【摘要】：顆粒有機物種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且物化性質(zhì)差異較大,這導(dǎo)致人們對顆粒有機物的濃度水平、化學(xué)組成以及來源解析等的研究都十分有限。因此對顆粒有機物問題的深入研究是改善中國環(huán)境空氣質(zhì)量的主要難點之一。開展華北平原區(qū)域大氣顆粒有機物的研究,掌握顆粒有機物的污染特性、化學(xué)組成和主要污染來源,了解華北平原區(qū)域氣溶膠污染成因,對華北平原區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量的改善和PM_(2.5)達標具有重要的意義。本文通過野外觀測、實驗室分析和模型模擬等方法對華北平原區(qū)域點(郊區(qū)點)冬季PM_(2.5)樣品進行采集與分析。觀測期間華北平原區(qū)域點(郊區(qū)點)PM_(2.5)的平均質(zhì)量濃度為100.69±42.59?g/m~3,說明觀測期間該區(qū)域大氣污染嚴重。有機碳(16.62%)和二次無機組份(sulfate,nitrate and ammonium,SNA)(35.6%)是PM_(2.5)的重要組成部分。并且SNA在PM_(2.5)中所占比重越來越高,表明華北平原區(qū)域點(郊區(qū)點)冬季顆粒物二次污染加重。PM_(2.5)中有機碳(Organic carbon,OC)和元素碳(Elemental carbon,EC)的濃度分別為16.74±8.00?g/m~3和5.78±2.69?g/m~3,發(fā)現(xiàn)觀測期間生物質(zhì)燃燒以及機動車排放是OC和EC的主要污染源,而燃煤同樣做出了一定的貢獻。通過EC示蹤OC/EC法估算二次有機碳(Secondary organic carbon,SOC)結(jié)果表明華北區(qū)域點冬季SOC是OC的重要組成部分。分析了臭氧、相對濕度(Relative humidity,RH)、含水量和酸度對SOC生成的影響,分析結(jié)果表明在含水量較高、H~+濃度較高情況下液相酸催化反應(yīng)可能對SOC具有重要貢獻。為揭示華北平原區(qū)域點(郊區(qū)點)冬季顆粒有機物污染特征,基于氣相色譜質(zhì)譜儀(Gas chromatography mass spectrometer,GC-MS)選取150種化合物作為研究對象。結(jié)果表明顆粒有機物中以糖類、正構(gòu)烷烴和二元羧酸為主。區(qū)域點的糖類濃度明顯高于其他物種濃度,說明生物質(zhì)燃燒對大氣污染影響顯著。通過正構(gòu)烷烴碳最大指數(shù)和碳優(yōu)勢指數(shù)分析,發(fā)現(xiàn)區(qū)域點主要受到人為源的影響,同時還受到一定的生物源影響。對于多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)和藿烷類化合物等主要來自于人為源排放的物種,分布特征明顯表現(xiàn)為機動車排放對顆粒有機物的貢獻較大。對生物源和人為源二次有機示蹤物的分析方法進行了研究。分析了3類生物源示蹤物和1類人為源示蹤物的濃度水平,并利用示蹤物產(chǎn)率法對華北平原區(qū)域點(郊區(qū)點)冬季生物源和人為源二次有機氣溶膠(Secondary organic aerosols,SOA)的濃度水平進行了估算,研究了生物源和人為源SOA對大氣細顆粒物的貢獻,研究結(jié)果表明異戊二烯、α-蒎烯、β-丁香烯和甲苯作為前體物生成SOA的濃度分別為0.45±0.25?g/m~3、1.32±0.72?g/m~3、3.00±1.78?g/m~3和2.20±1.32?g/m~3。使用化學(xué)質(zhì)量平衡(Chemical mass balance,CMB)模型對采樣點顆粒有機物來源進行了解析,結(jié)果表明生物質(zhì)燃燒(36.3%)和機動車排放(17.9%)是該站點顆粒有機物的重要來源,說明冬季生物質(zhì)燃燒現(xiàn)象較多;機動車保有量的增加加重了機動車排放對大氣污染的貢獻。CMB模型和示蹤物產(chǎn)率法的解析結(jié)果總共可以解釋測定OC的89.6%,約有10.4%OC的來源無法解析,可能是存在其他一次和二次來源。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X513
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 四通道大氣顆粒物智能采樣儀Fig.2-1 The four channel intelligent atmospheric particulate matter samp分析M2.5質(zhì)量濃度分析 膜采樣頭的切割粒徑為 2.5 m，通過計算 Teflon 膜質(zhì)量的2.5的質(zhì)量。具體操作步驟如下：提前將 Teflon 膜放入平衡室內(nèi)的溫度（T=20±1 ℃）和相對濕度（RH=40±5）；稱量前行靜電處理，以去除樣品膜上的電荷；使用高精度天平對稱量兩次，每十個樣品重復(fù)稱量一次，若偏差超過±0.0000后膜質(zhì)量平均值與采樣前膜質(zhì)量平均值的差值即為 PM2.5質(zhì)溶性組分分析組分分析分為樣品前處理和離子色譜儀分析兩部分，以下。

