本文關(guān)鍵詞：上海市典型規(guī)�；i場氨排放特征研究　出處：《華東理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：氨(NH_3)是大氣中重要的堿性氣體之一,其與二氧化硫(S0_2)、氮氧化物(NO_x)等酸性前體物反應生成硫酸銨和硝酸銨等二次粒子,是PM2.5的關(guān)鍵貢獻組分,對霧霾的形成和大氣污染有著重要影響。農(nóng)業(yè)源是大氣氨排放最主要的來源,主要包括氮肥施用和畜禽養(yǎng)殖兩部分,其中畜禽養(yǎng)殖氨排放是農(nóng)業(yè)源氨排放最主要的來源。我國是養(yǎng)豬大國,養(yǎng)豬業(yè)排放的氨氣占畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量之首,而當前國內(nèi)在該領(lǐng)域開展的研究總體仍較少。因此,開展上海市典型規(guī)�；i場的氨排放特征研究,對于闡明典型農(nóng)業(yè)源氨排放污染現(xiàn)狀、控制大氣顆粒物污染、改善環(huán)境空氣質(zhì)量都有著非常重要的意義。本研究以上海市典型規(guī)�；i場為研究對象,采用在線監(jiān)測結(jié)合手工采樣實驗室分析,對典型豬場棚舍養(yǎng)殖、糞便堆肥、污水貯存這三個主要氨排放環(huán)節(jié)的氨濃度水平進行監(jiān)測,并探討溫度、風速等氣象因子對氨排放的影響,最后計算并探討規(guī)�；i場棚舍養(yǎng)殖、堆肥糞便、污水貯存三大氨排放環(huán)節(jié)的氨排放通量水平及排放系數(shù)。結(jié)果表明:(1)棚舍養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的氨排放總體呈現(xiàn)出較高的水平,春夏秋冬四個季節(jié)棚舍空氣中的平均濃度分別為10.48、1.82、8.98、9.78 mg/m3,最大值分別達到13.62、2.01、16.99、15.95 mg/m~3。氨排放呈現(xiàn)顯著的日小時變化特征,白天高夜間低,最大值出現(xiàn)在下午13-15時附近,最小值出現(xiàn)在夜間1-7時,最大值約為最小值的3倍。四個季節(jié)氨排放系數(shù)分別為 4.51 ±0.70、11.89土0.60、8.91 ±2.14、4.54± 1.13 g/(頭·d),秋季、夏季較高,達到春冬季的2倍左右,全年平均氨排放系數(shù)為7.97±3.41 g/(頭·d)。(2)糞便堆肥后發(fā)酵環(huán)節(jié)春夏秋冬四個季節(jié)空氣中氨排放平均濃度分別為1.05、0.64、0.67、0.36 mg/m~3,最大值分別達到 1.37、1.01、1.04、0.51 mg/m~3。各季節(jié)氨排放日變化呈現(xiàn)顯著的雙峰特征,在白天10-12時呈現(xiàn)第一個高峰值,在15-17時呈現(xiàn)第二個高峰值,最小值則出現(xiàn)在夜間3-6時,最大值約為最小值的3倍。四個季節(jié)氨排放系數(shù)分別為 0.71±0.19、0.87±0.14、1.05±0.35、0.31±0.10g/(頭·d)。后發(fā)酵環(huán)節(jié)全年平均氨排放系數(shù)為0.76土0.35 g/(頭·d),參考文獻中前發(fā)酵1.04 g/(頭·d)的排放系數(shù)綜合計算,糞便堆肥環(huán)節(jié)前發(fā)酵及后發(fā)酵氨排放系數(shù)合計為1.80 g/(頭·d)。(3)污水貯存環(huán)節(jié)春夏秋冬四個季節(jié)空氣中的氨排放平均濃度分別為0.51、0.58、0.38、0.33 mg/m~3,最大值分別達到0.66、0.90、0.57、0.49 mg/m~3。各季節(jié)氨排放日小時變化特征總體無明顯規(guī)律,但總體白天要高于夜間,主要受溫度及風速隨機峰值的影響。四個季節(jié)氨排放系數(shù)分別為 1.49±0.39、2.52±0.38、1.08±0.34、1.50±0.55 g/(頭·d),夏季總體較高,全年平均氨排放系數(shù)為1.68 ±0.71 g/(頭·d)。(4)相關(guān)性研究表明,溫度是影響氨排放最主要的氣象因素,而風速對氨排放也有著重要影響,兩者與棚舍養(yǎng)殖、糞便堆肥、污水貯存各環(huán)節(jié)的氨排放均有著較好的相關(guān)性。在秋季和冬季,溫度對棚舍養(yǎng)殖、糞便堆肥、污水貯存環(huán)節(jié)氨排放影響較大,R~2分別為0.6628、0.3090、0.6481 和0.2895、0.7091、0.2628;相對而言,在夏季和秋季,風速對棚舍養(yǎng)殖、糞便堆肥、污水貯存環(huán)節(jié)氨排放影響較大,R~2分別為0.5285、0.5948、0.4810和0.5102、0.5484、0.5879。