上篇 综述 3
第1章 沙尘暴概述 3
1.1 沙尘天气的定义和分类 3
1.2 沙尘暴的历史记录 5
1.2.1 我国沙尘暴的历史记录 5
1.2.2 北京沙尘暴的历史记录 6
1.3 北京沙尘暴的研究阶段 8
1.3.1 初步研究阶段（1950～2002年） 8
1.3.2 盐碱尘暴起步阶段（2002年至今） 8
第2章 沙尘暴的危害 10
2.1 影响范围广 10
2.2 直接经济损失和受灾程度重 11
2.3 通过高空运输大范围影响空气质量 12
2.4 对农业和生态造成负面影响 13
2.5 严重危害人群健康 14
2.6 其他方面危害不可忽视 15
第3章 沙尘暴发生特征 16
3.1 沙尘暴发生的时空分布特征 16
3.1.1 我国沙尘暴发生的时空分布特征 16
3.1.2 北京沙尘暴发生的时间特征 17
3.2 沙尘暴期间的气溶胶污染特征 17
第4章 沙尘暴发生的诱发因素分析 20
4.1 大风和不稳定的空气层结为沙尘暴的助推因子 20
4.1.1 持久的强风是卷起沙尘的动力 21
4.1.2 不稳定的空气条件有利于风力加大及强对流的发生发展 21
4.1.3 蒙古气旋是影响我国沙尘暴天气的主要系统之一 22
4.1.4 西伯利亚冷涡也是我国北方沙尘暴天气发生的主要因素 23
4.1.5 沙尘暴发生是一系列气候气象因素共同作用的结果 23
4.2 沙源是沙尘暴发生的物质基础 25
4.2.1 干燥的气候环境为起尘提供了保障 25
4.2.2 沙源是沙尘暴的物质基础 25
4.2.3 严重的荒漠化是酝酿沙源的重要因素 27
4.3 北京地区的沙尘暴发生因素分析 29
第5章 沙尘暴的传输路径 30
5.1 我国沙尘暴传输路径 30
5.2 北京沙尘暴传输路径 30
第6章 沙尘暴源解析 33
6.1 沙尘暴源解析方法 33
6.1.1 同位素 33
6.1.2 受体模型 34
6.1.3 色度 34
6.1.4 元素及其比率 34
6.1.5 成分相似性 35
6.1.6 颗粒粒径 36
6.2 北京沙尘暴来源研究现状 36
6.3 北京沙尘暴新来源的认识 38
第7章 沙尘暴治理 40
7.1 沙尘暴防治经验 40
7.1.1 加强法律体系建设 40
7.1.2 有效保护与合理利用水资源 40
7.1.3 改善土壤结构 40
7.1.4 减轻人为破坏 40
7.1.5 生态修复 41
7.1.6 其他策略 42
7.2 沙尘暴治理中存在的问题 43
第8章 沙尘暴预报和防护 44
8.1 沙尘暴的预报与监测 44
8.2 沙尘暴的预防和防护 45
中篇 调查与分析 49
第9章 北京尘暴研究阶段 49
9.1 北京尘暴研究序曲——干涸盐湖区作为北京尘暴源问题的提出 49
9.2 干盐湖作为北京尘暴源的初步研究 49
9.2.1 高耐盐碱先锋植物——碱蓬种植自发性试验阶段（2002～2005年） 49
9.2.2 所级项目资助的启动阶段（2006～2008年） 50
9.2.3 北京市财政项目支持的助推阶段（2009～2011年） 50
9.3 北京尘暴源的深入系统研究阶段（2012～2015年） 50
9.3.1 中韩联合对内蒙古干盐湖考察（2012年） 50
9.3.2 国家基金项目成员考察我国西部、西北地区（2013年） 52
9.3.3 国家基金项目成员考察我国东北地区（2014年） 52
9.3.4 国家基金项目成员考察新疆地区（2015年） 52
9.3.5 其他零星采样工作 60
9.4 人工规模种植碱蓬试验 61
第10章 北京尘暴尘源区范围、气候及地质地貌特征 62
10.1 尘暴尘源区的大致范围及气候特征 62
10.1.1 尘暴尘源区范围初步确定的主要依据 62
10.1.2 尘暴尘源区大致范围的确定 63
10.1.3 北京尘暴尘源区的气候特征 64
10.2 尘暴尘源区的地质构造特征 64
10.2.1 尘源区的地层与岩石特征 64
10.2.2 尘暴尘源区的构造特征 66
10.3 尘暴尘源区的地貌特征及地表类型的划分 66
10.3.1 地貌特征 66
10.3.2 地表类型划分 67
