本书在总结凝练大气环境化学最新学术进展与实践成果的基础上，介绍了地球大气环境的物理化学特征与演变趋势，概述了包含温室气体在内的大气成分的源、汇及大气循环，阐述了大气中重要的气相化学与非均相化学过程和机制，分析了气溶胶化学、酸沉降化学、平流层化学的研究成果与新进展，介绍了大气化学传输模式、气候变化及室内环境化学的基础与进展。本书注重从外场观测、实验室模拟到数值模型大气环境化学研究方法的进展，介绍了以大气氧化性为突破口的大气复合污染理论体系探索历程，并结合国际、国内城市和区域的大气环境问题典型案例，进行了霾污染、臭氧污染和碳达峰碳中和的分析与研判。本书在介绍大气环境化学理论和技术的基础上，为大气污染防治和气候变化协同应对提供科学参考。

本书是全面介绍大气环境化学理论与技术方法的本科生和研究生教材，也可作为科研机构、政府部门和企事业单位专业人员了解大气环境化学的参考书。

前辅文
绪论
  第一节 大气环境化学的发展及其研究内容和特点
  第二节 大气环境化学的研究方法
   一、现场实验研究
   二、实验室研究
   三、模式计算
  第三节 大气环境化学的发展动向
  第四节 本书的内容与章节安排
   一、地球大气环境概貌
   二、大气中对环境有影响的组分
   三、对流层化学
   四、气候变化与大气化学
   五、平流层化学
   六、室内环境化学
  思考题
  主要参考文献
第一章 地球的大气环境
  第一节 大气的发展史
   一、大气形成的初始阶段
   二、大气由还原性气氛向氧化性气氛转化
   三、现在的大气环境
  第二节 大气的分层
   一、按大气温度垂直分布分层
   二、按大气组分垂直分布分层
   三、按大气电离状态垂直分布分层
  第三节 大气的能量平衡
   一、太阳辐射
   二、大气组分对太阳辐射的吸收
   三、地球的能量平衡
   四、大气的运动
  第四节 大气的物质组成
   一、大气组分的源、汇和循环
   二、大气停留时间
   三、大气组分及其分类
  第五节 大气组分的浓度表示方法
   一、混合比浓度表示法
   二、数浓度表示法
   三、质量浓度表示法
  第六节 大气中的自由基
   一、HOx·的大气浓度与变化趋势
   二、HOx·的源、汇及相互转化
   三、HOx·的重要性
   四、HOx·的测定
  第七节 大气环境质量及标准
  思考题
  主要参考文献
第二章 大气组分的源、汇与循环
  第一节 大气污染物的源
   一、人为源
   二、天然源
   三、污染物的来源分析技术
  第二节 大气污染物的汇机制
   一、干沉降
   二、湿沉降
   三、化学反应去除
   四、向平流层输送
  第三节 含硫化合物
   一、二氧化硫（SO2）
   二、低价硫化合物
   三、硫的大气化学转化及全球循环
   四、含硫化合物的本底浓度
  第四节 含氮化合物
   一、氧化亚氮（N2O）
   二、氮氧化物NOx（NO 和NO2）
   三、亚硝酸（HONO）
   四、氨（NH3）
   五、氮的大气循环
   六、含氮化合物的本底浓度
  第五节 含碳化合物
   一、碳的氧化物
   二、挥发性有机物
  第六节 含卤素化合物
   一、卤代烃
   二、其他含氯化合物
   三、氟化物
   四、含溴化合物
   五、卤素的循环
  第七节 持久性有机污染物
   一、持久性有机污染物的来源
   二、持久性有机污染物的大气过程
  第八节 光化学氧化剂
   一、臭氧（O3）
   二、过氧乙酰硝酸酯（PAN）
   三、大气中的自由基
  第九节 大气气溶胶
   一、气溶胶的来源
   二、气溶胶的汇
   三、气溶胶粒子的环境浓度
  第十节 大气放射性物质
   一、人工放射性核素
   二、天然放射性核素
  思考题
  主要参考文献
第三章 大气化学反应动力学基础
  第一节 化学反应动力学基本原理
   一、化学反应速率与方程
   二、平均寿命与分数寿期
   三、温度对反应速率的影响
  第二节 大气光化学反应基础
   一、光化学定律