(5)典型氨排放環(huán)節(jié)對比研究表明,棚舍養(yǎng)殖環(huán)節(jié)是規(guī)�；i場最主要的氨排放貢獻來源,各季節(jié)平均濃度在8.98-10.48 mg/m~3(夏季機械通風1.82 mg/m~3),遠高于糞便堆肥環(huán)節(jié)排放的0.36-1.05 mg/m~3以及污水貯存環(huán)節(jié)的0.33-0.58 mg/m~3,是后兩者的10-20倍,表明棚舍養(yǎng)殖環(huán)節(jié)氨排放值得引起重視。氨排放系數(shù)研究也進一步表明,棚舍養(yǎng)殖環(huán)節(jié)四個季節(jié)的排放系數(shù)為4.51-11.89 g/(頭·d),遠高于糞便堆肥后發(fā)酵的0.31-1.05 g/(頭·d)以及前發(fā)酵的1.04 g/(頭·d),和污水貯存環(huán)節(jié)的1.08-2.52 g/(頭·d),再度表明規(guī)�；i場棚舍養(yǎng)殖是氨排放重要的環(huán)節(jié),可作為優(yōu)先控制目標。(6)規(guī)�；i場棚舍養(yǎng)殖、糞便堆肥、污水貯存環(huán)節(jié)三大排放環(huán)節(jié)空氣中氨濃度水平分別達到 1.82-10.48 mg/m~3、0.36-1.05 mg/m~3、0.33-0.58 mg/m3,分別達到環(huán)境空氣背景氨濃度(～0.010-0.020 mg/m3)的100-500倍、30-50倍、10-30倍;棚舍養(yǎng)殖、糞便堆肥、污水貯存環(huán)節(jié)的年均排放系數(shù)分別7.97±3.41、1.80(后發(fā)酵:0.76)、1.68±0.71 g/(頭·d),合計排放系數(shù)達到了 11.45 g/(頭·d),年排放水平達到4.18 kg/頭。
[Abstract]:Ammonia ( NH _ 3 ) is one of the most important alkaline gases in the atmosphere , which reacts with acid precursors such as sulfur dioxide ( S0 _ 2 ) and nitrogen oxides ( NO _ x ) to produce secondary particles such as ammonium sulfate and ammonium nitrate . It is a key contributor to the emission of ammonia . The results show that : ( 1 ) The ammonia emission of typical large - scale pig farms in Shanghai is the most important source of ammonia emission . The results show that : ( 1 ) The ammonia emission in the four seasons is 4.51 鹵 0.70 , 11.89 鹵 0.60 , 8.91 鹵 2.14 , 4.54 鹵 1.13 g / ( head 路 d ) , and the average ammonia emission coefficient is 7.97 鹵 3.41 g / ( head 路 d ) . ( 2 ) The average concentration of ammonia in the four seasons of spring and summer autumn and winter in summer and autumn is 1.05 , 0.64 , 0.67 , 0.36 mg / m ~ 3 , respectively . The average ammonia emission coefficient is 0 . 71 鹵 0 . 19 , 0 . 87 鹵 0 . 14 , 1 . 05 鹵 0 . 35 , 0 . 31 鹵 0 . 10 g / ( head 路 d ) respectively . ( 5 ) The comparison of typical ammonia emission shows that the cultivation of shed is the most important source of ammonia emission , and the average concentration of ammonia is 8.98 - 10.48 mg / m3 ( summer mechanical ventilation is 1 . 82 mg / m ~ 3 ) , which is from 0 . 31 - 1 . 05 mg / m ~ 3 , 0 . 36 - 1.05 mg / m ~ 3 , 0 . 33 - 0 . 58 mg / m3 .

【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X713

【參考文獻】

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本文編號：1368408