10.3.3 尘暴尘源区4种不同类型地表的特征描述 67
第11章 北京尘暴尘源区4种不同类型地表土壤／粉尘的动力学特征 70
11.1 不同类型地表释尘量实验的准备 70
11.1.1 设备和材料的选用 70
11.1.2 实验设计和配件准备 70
11.1.3 装配 71
11.2 不同类型地表释尘量实验过程 72
11.2.1 实验样品的制备 72
11.2.2 实验次数和步骤 73
11.3 不同类型地表土壤释尘量表征 75
11.3.1 不同类型地表土壤释尘量和百分释尘量 75
11.3.2 释尘量实验可靠性的检测 77
11.3.3 关于尘暴尘源区地表粉尘物质的性质、分类和特征 78
第12章 北京尘暴尘源地土壤／粉尘物理化学特性表征 81
12.1 样品的处理和分析 81
12.1.1 样品预处理 81
12.1.2 样品分析 81
12.1.3 数据处理 83
12.2 尘暴尘源区4种不同类型地表土壤／粉尘的物化特征 84
12.2.1 物理学特征 84
12.2.2 化学特性 90
第13章 北京尘暴尘源地不同地表类型土壤粉尘藻类特性表征 99
13.1 北京尘暴尘源地不同类型地表粉尘中藻类植物的培养 99
13.1.1 设备选择及装配 99
13.1.2 培养液的制作 99
13.1.3 实验装配 100
13.1.4 培养步骤 100
13.1.5 藻类植物的处理 100
13.2 北京尘暴尘源地不同地表类型土壤中藻类植物分类特征 100
第14章 北京尘暴降尘物质的特征——以2006年4月16日和2010年3月19日尘暴为例 103
14.1 北京尘暴降尘样品的采集和处理 103
14.1.1 北京尘暴降尘样品的采集 103
14.1.2 北京尘暴降尘样品的处理 104
14.2 北京尘暴降尘的物理学特征 104
14.2.1 北京尘暴降尘的宏观表象和手感特征 104
14.2.2 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘的粉尘量、百分粉尘量特征 105
14.2.3 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘的比重及最小起尘风速 107
14.2.4 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘颗粒的外观特征和粒度分析 108
14.3 北京尘暴降尘的化学特征 112
14.3.1 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘的pH、电导率特征 112
14.3.2 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘的水溶盐、水溶性离子含量及水不溶物特征 113
14.3.3 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘物质的化学全分析结果特征 115
14.3.4 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘的矿物成分及矿物颗粒特征 115
14.3.5 北京“4.16”和“3.19”尘暴降尘的重金属含量特征 116
14.4 北京尘暴降尘的藻类特征 119
14.4.1 降尘中藻类的研究现状 119
14.4.2 北京尘暴降尘的藻类属种特征 120
第15章 2012年沙尘暴期间北京PM10污染特征及铅同位素来源分析 123
15.1 研究方法 123
15.1.1 样品采集 123
15.1.2 样品分析 124
15.1.3 数据分析 128
15.2 北京市两个样点大气颗粒物PM10的污染特征 129
15.2.1 质量浓度变化特征 129
15.2.2 水溶性离子浓度特征 131
15.2.3 金属元素浓度特征 134
15.2.4 含碳气溶胶变化趋势 135
15.2.5 沙尘暴期间PM10的铅同位素变化趋势及来源探讨 135
第16章 2012年春季京津冀地区一次沙尘暴天气过程中颗粒物的污染特征分析 139