第二章 樣品采集與分析線系列采用不同濃度的蔗糖標液。需每天用蔗糖標準溶液校穩(wěn)定性。將蔗糖標準液注射到空白石英膜上，將分析結(jié)果和對標準偏差≤5 %。析時，需要做平行性驗證，一般在檢測限范圍之內(nèi)的樣品的6 %之間。在樣品測定過程中，取樣品量的 10 %作平行樣分析測定十個樣品進行一次平行樣分析，確保儀器檢測的穩(wěn)定性 為實驗用 EC/OC 碳分析儀。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宮照恒;;氮氧化物在夜間顆粒有機物生成中的作用[J];中國環(huán)境科學(xué);2013年01期

2 何映雪;林峰;陳敏;張潤;楊偉鋒;鄭敏芳;邱雨生;;春季北部灣北部海域顆粒有機物的碳、氮同位素組成[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年02期

3 黃亞新;張小倩;楊燕;孔繁翔;盧亞萍;施麗梅;;水華初期藍藻顆粒有機物在不同菌群作用下分解釋放營養(yǎng)鹽的過程研究[J];生態(tài)科學(xué);2017年05期

4 任春燕;陳敏;高眾勇;郭勞動;賈仁明;劉蕭;邱雨生;鄭敏芳;;南極普里茲灣及其鄰近海域懸浮顆粒有機物的碳同位素組成及其影響因素[J];海洋學(xué)報;2015年12期

5 曾慶飛;孔繁翔;毛志剛;孫明波;谷先坤;;穩(wěn)定性氮同位素技術(shù)研究太湖梅梁灣區(qū)域營養(yǎng)鹽差異[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2012年04期

6 張婷;張傳松;石曉勇;吳家林;張姍姍;;2008年滸苔消亡末期35°N斷面顆粒有機物垂直分布情況[J];海洋環(huán)境科學(xué);2010年06期

7 陳宗良,張孟威,徐振全,朱天和,楊紹晉,錢琴芳,楊野男;北京大氣顆粒有機物的污染水平及其源的識別[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;1985年01期

8 何東;晁建穎;張毅敏;楊飛;王宇;郭艷敏;;藻源性顆粒有機物對磷饑餓微囊藻磷富集與生長的影響[J];中國環(huán)境科學(xué);2016年12期

9 紀明侯,曹文達;海洋沉積物腐植質(zhì)[J];海洋科學(xué);1982年03期

10 劉秀娟;俞志明;宋秀賢;曹西華;;長江口海域懸浮顆粒有機物的穩(wěn)定氮同位素分布及其生物地球化學(xué)意義[J];海洋科學(xué);2010年01期

相關(guān)會議論文 前1條

1 張婷;張傳松;石曉勇;吳家林;張姍姍;;2008年滸苔消亡末期35°N斷面顆粒有機物垂直分布情況的初步研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 劉濤;海水里的有機物知多少[N];北京科技報;2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 巴家文;基于穩(wěn)定同位素技術(shù)的長江中游干流生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)及能量來源研究[D];西南大學(xué);2015年

2 秦啟龍;深海沉積物細菌和絲狀真菌的基因組學(xué)研究[D];山東大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 吳興賀;華北平原區(qū)域點冬季顆粒有機物化學(xué)組成和來源解析[D];河北工程大學(xué);2019年

2 王林;東海大陸架高度混合水中顆粒有機物的來源及動力學(xué)分析[D];廈門大學(xué);2018年

3 牟新悅;大亞灣和膠州灣懸浮顆粒有機物碳、氮同位素組成[D];廈門大學(xué);2018年

4 黃亞新;富營養(yǎng)化湖泊中顆粒有機物C、N、P濃度分布及其對細菌群落結(jié)構(gòu)的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 俞肖峰;顆粒有機物對A~2/O工藝脫氮除磷的影響[D];揚州大學(xué);2014年

6 黃爽;東海赤潮高發(fā)區(qū)顆粒有機物的來源、分布、分解及其環(huán)境效應(yīng)[D];中國海洋大學(xué);2012年

7 刁明亞;夏季南黃海海域顆粒有機物和浮游生物的碳、氮穩(wěn)定同位素分析[D];中國海洋大學(xué);2015年

8 張安弘;廣東深澳灣養(yǎng)殖區(qū)顆粒有機物和沉降顆粒物分布特征研究[D];暨南大學(xué);2016年

9 趙瑪;污水反硝化中顆粒有機物的水解及對脫氮效率的影響[D];揚州大學(xué);2014年

10 宮萍;黃河及河口區(qū)正構(gòu)烷烴、正脂肪酸的特征分析[D];中國海洋大學(xué);2005年

本文編號：2780156