本文主要研究内容
作者梁晓雪（2019）在《我国能源金三角宁东煤化工基地大气细颗粒物的污染特征及来源解析》一文中研究指出：作为中国西北地区能源金三角的重要组成部分,宁东国家能源化学工业基地是世界上最大的煤制油工业基地,宁东能源化工基地每年所排放的二氧化硫（SO2）约占整个宁夏回族自治区总排放量的60%。持续的大气污染物排放和巨大的排放量都已经对该区域的空气质量和居民的生活环境造成了严重影响,尤其是大气细颗粒物污染,对环境和人体健康的影响更为直接。本博士论文项目首次在宁东化工基地中展开对大气细颗粒物PM1和PM2.5的研究,着重分析了PM1和PM2.5的浓度水平、主要化学组分、以及排放来源,不仅填补了该区域大气细颗粒物PM1和PM2.5研究的区域空白,也为其排放控制和污染治理提供了科学依据。本论文报告了宁东能源化工基地中两个典型能源集团英力特和宝丰的大气PM1和PM2.5样品的采样研究结果,利用中流量和高流量大气主动采样器在2016年7月3日-30日（夏季采样期）和2016年12月22日-2017年1月16日（冬季采样期）共采集到127个PM1样品和131个PM2.5样品。分析了PM1和PM2.5的浓度水平,使用各类化学仪器测定了PM1和PM2.5中的主要化学组分,包括水溶性离子,碳组分（OC、EC）,无机元素。再结合使用化学质量重构方法、正定矩阵因子分解模型（PMF）、ISORROPIAII热力学平衡模型、HYSPLIT后向轨迹模型、WRF-Chem模型共同解析追踪了这些细颗粒物可能的来源、各化学组分对细颗粒物的贡献率、以及细颗粒物对周围环境可能造成的影响。结果如下:宁东能源化工基地夏季的PM1质量浓度在62.6179.06μg·m-3之间,冬季在88.35318.02μg·m-3之间;PM2.5质量浓度夏季在189.97312.03μg·m-3范围内,冬季为311.85537.58μg·m-3。12小时平均浓度显示,夜间PM1浓度明显高于白天,白天的PM2.5浓度高于夜晚。冬季PM1和PM2.5浓度要高于夏季。该研究区的PM2.5浓度不仅超出了我国环境空气质量标准(75μg·m-3)的2-7倍以上,更是远远高于中国10个特大城市和邻近两个城市的PM2.5在线监测数据,PM1也高出我国北方城市2-3倍,可见宁东能源化工基地大气细颗粒物的污染严重。PM1/PM2.5的比值小于0.7,与中国西部和北部的偏远地区的PM1/PM2.5比值一致,证实了本研究结果的可信性。-在PM1和PM2.5水溶性离子中的浓度最高,其次是、和-。低浓度的表明生物质燃烧不是宁东能源化工基地中PM1和PM2.5的主要来源。在冬季样品中,-浓度比夏季高出6倍以上,因冬季生活取暖导致的煤燃烧增加可能成为氯离子的主要来源。根据ISORROPIAII热力学平衡模型,模拟出主要与-和-结合,并且以NH4NO3和NH4Cl的形式存在,-主要与结合形成CaSO4。夏季PM1和PM2.5中的碳组分OC和EC的浓度都明显低于冬季,而英力特采样点的碳组分浓度均低于宝丰采样点,OC和EC的季节性差异是由不同天气模式和排放的综合影响而引起的。从总碳质气溶胶（TCA）对PM1和PM2.5质量的贡献率可以看出,碳组分是PM1和PM2.5中的重要组成成分。宁东PM1和PM2.5的OC/EC比率介于1.1和2.0之间,表明其来源可以追溯到煤燃烧和汽车尾气的排放;而它们的/EC比率范围均在0.030.09,可以推断出煤燃烧是宁东中PM1和PM2.5的主要来源。PM1和PM2.5中具有高浓度的六种金属元素是Al、Ca、Fe、Mg、K和Na,其质量总和占总元素质量的95.8%98.7%,其中Ca的浓度最高。英力特和宝丰采样点的PM2.5中Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni和Ti的EF值都在1以内,表明这些元素是由土壤源中释放出来。夏季英力特和宝丰采样点PM1中Cr和Cu的EF值均在1到10之间,可能与车辆或工业排放有关。而两个采样点的细颗粒物中的As和Pb两种元素的EF值远远大于10,这两种元素可能主要来自于煤燃烧。通过对细颗粒物PM1和PM2.5中化学组分的分析,已测定的三种化学组分在细颗粒物质量中的占比最多为60%,其余有40%都是未知组分。而使用化学质量重构方法来检验PM1和PM2.5样品中各种化学组分提取的有效性时,PM1中重构的化学组分能够解释PM1总质量的80%以上,在PM2.5中所有重构的化学组分能解释PM2.5总质量的73%以上,这意味着这个大型煤化工基地的细颗粒物种还存在一些未知组分,和存在未知的排放来源。通过PMF模型源解析,确定了PM2.5的四个主要来源,一是机动车排放（30.19%）,二是土壤扬尘（42.22%）,三是生物质燃烧和废物焚烧（5.06%）,四是二次气溶胶和煤燃烧（22.53%）。其中土壤尘的占比例最高。使用WRF-Chem模型（Weather forecasting and atmospheric chemistry model）模拟宁东能源化工基地的OC、EC和PM2.5质量浓度结果表明,宁东能源化工基地的本地源排放较高,所排放的碳质气溶胶和PM2.5在附近区域中占主导地位,且宁东能源化工基地的污染排放也会对周边城市造成影响。模拟的OC和EC浓度与采样数据一致,但PM2.5的模拟质量明显低于观测值,再次表明该能源工业基地中存在未知的细颗粒来源。鉴于宁东大型煤化工基地在过去十年中得到了快速发展,预计未来我国西北地区将持续发展和扩大煤化工产业,本博士研究的结果初步阐明了当地环境污染与中国西北地区大规模煤化工产业之间的关系。但关于煤制油工业的大气污染排放的所有来源仍然缺乏研究,需要进一步研究煤化工行业潜在的缺失排放源。