16.1 材料与方法 139
16.1.1 采样地点与方法 139
16.1.2 样品分析 140
16.2 颗粒物的污染特征分析 140
16.2.1 质量浓度时空分布特征 140
16.2.2 水溶性离子变化特征 142
16.2.3 含碳气溶胶变化趋势 144
第17章 北京尘暴潜在源区地表土壤物化特性 146
17.1 样品采集及分析方法 146
17.1.1 样品采集 146
17.1.2 分析方法 146
17.2 北京尘暴潜在源区地表土壤物化特性总体概况 148
17.2.1 激光粒度 149
17.2.2 pH 149
17.2.3 电导率 149
17.2.4 离子浓度 149
17.2.5 全元素分析 150
17.3 北京尘暴潜在源区各省份地表土壤物化特性 151
17.3.1 激光粒度 151
17.3.2 pH 153
17.3.3 电导率和盐渍化程度 155
17.3.4 水溶性离子浓度 156
17.3.5 全元素分析 160
17.4 北京尘暴潜在源区各省份4种类型地表土壤物化特征 167
17.4.1 pH 168
17.4.2 电导率和土壤盐渍化 171
17.4.3 离子浓度特征 173
17.4.4 化学全分析 179
17.4.5 激光粒度 192
17.5 北京尘暴潜在源区地表土壤参数相关性 196
17.5.1 激光粒度之间及与各参数的相关性 196
17.5.2 pH、电导率、阴离子、阳离子之间的相关性 197
17.5.3 pH、电导率、阴离子、阳离子浓度与化学全元素含量之间的相关性 198
17.5.4 化学全元素之间的相关性及主成分分析 199
第18章 北京尘暴降尘组分来源估算方法和应用 203
18.1 北京尘暴降尘组成来源估算方法 203
18.1.1 关于北京尘暴降尘组成来源的认识和争论 203
18.1.2 北京“4.16”尘暴降尘组分来源计算的依据及假设 205
18.2 北京“4.16”尘暴降尘粉尘来源估算 207
18.2.1 估算过程 207
18.2.2 估算结果 209
18.3 北京“3.19”尘暴降尘粉尘来源估算 210
18.3.1 估算过程 210
18.3.2 估算结果 212
下篇 尘暴治理 215
第19章 基于典型尘暴源地——干盐湖特性的研究 215
19.1 查干诺尔干盐湖地表风蚀深度的测定及特征 215
19.1.1 地表风蚀深度的测定方法 215
19.1.2 查干诺尔干盐湖地表风蚀深度的测定结果及特征 217
19.2 干盐湖盐壳剖面特征及盐壳形成 217
19.2.1 干盐湖的盐渍化程度 217
19.2.2 呼日查干淖尔干盐湖盐壳剖面特征 217
19.3 干盐湖的治理方法探索 220
19.3.1 干盐湖向草原的转化过程浅析 220
19.3.2 干盐湖盐壳形成实验 220
第20章 浅析北京尘暴与“京津风沙源治理工程”及“三北防护林体系建设工程”的关系 225
20.1 浅析北京尘暴与“京津风沙源治理工程”的关系 225
20.1.1 “京津风沙源治理工程”概况 225
20.1.2 “京津风沙源治理工程”（一期，2001～2012年）的治理效益 225
20.2 北京尘暴与“京津风沙源治理工程”的关系讨论 228
20.2.1 “京津风沙源治理工程”涉及区域存在的缺陷 228
20.2.2 干涸盐渍湖盆区治理难度和可能 228
20.3 北京尘暴与“三北防护林体系建设工程”关系讨论 229
20.3.1 “三北防护林体系建设工程”概况 229
20.3.2 “三北防护林体系建设工程”效益 230
20.3.3 “三北防护林体系建设工程”存在的问题 231
20.3.4 北京尘暴与“三北防护林体系建设工程”的关系 232
第21章 北京尘暴的治理对策和建议 233
21.1 北京尘暴的治理对策 233
21.1.1 干涸盐渍湖盆区的治理方案 233
21.1.2 丘陵的治理方法和方案 235
21.1.3 农耕地的治理方法和方案 236
21.1.4 沙地的治理方法和方案 236
21.2 北京尘暴的治理建议 236
参考文献 238
彩图 255