【摘要】：VOCs是一系列碳?xì)浠衔锏目偡Q(chēng),按來(lái)源不同,VOCs可分為人為源VOCs和植物源VOCs。從全球尺度來(lái)看,植物源VOCs排放量在整個(gè)VOCs排放占比達(dá)到90%以上,其排放量遠(yuǎn)超過(guò)人為源排放量。同時(shí),在光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,植物源VOCs比人為源VOCs具有更強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)活性,對(duì)臭氧生成的貢獻(xiàn)不容忽視。植物源VOCs對(duì)對(duì)流層臭氧生成起著重要的角色,本文以遙感解譯植被數(shù)據(jù)和MODIS數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature(MEGAN)模型對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)2014年全年植物源VOCs的排放量、空間分布和時(shí)間變化進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上利用Weather Research and Forecasting(WRF)和Community Multi-scale Air Quality(CMAQ)模型模擬了長(zhǎng)三角地區(qū)2014年7月植物源VOCs排放對(duì)該地區(qū)臭氧生成貢獻(xiàn)的影響。長(zhǎng)三角地區(qū)植物源VOCs排放對(duì)臭氧生成貢獻(xiàn)影響方面,利用CMAQ模型,將臭氧模擬情景設(shè)為兩種,情景一(S_(a+b))即包括人為源又包括植物源,情景二(S_a)只有人為源排放。MEGAN模式輸入數(shù)據(jù)主要包括葉面積指數(shù)(LAI:Leaf Area Index)、植被功能類(lèi)型(PFT:Plant Function Type)、排放因子(EF:Emission Factor)和WRF模式所模擬的氣象數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明,2014年長(zhǎng)三角地區(qū)植物源VOCs排放量約為188.6萬(wàn)t,其中異戊二烯排放量約為70.4萬(wàn)t,占比約達(dá)37.33%;單萜烯排放量約為30.3萬(wàn)t,占比約達(dá)16.07%;其他VOCs排放量約為87.9萬(wàn)t,占比約達(dá)46.60%。相關(guān)研究表明,長(zhǎng)三角地區(qū)2014年人為源VOCs排放量約為403萬(wàn)t,植物源VOCs排放約占到區(qū)域VOCs排放總量的32%。從時(shí)間變化上來(lái)看,在夏季(7、8、9月)長(zhǎng)三角地區(qū)植物源VOCs排放達(dá)到最高值;最低值出現(xiàn)在冬季(1、2、12月)。從占比情況分析發(fā)現(xiàn),夏季植物源VOCs排放約為60.9%,冬季植物源VOCs排放約為3.2%。植物源VOCs排放除了有明顯的季節(jié)變化外,還有明顯的晝夜排放日變化,由于中午高溫和強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射,植物源VOCs排放達(dá)到一天中最高值。異戊二烯夜間排放幾乎為零,相反單萜烯和其他VOCs白天和夜晚都有排放,主要是因?yàn)楣庹諏?duì)它們影響不大。從空間分布來(lái)看,長(zhǎng)三角地區(qū)植物源VOCs排放總量南部高于北部。長(zhǎng)三角地區(qū)各省份的年排放量統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,浙江省排放量約為84.2萬(wàn)t,占比約為44.6%;安徽省排放量約為76.0萬(wàn)t,占比約為40.3%;江蘇省排放量約為27.2萬(wàn)t,占比約為14.4%;上海市排放量約為1.2萬(wàn)t,占比約為0.7%。長(zhǎng)三角地區(qū)植物源VOCs排放空間分布與人為源VOCs排放空間分布相比,人為源VOCs主要集中分布在工業(yè)發(fā)展迅速和人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)烈的核心城市群地區(qū)。植物源VOCs排放主要集中分布在長(zhǎng)三角南部地區(qū),如浙江省及安徽省南部等植被覆蓋較為密集地區(qū)。本文通過(guò)設(shè)置兩種臭氧生成模擬情景,研究植物源VOCs排放對(duì)臭氧的生成貢獻(xiàn),該研究結(jié)果將對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)臭氧污染問(wèn)題具有重要意義。