基于稀釋通道采樣系統(tǒng)和室內(nèi)模擬燃燒試驗,應用FA-3型9級撞擊采樣器采集了三種蜂窩煤(明燒和悶燒)和四種塊煤燃燒排放的不同粒徑段的顆粒物,并分析其中Na+、NH4+、Mg2+ K+、Ca2+、Cl、NO3-和SO42-等8種水溶性離子,結合煙氣流速和燃煤消耗量,得到不同粒徑段中各水溶性離子的分布特征與排放因子。根據(jù)全國煤炭資源區(qū)域將全國各省劃分為4部分,對排放因子進行分配,并結合基于實測的一次水溶性離子排放因子以及民用燃煤活動水平,計算全國各省區(qū)城鄉(xiāng)蜂窩煤和塊煤燃燒排放細粒子(PM2.1)及其載帶8種水溶性離子排放量。結合人口密度分布以及城市土地利用類型作為空間分布的權重因子,建立PM2.1及其載帶水溶性離子1 km ×1 km的網(wǎng)格化清單,并利用GEOS-CHEM模擬2015年冬季全國民用燃煤排放水溶性離子的質量濃度。研究結果表明:(1)蜂窩煤與塊煤明燒排放因子受到制作工藝的影響,來自同地區(qū)的蜂窩煤與煙煤燃燒相比,蜂窩煤燃燒顆粒物遠低于煙煤,而來自同地區(qū)無煙煤與蜂窩煤燃燒相比,蜂窩煤顆粒物排放因子遠高于無煙煤;蜂窩煤在燃燒時水溶性離子的排放因子高于塊煤。(2)PM2.1、Ca2+、Mg2+、K+、NH4+、Na+、SO42-、NO3-和 Cl-的全國排放總量分別為 801.8×103、96.8、50.1、1180.8、1915.3、101.8、7430.3、552.4 和 4956.1 t。SO42-是民用煤燃燒排放細顆粒物中最主要的水溶性離子,占8種水溶性離子排放總量的45.6%,其次為Cl-和NH4+,分別占8種水溶性離子排放總量的30.4%和11.8%。(3)塊煤燃燒和蜂窩煤明燒排放的顆粒物以細粒子(PM2.1)為主,PM2.1占PM10的50.8～58.5%;蜂窩煤悶燒排放的顆粒物則以粗顆粒為主,PM2.1僅占PM10的14.1～26.9%。蜂窩煤和塊煤明燒排放的SO42-,31.4%～74.4%分布在0.65～2.1 μm粒徑段,5.1%～62.5%分布在≤0.43 μm以下;蜂窩煤悶燒條件下約有4.4%～59.8%的SO42-和59.2%～79.9%的NH4+幾乎全部集中在0.43μm以下。(4)高分辨率空間分布顯示民用燃煤排放水溶性離子分布有以下幾個特點:東部高于西部;平原、盆地多;山地、高原少;排放集中分布于我國主要河流流域內(nèi),與人群擇水而居的歷史分布演化有關,因此在制定相關民用燃煤減排政策是需考慮人口分布與地理因素。(5)更新清單后民用燃煤排放PM2.5在華北地區(qū)冬季模擬濃度約為10～41μg/m3,34個省會城市PM2.5模擬濃度平均提高13.5%,天津、石家莊和北京更新清單后濃度分別比MEIC清單模擬結果高出34.1%、30.3%和30.9%。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X513
【部分圖文】：

因子通過系統(tǒng)實時監(jiān)控，將樣品以可控的方式從高溫高濃度轉換成正常水平，而且稀釋??因子的測量可以被準確計算出來并得出真實的粒子濃度。??如圖２．１所示，ＦＰＳ－４０００稀釋通道結構分為一級稀釋和二級稀釋，加熱后的干結大??氣通過一級稀釋裝置中帶孔的導管噴出，與樣品充分混合。帶孔導管的作用是為了使得??稀釋空氣能較好的包裹高溫煙氣，防止高濃度煙氣在一級稀釋過程中將氣口堵住。二級??稀釋裝置位于采樣出口處，出口收窄使得耳機稀釋裝置能在出口處形成負壓，使得煙氣??樣品從一級稀釋裝置中吸出。ＦＰＳ－４０００稀釋倍數(shù)由一級稀釋和二級稀釋裝置兩個稀釋裝??置共同控制。??６??

?ｌｇＤｐ，ｌｇ（ｎｍ）?ｌｇＥ＾），?Ｉｇ（ｎｍ）??圖３．２蜂窩煤和塊煤燃煤累計質量分數(shù)??３．２．２蜂窩煤塊煤水溶性離子粒徑分布??圖３．３表示淮北、貴州和內(nèi)蒙古地區(qū)蜂窩煤與塊煤中Ｓ〇４２＿、Ｎ０３＿、ＮＨ４＋和Ｋ＋四種??水溶性離子粒徑分布

＾??７５隱５，??＾?贏?圖；麵?圖響圖一?＿?１．１？２．１??＿５?＿國??ｆｍ?—?＝?—?＿?＿?曰＝??——￣?＿?戀?＾?Ｉ?１９．０－１０．０??２５．二一?———?＝—?＿）???????燃煤類型??注：Ｆ表示明燒；Ｓ表示悶燒；Ｃ表示塊煤??圖３．１民用煤燃燒排放ＰＭ１Ｑ中顆粒物的粒徑分布??ｌ．〇ＨＢ（Ｆ）?￡）?１．〇ｇＺ（Ｆ）?〇ｎ?ｌ．〇ｌＮＭ（Ｆ）?〇￣ｌ?ｌ．ｏｆＨＢ（Ｓ）?〇￣１?ｌ．〇－ＧＺ（Ｓ）??
【參考文獻】

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本文編號：2883222