   二、光化学的初级过程和量子产额
   三、光化辐射和光化通量
   四、光化学反应速率
   五、NO2的光解常数
   六、温度和压力对光化学反应的影响
  第三节 大气气相化学反应
   一、光解反应
   二、氧化反应
   三、大气寿命
   四、大气污染物的气相化学反应
  第四节 大气多相化学反应
   一、大气颗粒物反应的分类
   二、非均相反应的速率
   三、非均相反应的机理
   四、表面吸附水对非均相反应的影响
   五、亚硝酸和氯原子的非均相生成机制
  第五节 二次有机颗粒物生成机制简介
   一、气相反应
   二、水相反应
   三、颗粒物表面反应
   四、自氧化反应
  思考题
  主要参考文献
第四章 对流层气相化学
  第一节 NO、NO2和O3的基本光化学循环
  第二节 清洁大气中的气相化学过程
   一、清洁大气中的基本化学过程
   二、NO在清洁大气化学过程中的作用
   三、大气氧化性与大气自净能力
  第三节 污染大气中的气相化学过程
   一、光化学污染（烟雾）的历史
   二、光化学污染（烟雾）的化学特征
   三、有利于产生光化学污染（烟雾）的气象特征
   四、光化学污染（烟雾）形成的简化机制
  第四节 臭氧生成与NOx和VOCs的关系
   一、VOCs/NOx值对臭氧生成的影响
   二、臭氧生成的等浓度曲线（EKMA 曲线）
   三、基于NOx和VOCs的臭氧诊断模型
   四、指示剂法
  第五节 自由基收支与循环
   一、大气HOx·的来源、循环与去除
   二、HOx·和NOx收支及循环的模式研究
  第六节 大气挥发性有机物反应活性
   一、等效丙烯浓度
   二、·OH反应性
   三、VOCs增量反应活性
   四、我国典型城市大气VOCs浓度及关键活性成分
  第七节 光化学污染的控制策略
   一、VOCs和NOx控制区及影响因素
   二、基于VOCs和NOx控制的O3 削减战略
   三、典型区域臭氧控制战略
  思考题
  主要参考文献
第五章 气溶胶化学
  第一节 大气颗粒物形貌、粒径和分类
   一、大气颗粒物形貌
   二、大气颗粒物粒径
   三、大气颗粒物分类
  第二节 大气颗粒物粒径谱分布
   一、大气颗粒物粒径谱分布函数的表示方法
   二、大气颗粒物粒径谱分布函数的经验描述
   三、大气颗粒物模态分布及其特性
  第三节 大气成核与增长
   一、经典均相成核理论
   二、环境大气中的新粒子生成与增长
  第四节 大气颗粒物的化学组成
   一、水溶性离子组成
   二、痕量元素组成
   三、含碳组成
  第五节 大气颗粒物的来源解析
   一、大气颗粒物来源解析方法
   二、受体模型解析大气颗粒物来源和贡献
   三、有机气溶胶来源解析
  思考题
  主要参考文献
第六章 酸沉降化学
  第一节 酸雨研究的历程
  第二节 降水和液滴化学特征
   一、降水的化学组成
   二、降水pH
   三、降水化学组成的时空变化
   四、降水中离子成分的相关性
   五、雾、露、霜的化学组成
  第三节 降水的酸化过程
   一、质量传输动力学
   二、云内清除过程
   三、云下清除过程
   四、云内和云下清除过程的比较
  第四节 酸雨生成机理
   一、SO2和NOx的气相氧化反应
   二、气、液吸收平衡和液相化学平衡
   三、大气中的液态水
   四、大气水系统中的氧化剂
   五、液相硫化学反应动力学
   六、液相氮化学反应动力学
   七、液相有机反应
   八、液滴中各组分浓度的变化
  第五节 酸沉降临界负荷
   一、酸沉降临界负荷的概念
   二、确定酸沉降临界负荷的方法
  第六节 酸沉降控制行动与效果
   一、国际控制致酸前体物的重要举措
   二、我国控制酸沉降的重大行动
  思考题
  主要参考文献
第七章 大气化学传输模式
  第一节 模式及其类型
   一、模式及其发展历史
   二、模拟系统的框架结构
   三、模式的主要类型
  第二节 模式的基本方程