從植物源VOCs排放對(duì)不同城市站點(diǎn)臭氧生成貢獻(xiàn)來(lái)看,對(duì)五個(gè)站點(diǎn)(上海普陀、南京草場(chǎng)門(mén)和山西路、杭州城廂鎮(zhèn)及合肥明珠廣場(chǎng))的臭氧月均小時(shí)值、最大8h值和最大1h的生成貢獻(xiàn)率分別為11±6.96%、12±7.76%和6.6±6.96%。長(zhǎng)三角地區(qū)由植物源VOCs排放生成的臭氧月均小時(shí)濃度、最大8h濃度、最大1h濃度值最高約為15.12μg/m~3、33.56μg/m~3、55.35μg/m~3,對(duì)臭氧的生成具有重要影響。就整個(gè)長(zhǎng)三角地區(qū)來(lái)看,2014年7月由植物源VOCs排放生成的臭氧最高值區(qū),主要出現(xiàn)在蚌埠市、銅陵市、合肥市、湖州市、南京市和浙江市,在模擬時(shí)間段內(nèi)由植物源VOCs排放生成的臭氧最大1h濃度范圍為23.22~43.04μg/m~3。植物源VOCs排放對(duì)郊區(qū)和城區(qū)臭氧的生成貢獻(xiàn)影響不同,郊區(qū)臭氧生成更容易受植物源VOCs排放的影響。研究結(jié)果將為長(zhǎng)三角地區(qū)有關(guān)空氣污染和臭氧污染問(wèn)題治理提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)數(shù)據(jù)獲取方面的不確定性及模式本身的不確定性問(wèn)題,將是今后工作的研究方向。
【圖文】：

圖 1-1 總體技術(shù)路線.3 論文整體框架第一章，引言。研究背景與意義、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線圖、論文的整體框架構(gòu)。第二章，植物源 VOCs 排放研究趨勢(shì)。植物源 VOCs 排放研究進(jìn)展方面分別植物源 VOCs 排放量估算、植物源 VOCs 排放規(guī)律與排放速率測(cè)定和植物源OCs 參與大氣化學(xué)反應(yīng)方面進(jìn)行，并總結(jié)了研究中存在的不足。在參與臭氧影研究方面，主要陳述了植物源 VOCs 排放對(duì)臭氧影響方面的研究。第三章，植物源 VOCs 排放和臭氧模擬研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源。主要介紹研究自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況，長(zhǎng)三角地區(qū)植物源VOCs 排放模式 MEGAN，論述MEGAN式所需要的數(shù)據(jù)，包括 LAI、PFI 和 EF 等數(shù)據(jù)的獲取和處理方法。在臭氧數(shù)模擬方面采用 WRF-CMAQ 模式，對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū) 2014 年 7 月植物源 VOCs 排

3.1 研究區(qū)概況3.1.1 地理位置與范圍長(zhǎng)三角地區(qū)是長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的簡(jiǎn)稱(chēng)，位于我國(guó)東部沿海、長(zhǎng)江下游地區(qū)，，包括上海市、江蘇省、安徽省和浙江省三省一市，共包含 26 個(gè)城市（上海 1 個(gè)、江蘇 9 個(gè)、浙江 8 個(gè)、安徽 8 個(gè)）。長(zhǎng)三角地區(qū)介于東經(jīng) 115°～123°、北緯27°～35°之間，東部瀕臨黃海與東海，西部與河南、湖北和江西三省接壤，南部與福建省相鄰，北部與山東省搭界。區(qū)域面積 35.5 萬(wàn) km2，約占我國(guó)國(guó)土總面積的 3.7%。。2010 年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《長(zhǎng)江三角洲地區(qū)區(qū)域規(guī)劃》，將長(zhǎng)三角的范圍確定為江浙滬；2016 年 5 月 11 日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議通過(guò)的《長(zhǎng)江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》將長(zhǎng)三角地區(qū)由“兩省一市”擴(kuò)至江浙滬皖“三省一市”。長(zhǎng)三角地區(qū)地理位置如圖 3-1 所示。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2612444