Abstract
zuo wei zhong guo xi bei de ou neng yuan jin san jiao de chong yao zu cheng bu fen ,ning dong guo jia neng yuan hua xue gong ye ji de shi shi jie shang zui da de mei zhi you gong ye ji de ,ning dong neng yuan hua gong ji de mei nian suo pai fang de er yang hua liu （SO2）yao zhan zheng ge ning xia hui zu zi zhi ou zong pai fang liang de 60%。chi xu de da qi wu ran wu pai fang he ju da de pai fang liang dou yi jing dui gai ou yu de kong qi zhi liang he ju min de sheng huo huan jing zao cheng le yan chong ying xiang ,you ji shi da qi xi ke li wu wu ran ,dui huan jing he ren ti jian kang de ying xiang geng wei zhi jie 。ben bo shi lun wen xiang mu shou ci zai ning dong hua gong ji de zhong zhan kai dui da qi xi ke li wu PM1he PM2.5de yan jiu ,zhao chong fen xi le PM1he PM2.5de nong du shui ping 、zhu yao hua xue zu fen 、yi ji pai fang lai yuan ,bu jin tian bu le gai ou yu da qi xi ke li wu PM1he PM2.5yan jiu de ou yu kong bai ,ye wei ji pai fang kong zhi he wu ran zhi li di gong le ke xue yi ju 。ben lun wen bao gao le ning dong neng yuan hua gong ji de zhong liang ge dian xing neng yuan ji tuan ying li te he bao feng de da qi PM1he PM2.5yang pin de cai yang yan jiu jie guo ,li yong zhong liu liang he gao liu liang da qi zhu dong cai yang qi zai 2016nian 7yue 3ri -30ri （xia ji cai yang ji ）he 2016nian 12yue 22ri -2017nian 1yue 16ri （dong ji cai yang ji ）gong cai ji dao 127ge PM1yang pin he 131ge PM2.5yang pin 。fen xi le PM1he PM2.5de nong du shui ping ,shi yong ge lei hua xue yi qi ce ding le PM1he PM2.5zhong de zhu yao hua xue zu fen ,bao gua shui rong xing li zi ,tan zu fen （OC、EC）,mo ji yuan su 。zai jie ge shi yong hua xue zhi liang chong gou fang fa 、zheng ding ju zhen yin zi fen jie mo xing （PMF）、ISORROPIAIIre li xue ping heng mo xing 、HYSPLIThou xiang gui ji mo xing 、WRF-Chemmo xing gong tong jie xi zhui zong le zhe xie xi ke li wu ke neng de lai yuan 、ge hua xue zu fen dui xi ke li wu de gong suo lv 、yi ji xi ke li wu dui zhou wei huan jing ke neng zao cheng de ying xiang 。