   一、盒子模式的基本方程
   二、三维模式的基本方程
  第三节 气相化学过程的模拟
   一、气相化学反应机理
   二、化学反应中物种浓度的计算
  第四节 气溶胶过程的模拟
   一、热力学平衡过程模拟
   二、动力学过程模拟
   三、二次有机气溶胶生成过程模拟
  第五节 模式性能评价
   一、操作评价
   二、诊断评价
  第六节 污染诊断分析的模式技术
   一、过程分析技术
   二、敏感性分析技术
   三、污染来源解析技术
  思考题
  主要参考文献
第八章 气候变化与大气化学
  第一节 大气辐射传输过程
   一、大气对辐射的吸收和散射
   二、辐射在大气中的传输
  第二节 大气污染与气候变化
   一、大气污染与气象条件的相互作用
   二、大气污染和气候变化的相互作用
  第三节 温室效应及温室气体
   一、气体分子的红外吸收和辐射
   二、大气中的温室气体
   三、温室气体的辐射强迫
   四、全球变暖潜势
  第四节 气溶胶的辐射强迫
   一、气溶胶-辐射相互作用
   二、气溶胶-云相互作用
   三、气溶胶的总有效辐射强迫评估
  第五节 大气组分与气候变化趋势
   一、气候与大气组分变化理论
   二、地质历史时期古气候的重建
   三、地质历史时期温室气体的重建方法
   四、人类活动造成的大气组分浓度变化
  第六节 气候变化与臭氧层损耗的耦合机制
   一、概述
   二、臭氧层损耗对气候变化的影响
   三、气候变化对臭氧层损耗的影响
  第七节 碳中和与大气环境变化
   一、碳中和
   二、碳中和下的大气环境
  思考题
  主要参考文献
第九章 平流层化学
  第一节 引言
   一、臭氧层
   二、臭氧层的作用
   三、平流层化学研究
  第二节 平流层的基本化学过程
   一、平流层臭氧的生成和清除反应
   二、平流层中的气相化学
  第三节 南极臭氧洞及其成因
   一、南极臭氧洞的发现及其变化
   二、南极臭氧洞的形成——非均相化学机制
  第四节 北极和中纬度地区的平流层化学
   一、北极臭氧层变化
   二、中纬度地区平流层化学
  第五节 重要源气体变化对平流层臭氧的影响
   一、直接进入平流层的源气体
   二、对流层排放的挥发性卤代烃
   三、主要消耗臭氧层物质的排放变化
  第六节 臭氧层变化的预测
   一、消耗臭氧层物质的浓度变化
   二、平流层臭氧的变化预测
  思考题
  主要参考文献
第十章 室内环境化学
  第一节 概述
   一、历史回顾
   二、室内环境基本特征
   三、室内空气污染特征
   四、室内空气质量标准
  第二节 室内空气污染物的源、汇特征
   一、质量守恒方程
   二、室外污染物向室内的传输
   三、室内污染源排放
   四、室内污染物的汇机制
   五、室内表面储库作用
  第三节 室内化学反应
   一、室内空气中的氧化剂
   二、室内气相反应
   三、室内表面反应
  第四节 室内空气污染暴露及健康风险
   一、暴露评价
   二、环境健康风险评价
   三、室内污染暴露与健康风险
  第五节 典型室内空气污染物及健康效应
   一、气态无机污染物
   二、挥发性与半挥发性有机污染物
   三、颗粒物
   四、生物气溶胶
   五、放射性气体氡
  第六节 室内空气污染控制
   一、室内污染源控制
   二、室内通风技术
   三、室内空气净化技术
  思考题
  主要参考文献
附录
  附录一 电磁辐射典型波长、频率、波数和能量范围
  附录二 各种微量气体以mg/m3和ppm（质量分数）表示的相互换算因子
  附录三 世界卫生组织（WHO）2021年推荐空气质量指导值（AQGs）和中期目标
  附录四 美国大气环境质量标准
  附录五 中国环境空气质量标准
  附录六 ·OH与烷烃、烯烃和芳香烃的反应速率常数及其与温度的关系
  附录七 O3与烃类化合物的反应速率常数及其与温度的关系
  附录八 NO3·与烃类化合物的反应速率常数及其与温度的关系

“十五”国家规划教材