煤燃燒和機動車排放對空氣質(zhì)量的影響.pdf

1、復(fù) 旦大 學(xué)碩 士 學(xué)位 論文 燃 煤污 染物和機動車排 放對 空氣質(zhì) 量 的影 響目 錄摘 要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… IA b str a ct .. .... ......... ... .. ............ ....... ......... .. .......... ........... ... ........ ..... ... .. ............. .. ..…… 江 H第 一 章 緒 論 . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……~. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……1第 一節(jié) 引 言 . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……， . . . . . . . . . . . . . . . . ……1第 二 節(jié) 相 關(guān) 研 究 進 展 . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……， . . . . . . . . . . . . . . . . ……22.1 煤 燃 燒 對 空 氣 質(zhì) 量 和 人 體 健 康 的 影 響 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……22. 2 機 動 車尾 氣 排 放 對 空氣 質(zhì) 量 和 人 體 健 康 的影 響 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……52 . 3 煤 燃 燒 、機 動 車 尾 氣 排 放 對 大

7、 城 市 的 灰 霆 形 成 的影 響 . ……， . . . . . . . . . . . . . . . . ……82 . 4 污 染 氣 溶 膠 及 其 前 體 物 的長 途 傳 輸 . . ……， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . ……92 . 5 人 為 氣 溶 膠 的氣 候

8、 效應(yīng) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……10第 三 節(jié) 本 論 文 的研 究 工 作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……123.1 本 論 文 研 究 目的 、研 究 意 義 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……123. 2 研 究 工 作 內(nèi)容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……13第 二 章 實 驗 部 分 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……14第 一 節(jié) 樣 品 的采 集 和 預(yù) 處 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .

13、 ……141.1 樣 品采 集 及 采 樣 點概 況 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . ……141. 2 樣 品保 存 及 濾 膜 稱 重 . . . . . . . . . . .

14、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……16第 二 節(jié) 樣 品化 學(xué) 組 分 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……162 . 1 元 素 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……162 . 2 樣 品 離 子 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……182. 3 黑 碳 測 定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……192 . 4O C 甩 C 及 P A H 測 定 . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… 19第 三 節(jié) 氣 象 數(shù) 據(jù) 及 城 市 空 氣 質(zhì) 量 污 染 指 數(shù) (A PI ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……20第 四節(jié) 衛(wèi) 星 遙 感 觀 測 . . . . . . . . . . . . . . . . .

20、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……21第 五 節(jié) 大 氣 氣 團運 動 軌 跡 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……22第 三 章 燃 煤 污 染 物 對 空 氣 質(zhì) 量 的影 響 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……23第 一 節(jié) 燃 煤 污 染 物 對 本 地 空 氣 質(zhì) 量 的 影 響 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……231.1 神 頭 鎮(zhèn) 及 神 頭 電廠 、粉 煤 灰 場

23、 簡 介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……241. 2 采 樣 點 設(shè) 置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……271. 3 氣 溶 膠 樣 品 結(jié) 果 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……271. 4 土 壤 樣 品 中污 染 元 素 的含 量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26、. . . . . . ……39第 二 節(jié) 燃 煤 污 染物 伴 隨沙 塵 長途 傳 輸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……402 .1 我 國主 要 煤 礦 區(qū) 以及 亞 洲 氣 溶 膠 傳 輸 路 徑 . . . .

27、. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……402 . 2 沙 塵 暴 對 污 染 物 的傳 輸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28、. . . . . . . . . . . . . . . . . ……412. 3 煤 炭 污 染物 對 沿 海 大 城 市 及 海 洋 氣 溶 膠 中 的 影 響 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……442 . 4 煤 炭 污 染 物 對 我 國大氣 顆 粒 物 的影 響 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……4 7第 三 節(jié) 小 結(jié) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……4 8第 四章 煤 燃 燒 、機 動 車 排 放 對 上海 市灰 霆 形 成 的貢 獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……50復(fù) 旦 大 學(xué) 碩 士學(xué)位 論 文 燃 煤 污 染物 和 機 動 車

31、 排 放 對 空 氣 質(zhì) 量 的 影 響摘 要大 氣 氣 溶 膠 通 過 影 響 大 氣 輻 射 、 大 氣 化 學(xué) 及 云和 降 水 過 程 ，改變 地 水 氣 系 統(tǒng)內(nèi)部 的輻 射 能量 收 支和 水 循 環(huán) ， 對 全 球 氣 候和 環(huán) 境變 化 產(chǎn) 生 巨大 影 響 。 作 為最 大的氣 溶 膠 人 為來 源 ，燃 煤 、機 動 車排 放 的大 量 顆 粒物 、高濃 度 二 氧 化 硫 、氮 氧 化物 、碳 氫 化 合 物 等

