發(fā)布時間：2017-12-30 22:31

  本文關(guān)鍵詞：太湖流域典型地區(qū)大氣主要含氮化合物濃度時空分布特征　出處：《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 太湖地區(qū) 大氣活性氮 濃度 影響因素 時空變異

【摘要】：近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增加、大量化石燃料燃燒、汽車尾氣排放以及氮肥施用導(dǎo)致大氣中含氮物質(zhì)的激增,排放到大氣中的活性氮成分對生態(tài)環(huán)境和人體健康都產(chǎn)生了重要的影響。人為活性氮的增加尤其是化肥氮素,為人類提供了食物保障,同時也加大了活性氮向陸地和水體的轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致土壤酸化、水體富營養(yǎng)化以及生物多樣性損失等一系列環(huán)境問題。太湖地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,伴隨著城市化進(jìn)程的加快,太湖地區(qū)城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,人口不斷攀升,能源消耗增加迅速,機(jī)動車數(shù)量也在逐年增加,這些因素使得太湖地區(qū)大氣活性氮污染水平越來越值得關(guān)注。本研究選取太湖地區(qū)典型城市、城郊和農(nóng)村三個采樣點,監(jiān)測了 2014年3月至2015年2月期間氣態(tài)和顆粒態(tài)大氣活性氮濃度,分析了太湖地區(qū)大氣活性氮濃度的時空變異特征,綜合討論了大氣各形態(tài)活性氮的影響因素。研究結(jié)果表明:(1)太湖地區(qū)大氣NH3濃度的年平均值為21.67μgN·m-3,其中蘇州、常熟、宜興三個采樣點大氣NH3濃度年平均值分別為14.50、17.16、33.34μgN·m3;大氣HNO3濃度月平均值為6.11 μgN·m-3,其中蘇州、常熟、宜興三個采樣點大氣HNO3濃度年平均值分別為6.67、6.71、4.96μgN·m-3;大氣N02濃度年平均值為6.90μgN·m-3,其中蘇州、常熟、宜興三個采樣點大氣NO2濃度年平均值分別為7.87、8.85、3.98μgN·m-3,城市、城郊、農(nóng)村氣態(tài)活性氮(NH3、HNO3、NO2)濃度分別為29.05、32.72、42.28μgN·m-3,平均值為34.68μgN·m-3,表明太湖地區(qū)大氣氣態(tài)活性氮污染嚴(yán)重。(2)太湖地區(qū)大氣顆粒態(tài)NH4+濃度年平均值為7.82μgN·m-3,其中蘇州、常熟、宜興三個采樣點年平均值分別為6.31、8.75、8.41 μgN·m-3;大氣顆粒態(tài)NO3-濃度年平均值為5.03 μgN·m-3,其中蘇州、常熟、宜興三個采樣點年平均值分別為4.40、5.50、5.19μgN·m-3;通過差減法得到太湖地區(qū)大氣DON濃度年平均值為2.07 μgN·m-3,其中蘇州、常熟、宜興三個采樣點年平均值分別為2.21、1.92、2.09 μgN·m-3;城市、城郊、農(nóng)村大氣顆粒態(tài)活性總氮(TN)分別為13.47、16.17、15.58 μgN·m-3,平均值為15.07 μgN·m-3,城市、城郊、農(nóng)村三個采樣點之間大氣顆粒態(tài)活性氮濃度均無顯著性差異(3)太湖地區(qū)大氣NH3濃度受人為因素影響明顯,農(nóng)田施肥期間產(chǎn)生的氨揮發(fā)會顯著提升當(dāng)?shù)卮髿庵械腘H3濃度,各采樣點的降雨量、溫度對大氣NH3濃度有也顯著影響。太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)源氨排放是該地區(qū)大氣NH3濃度高的主要原因,因此從源頭上減少氨排放是降低大氣NH3濃度的最有效措施;太湖地區(qū)大氣HNO3和NO2濃度時間變異明顯,城市和城郊HNO3月平均濃度相當(dāng),農(nóng)村大氣HNO3濃度低于城市和城郊,但不顯著,城市地區(qū)NOx主要來自于公路交通和工業(yè)排放,農(nóng)村地區(qū)農(nóng)田施肥也會貢獻(xiàn)一部分NOx,而城郊地區(qū)則會收到這兩個來源的共同影響,因此城郊地區(qū)HNO3濃度尤為值得關(guān)注;降雨量、溫度、適度等氣象因子對該地區(qū)大氣HNO3和NO2濃度影響不明顯。