發(fā)布時間：2023-03-03 19:27

　　近年來,隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進程的加快,華北地區(qū)大氣污染逐漸惡化,尤其是大氣細顆粒物(PM2.5)污染導致灰霾事件頻繁發(fā)生,嚴重影響了人們的生活和公共安全。因此對該地區(qū)區(qū)域性大氣氣溶膠特征的研究有利于了解高污染地區(qū)氣溶膠形成機理,也為國家制定區(qū)域大氣污染的控制策略提供理論依據(jù)。 本研究分別在華北平原地區(qū)具有代表性的5個地面站點和華北地區(qū)最高峰的泰山頂峰(高山站點,1534m a.s.1)開展了長期和強化觀測。采用了多種分析技術如離線/在線監(jiān)測技術對主要的大氣污染物種進行了測量,并利用多種統(tǒng)計方法及模型如氣流軌跡分析、聚類分析等對實驗數(shù)據(jù)進行處理,研究了我國華北高污染地區(qū)氣溶膠水溶性離子及酸度的污染狀況、時空變化、來源解析及相關的大氣化學過程和長距離輸送特征。另外為了研究更接近于真實大氣環(huán)境下二次有機氣溶膠(SOA)的生成機理,本研究針對灰霾發(fā)生時高濕度、高背景顆粒物濃度的特點,利用北卡羅萊納大學的雙室室外煙霧箱,設計并開展了不同相對濕度(RH)及背景氣溶膠條件下甲苯/二甲苯-NOx-HCmix(11種non-SOA-forming hydrocarbon)體系SOA生成的模擬...

【文章頁數(shù)】：192 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號及縮寫說明
第一章 緒論
    1.1 氣溶膠概述
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 顆粒物化學組分
        1.2.2 顆粒物的酸度研究
        1.2.3 大氣顆粒物的來源解析
        1.2.4 二次有機氣溶膠的實驗室模擬研究
    1.3 本文研究意義及目的
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究目的
第二章 實驗部分及研究方法
    2.1 野外觀測部分
        2.1.1 采樣點的選擇
        2.1.2 儀器設備
        2.1.3 離線膜樣品處理及分析
        2.1.4 在線儀器分析
        2.1.5 質(zhì)量保證及控制
    2.2 室外模擬實驗部分
        2.2.1 煙霧箱簡介
        2.2.2 煙霧箱實驗操作系統(tǒng)
        2.2.3 實驗流程
        2.2.4 質(zhì)量保證及控制
    2.3 研究方法
        2.3.1 后推氣流軌跡模擬
        2.3.2 主因子分析
        2.3.3 酸度計算
        2.3.4 二次有機氣溶膠生成產(chǎn)率及Odum產(chǎn)物模型
第三章 華北地區(qū)主要地面站點PM_2.5水溶性離子
    3.1 PM_2.5水溶性離子濃度空間分布特征
        3.1.1 地面站點PM_2.5水溶性離子年平均濃度
        3.1.2 各站點PM_2.5水溶性離子污染特征
        3.1.3 與其它站點的對比
    3.2 PM_2.5水溶性離子濃度時間分布特征
        3.2.1 五個站點水溶性離子平均濃度季節(jié)變化
        3.2.2 二次離子SO4
2-、NO3
-和NH⁴⁺濃度季節(jié)變化
        3.2.3 F、Mg²⁺和Ca²⁺濃度季節(jié)變化
        3.2.4 K⁺、Na⁺和Cl^-濃度季節(jié)變化
        3.2.5 C₂O4
2-、C₂H₃O2
-和HCOO^-濃度季節(jié)變化
    3.3 地面各代表性站點PM_2.5酸度
        3.3.1 地面各代表性站點PM_2.5酸度平均水平
        3.3.2 地面各代表性站點PM_2.5酸度季節(jié)變化
        3.3.3 與其它站點比較
        3.3.4 酸度與離子組成的關系
    3.4 氣流軌跡來源分析
        3.4.1 濟南山大站點
        3.4.2 濟南苗圃站點
        3.4.3 淄博站點
        3.4.4 棗莊站點
        3.4.5 青島站點
    3.5 小結
第四章 華北地區(qū)高山站顆粒物水溶性離子特征
    4.1 PM_2.5水溶性離子
        4.1.1 PM_2.5水溶性離子濃度特征及季節(jié)變化
        4.1.2 PM_2.5水溶性離子濃度的日變化
    4.2 氣溶膠酸度
        4.2.1 泰山PM_2.5的酸度
        4.2.2 與其它研究的比較
        4.2.3 泰山PM_2.5酸度的日變化特征
        4.2.4 影響氣溶膠酸度的因素
    4.3 影響PM_2.5濃度變化的因素
        4.3.1 春季
        4.3.2 夏季
    4.4 邊界層氣溶膠傳輸分析
        4.4.1 春季
        4.4.2 夏季
    4.5 小結
第五章 典型天氣及個例事件過程分析
    5.1 沙塵期間水溶性離子濃度特征
    5.2 生物質(zhì)燃燒個例
    5.3 云霧對氣溶膠濃度的影響
    5.4 氣溶膠酸度與二次有機氣溶膠之間的關系
        5.4.1 高酸度條件下SOC增長個例
        5.4.2 酸度同二次有機碳間沒有明顯關系的個例
    5.5 小結
第六章 實驗室模擬不同濕度及種子氣溶膠對有機氣溶膠形成的影響
    6.1 研究目的及實驗設計
    6.2 甲苯體系有機氣溶膠形成
        6.2.1 不同種子氣溶膠及濕度對甲苯體系有機氣溶膠形成的影響
        6.2.2 甲苯體系有機氣溶膠模型
        6.2.3 甲苯體系有機氣溶膠模型模擬結果及討論
    6.3 二甲苯體系有機氣溶膠的生成
        6.3.1 不同種子氣溶膠及濕度對二甲苯體系有機氣溶膠形成的影響
        6.3.2 二甲苯精簡模型
        6.3.3 二甲苯精簡模型模擬結果及討論
    6.4 小結
第七章 總結及展望
    7.1 主要結論
        7.1.1 地面站點研究的主要結論
        7.1.2 高山站點研究的主要結論
        7.1.3 二次有機氣溶膠煙霧箱實驗及機理模擬研究的主要結論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 下一步工作展望
附錄
參考文獻
致謝
博士期間發(fā)表論文
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3752969

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