32、污 染 物 ，在 大 氣 中不 但 影 響 了 區(qū)域 環(huán) 境 ，而 且 對 全 球 氣 候 和 地球 生 物 化 學(xué) 循 環(huán) 產(chǎn) 生 深 遠 影 響 。本 文 通 過 在 全 國各 地 設(shè) 置 長 期 和 短 期 地 面 觀 測點 ， 同步 采集 各 個 采 樣 點 的不 同粒 徑氣 溶 膠 (PM 2. 5、T SP )，分 析 其 主 要 化 學(xué) 組分 (離 子 、元 素 、有機 碳 、黑 碳 )，并 獲 取 污 染 氣 體 濃 度

33、 (S0 2、N o x) 和 氣 溶 膠光 學(xué) 性 質(zhì) (散射 光 學(xué)厚 度 、吸 收 光 學(xué) 厚度 、單 次 反照 率 等 )，結(jié) 合 氣 象 參 數(shù) 、后向軌 跡 多種 手 段 ， 研 究 了煤 燃 燒 和 機 動 車 排 放 污 染 物 對 空氣 質(zhì) 量 的影 響 。主 要 研究 結(jié) 果 如 下 :1、 定 量研 究 了燃 煤 排 放 物 包 括 直 接 向大 氣 排 放 的污 染 物 和 揚 起 的粉 煤 灰 對當(dāng)?shù)?空 氣

34、質(zhì) 量 的影 響 。 通 過 對 山西 省 朔 州 市 神 頭 鎮(zhèn) 大 氣 樣 品 的采 集 分 析 ，發(fā)現(xiàn) 在沒 有 任 何 外 來 污 染 源 以及 良好 的擴 散 條 件 下 ，P M 2. 5平 均濃 度 為 101. 0 陀 m 一 3，全部 超 過 世 界衛(wèi) 生 組 織 的 日均 濃 度 標(biāo) 準(zhǔn) (35 雌 m 一 ， )。T sP 平 均 值 為 355 . 7 雌 m 一 ， ，有 3 天 超 過 我 國 國 家 環(huán) 境

35、 空 氣 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 的 T SP 濃 度 值 的 二 級 標(biāo) 準(zhǔn) (300雌 m 一 3)。粉 煤灰 和 土壤 礦 物質(zhì) 會 隨風(fēng) 而 被 大 量 揚 起 ，顯 著 增 加 顆 粒 物 濃 度 。離 子分 析 表 明粉 煤 灰 和 土 壤 的揚 起 帶 來 了大 量 的粗 顆 粒 態(tài) 的 50 42一 和 c 擴+的濃度 。風(fēng)速 的增 加 不 僅 帶 來 了大 量 的礦 質(zhì) 元 素 ，也 帶 來 了污 染 元 素含 量 的

36、 明顯 增 加 。富 集系 數(shù) (EF) 的研 究 發(fā) 現(xiàn) E F > 10 的 5 種 污染 元 素 ， P 、C u 、Z n 、A s、s ，其 中 4 種C u 、Z n 、A S、S 與 煤燃 燒 有 關(guān) ，特 別 是 S 的 E F 甚至 達 到 了 4000 以上 ，可 見 煤燃 燒 對 當(dāng)?shù)?大氣 質(zhì) 量 的顯 著 影 響 。對 土 壤 樣 品進 行 了 25 種 元 素 分 析 ，只有 5 種元 素 ，A s、P

37、 、S 、Pb 、Sb ，含 量 超 過 了地 殼 中 的含 量 ，其 中 四種 元 素 A S、P b 、S 、 Sb 跟 煤 燃燒 有 關(guān) ，特 別 是 S 和 Sb 在 土 壤 中 的含 量 比地 殼平 均 值 高 出幾 千 甚至 上 萬 倍 ，這 些 足 以看 出煤 燃 燒 對 當(dāng)?shù)?土 壤 的嚴(yán) 重 影 響 。2 、 揭 示 了燃 煤 產(chǎn) 生 的 大 量 污 染 物 經(jīng) 由沙 塵 長 途傳 輸 污 染 了全 國各 地 的大 氣

38、 。通 過 對 比沙 塵暴 (D S)期 間和 非 沙 塵 期 間(ND S) 的化 學(xué) 組 分 發(fā)現(xiàn) A s、 P b 、 S 在 各 地氣 溶 膠 中 的含 量 均 在 D S 期 間 比 N D S 期 間增 加 了幾 倍 至 數(shù) 十 倍 ，證 明 了煤 燃 燒污 染 物 隨沙 塵 的傳 輸 。 氣 溶 膠 中 PA H (4)/PA H (5， 6)比值 在 其傳 輸 下 游 區(qū)域 城 市 D S期 間 明 顯 高 于 N D

39、S 期 間 ，證 明沙 塵 能 吸 附 并 攜 帶 燃 煤 產(chǎn) 生 的有 機 污 染 物 。上 海的 A S、Se、S 的含 量在 D S 期 間 比在 N D S 期 間 高 出幾 倍 以上 ， 甚至 幾 十 倍 ， 說明 了煤 炭 污 染物 經(jīng) 由沙 塵 傳 輸 對 沿 海 大 城 市 的大 氣質(zhì) 量 產(chǎn) 生 了嚴(yán) 重 的影 響 。 在 海島采 樣 點 ，A S 和 S 即使 在 弱 D S 期 間也 比在 N D S 期 間含 量