(4)在太湖地區(qū)NH3濃度較高的背景下,大氣中酸性氣體是顆粒態(tài)NH4+的決定性因素,三個采樣點顆粒態(tài)NH4+濃度與酸性氣體HNO3均有不同程度的正相關(guān)性;顆粒態(tài)NH4+濃度與溫度表現(xiàn)為負(fù)相關(guān),因為溫度升高促進(jìn)了大氣中顆粒態(tài)NH4+的分解;大氣顆粒態(tài)NO3-濃度均與溫度成負(fù)相關(guān)關(guān)系,氣溫升高時大氣中二次氣溶膠NH4NO3、Ca(NO3)2等容易分解,降低了大氣中顆粒態(tài)NO3-的濃度,降雨對大氣顆粒態(tài)NO3-也有一定的清除作用;三個采樣點大氣顆粒態(tài)NO3-均與當(dāng)?shù)仡w粒態(tài)NH4+均存在較好的線性關(guān)系,說明在太湖地區(qū)NH3濃度較高的情況下,NH4NO3可能是顆粒態(tài)NO3-在大氣中的主要存在形式;冬季太湖地區(qū)大氣可溶性有機(jī)氮高于其它季節(jié),因為低溫條件下煙塵與NOx或NH3反應(yīng)時可以產(chǎn)生有機(jī)氮,夏季大氣DON平均濃度總體表現(xiàn)為農(nóng)村城市城郊,農(nóng)民投入到農(nóng)田中的氮肥,有一部分在夏季高溫條件下可能直接揮發(fā)到了大氣中,因此,在太湖地區(qū)指導(dǎo)農(nóng)民合理安排施肥時間尤為重要。(5)太湖地區(qū)大氣顆粒態(tài)TN中DON所占比例在0.25%-29.71%之間,城市、城郊、農(nóng)村三個采樣點大氣顆粒態(tài)DON占TN的比例呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變異和地域性差異,夏季和冬季DON占TN比重較高,春季和秋季則相對較低,在大多數(shù)月份宜興采樣點DON占TN比重低于蘇州和常熟采樣點,可見在太湖地區(qū)城市和城郊有機(jī)氮排放量要大于農(nóng)村,說明城市以及城鄉(xiāng)結(jié)合處的公路交通對大氣有機(jī)氮的貢獻(xiàn)明顯。運用差減法來獲得大氣DON濃度存在一定的不確定性,太湖地區(qū)發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)和禽畜養(yǎng)殖業(yè)都是大氣有機(jī)氮的直接排放源,除此以外工業(yè)和汽車尾氣排放也會產(chǎn)生揮發(fā)性的有機(jī)氮,因此為更清楚的了解太湖地區(qū)大氣DON的污染情況,需要做進(jìn)一步研究。
[Abstract]:In recent years , with the development of economy , the increase of population , large quantity of fossil fuel combustion , automobile exhaust emission and the application of nitrogen fertilizer lead to the explosion of nitrogen - containing substances in the atmosphere . ( 2 ) The average annual mean concentration of NH 3 + concentration in the Tai Lake area is 7.82 渭gN 路 m - 3 . The average annual mean value of the three sampling points in Suzhou , Changzhou and Yixing is 6.31 , 8.75 and 8.41 渭gN 路 m - 3 respectively . ( 4 ) In the background of higher NH3 concentration in the Taihu area , the acid gas in the atmosphere is the decisive factor of the granular state NH4 + , and the NH4 + concentration in the atmosphere is positively correlated with that of the acid gas HNO3 .

【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X51

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本文編號：1356824