基于激光吸收光譜的主要人為氨排放源在線檢測技術與應用研究.pdf

1、氨氣對環(huán)境大氣、土壤、水體中的氮循環(huán)起關鍵作用，研究農(nóng)業(yè)面源、工業(yè)點源、機動車移動源這幾類排放權重高、有規(guī)律的人為氨排放源的在線檢測方法并掌握其排放規(guī)律，對研究全球氮循環(huán)和環(huán)境保護具有重要意義。論文針對氨排放在線檢測的技術需求，研究了氨氣高溫特征光譜檢測方法及濃度精確反演算法，并開展區(qū)域型氨排放通量在線檢測技術和應用研究。
　　研究了氨氣在近紅外波段的振轉吸收譜帶和氨的配分函數(shù)，分析了6528.8cm-1附近的吸收光譜特性;建立了

2、高溫氨氣近紅外波段激光吸收光譜測量實驗平臺，開展了高溫氨氣特征光譜及線強檢測實驗，獲得了室溫和500～700K不同溫度、不同壓力下氨氣的特征吸收光譜，并分析得到了常溫及高溫環(huán)境的線型和線強參數(shù)。
　　研究了基于高分辨近紅外吸收光譜高溫氨氣濃度反演算法，建立了基于特征光譜解析、多線Voigt線型擬合、溫度參數(shù)修正的高溫氨氣濃度反演算法模型和實際測量環(huán)境下的光譜相關性分析算法，對多吸收線交疊的線型擬合殘差優(yōu)于±2％，當測量光譜與標準光

3、譜的相關系數(shù)優(yōu)于85％時檢測相對誤差＜5％，高溫氨濃度反演的精度約4％。研發(fā)了高溫氨氣在線檢測系統(tǒng)控制和濃度反演軟件，開展了高溫氨逃逸現(xiàn)場在線檢測實驗，測量結果表明:脫硝催化還原反應氨逃逸與NOx濃度呈現(xiàn)負相關特征。采用高溫伴熱尾氣取樣系統(tǒng)開展了機動車尾氣氨氣排放在線檢測實驗，怠速約為800r/min時，氨排放平均濃度約1.64ppm，轉速提高到1500r/min時，氨排放平均濃度約為2.24ppm，結果表明:隨著轉速升高，氨氣排放的濃

4、度呈現(xiàn)上升趨勢。
　　研究了OP-TDLAS技術結合bLS模型進行通量監(jiān)測的有效性和數(shù)據(jù)融合方法，包括細化儀器架設光程、高度、數(shù)據(jù)平均周期等實驗條件;優(yōu)化區(qū)域型開放式監(jiān)測方式并進行一致性分析。通過開展農(nóng)田、養(yǎng)殖場氨排放監(jiān)測應用研究，獲得安徽皖北地區(qū)秸稈還田和農(nóng)田施肥共同作用下的土壤氨排放規(guī)律，結果表明施肥對氨排放的增勢效應更快并且持續(xù)時間更短，而秸稈還田的增勢效果更明顯、持續(xù)時間更長久。在黃淮海平原開展農(nóng)田施肥氨排放監(jiān)測，在施肥后