激励机制： 提出了在城市开发规范中强制纳入“降低地表温度”指标的可行性方案，包括容积率奖励机制或材料使用补贴政策。 3. 未来挑战： 讨论了城市扩张的惯性、现有基础设施的改造难度，以及如何将城市热岛控制与碳中和目标、韧性城市建设相融合的综合性研究需求。 本书的特色在于其跨学科的视角，将大气科学、遥感技术、城市规划和公共卫生紧密结合，为读者提供了一个理解和解决复杂城市热岛问题的综合性知识体系。它不仅是相关专业研究人员的案头参考书，也是政府部门进行气候适应性规划的重要技术指南。

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这本书的封面设计相当有意思，那种略带工业风的字体搭配着干净的底色，一下子就抓住了我的眼球。我本来是抱着试试看的心态翻开的，毕竟这类专业书籍往往晦涩难懂，但不得不说，作者在引言部分的铺陈非常到位，一下子就把大气污染这个宏大议题拆解成了几个清晰可见的小板块。我尤其欣赏他从历史脉络梳理污染治理的演变过程，那种叙事感很强，读起来不像在啃教科书，更像是在听一位资深专家娓娓道来一个复杂工程领域的变迁史。他对早期燃煤电厂烟气脱硫技术的介绍，不仅仅是罗列公式和设备参数，还深入探讨了不同技术路线背后的经济可行性和环境伦理考量，这让我对这个领域有了更立体、更具思辨性的认识。而且，书中穿插的那些真实案例分析，比如某城市空气质量的显著改善，都为枯燥的技术描述增添了生动的注脚，让人对书中所述原理的应用前景充满信心。那种从宏观到微观，再到实际应用的逻辑推进，非常流畅自然，为后续深入学习打下了坚实的理论基础和实践框架。

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读完最后一章关于大气污染数值模拟的介绍时，我感觉自己仿佛站在了一个新的制高点上审视整个领域。作者对高分辨率气象模型与化学传输模型耦合的最新进展描述得非常透彻，特别是对计算资源需求的限制以及模型简化方法的权衡取舍，显示了作者对实际应用场景的深刻理解。他详细剖析了当前模型预测误差的主要来源，并提出了一些基于机器学习来校正模型偏差的前瞻性思路，虽然这部分内容相对前沿，但作者的阐述逻辑清晰，没有掉入过度炒作的陷阱。这本书的成功之处在于，它没有将大气污染控制视为一个已解决的问题，而是将其定位为一个持续演进的科学前沿。它成功地平衡了对经典理论的坚守和对未来技术趋势的展望，对于想在这个领域深耕的后来者而言，它不仅是一部工具书，更是一份指引未来研究方向的路线图，其学术严谨性和前瞻性令人信服。

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作为一个关注可持续发展和政策法规的读者，我更看重书籍对宏观调控和管理层面的论述。这本书在这方面的表现只能说中规中矩，但其中关于区域联防联控机制的建模分析部分，却给了我很大的启发。作者没有简单地套用现有的政务模型，而是引入了博弈论的视角来解释不同行政区域在减排责任分配上的冲突与合作，这一点非常新颖。他模拟了在不同监管强度下，企业为追求自身利益最大化而采取的减排策略，这使得“非技术因素”对污染治理的制约得到了充分体现。虽然在环境经济学工具（如碳税、排污权交易）的具体量化实施细节上，内容略显单薄，但我很欣赏作者强调“环境正义”的视角，他提醒我们，任何技术或政策的推行，都必须兼顾社会公平，避免污染负荷的转移而非消除。这本书的价值在于，它将硬核的工程技术与复杂的社会治理现实连接起来，展现了控制工程的复杂性。

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这本书的排版和装帧质量简直可以用“典雅”来形容，这在技术教材中是少见的。每一章的标题都设计得很有韵味，而且注释系统做得极其完善，参考文献的引用格式统一规范，方便读者进行深层次的文献追溯。我尤其喜欢它在章节末尾设置的“思考题与扩展项目”。这些题目并非简单的知识点回顾，而是要求读者综合运用前后章节的知识来解决一个虚拟的复杂问题，比如要求设计一套针对特定工业园区的挥发性有机物（VOCs）综合治理方案，并进行成本效益分析。这种以问题为导向的学习方式，极大地激发了我主动探究的欲望，而不是被动接受信息。通过这些练习，我深刻体会到，大气污染控制不是一套固定公式，而是一个需要根据现场条件不断迭代和优化的动态系统工程。这种引导式的教学设计，让这本书成为了一个极佳的自学伙伴。

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我花了相当长的时间才消化完关于颗粒物控制技术的那几章，坦率地说，里面的流体力学和反应动力学部分对我来说是个不小的挑战。但最让我印象深刻的是，作者并没有止步于介绍传统的静电除尘器和布袋除尘器的工作原理，而是花费了大量的篇幅去解析新型高效滤料的纳米结构对其捕集效率的提升机制。他甚至详细对比了不同纤维材料在特定湿度和酸性气体环境下的老化速率，这种细致入微的工程分析，对于我们这些一线研发人员来说，简直是如获至宝。书中的图表制作极其精良，那些三维的流场模拟图和截面放大图，清晰地展示了气流绕流、惯性碰撞等微观过程，极大地帮助了我理解“最优操作窗口”的确定依据。唯一的遗憾是，在某些前沿技术，比如低温等离子体脱硝的能耗优化算法方面，探讨略显保守，或许是受限于出版时间，但总体而言，它提供的深度和广度，远超我预期的专业深度。

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