jie guo ru xia :ning dong neng yuan hua gong ji de xia ji de PM1zhi liang nong du zai 62.6179.06μg·m-3zhi jian ,dong ji zai 88.35318.02μg·m-3zhi jian ;PM2.5zhi liang nong du xia ji zai 189.97312.03μg·m-3fan wei nei ,dong ji wei 311.85537.58μg·m-3。12xiao shi ping jun nong du xian shi ,ye jian PM1nong du ming xian gao yu bai tian ,bai tian de PM2.5nong du gao yu ye wan 。dong ji PM1he PM2.5nong du yao gao yu xia ji 。gai yan jiu ou de PM2.5nong du bu jin chao chu le wo guo huan jing kong qi zhi liang biao zhun (75μg·m-3)de 2-7bei yi shang ,geng shi yuan yuan gao yu zhong guo 10ge te da cheng shi he lin jin liang ge cheng shi de PM2.5zai xian jian ce shu ju ,PM1ye gao chu wo guo bei fang cheng shi 2-3bei ,ke jian ning dong neng yuan hua gong ji de da qi xi ke li wu de wu ran yan chong 。PM1/PM2.5de bi zhi xiao yu 0.7,yu zhong guo xi bu he bei bu de pian yuan de ou de PM1/PM2.5bi zhi yi zhi ,zheng shi le ben yan jiu jie guo de ke xin xing 。-zai PM1he PM2.5shui rong xing li zi zhong de nong du zui gao ,ji ci shi 、he -。di nong du de biao ming sheng wu zhi ran shao bu shi ning dong neng yuan hua gong ji de zhong PM1he PM2.5de zhu yao lai yuan 。zai dong ji yang pin zhong ,-nong du bi xia ji gao chu 6bei yi shang ,yin dong ji sheng huo qu nuan dao zhi de mei ran shao zeng jia ke neng cheng wei lv li zi de zhu yao lai yuan 。gen ju ISORROPIAIIre li xue ping heng mo xing ,mo ni chu zhu yao yu -he -jie ge ,bing ju yi NH4NO3he NH4Clde xing shi cun zai ,-zhu yao yu jie ge xing cheng CaSO4。xia ji PM1he PM2.5zhong de tan zu fen OChe ECde nong du dou ming xian di yu dong ji ,er ying li te cai yang dian de tan zu fen nong du jun di yu bao feng cai yang dian ,OChe ECde ji jie xing cha yi shi you bu tong tian qi mo shi he pai fang de zeng ge ying xiang er yin qi de 。cong zong tan zhi qi rong jiao （TCA）dui PM1he PM2.5zhi liang de gong suo lv ke yi kan chu ,tan zu fen shi PM1he PM2.5zhong de chong yao zu cheng cheng fen 。ning dong PM1he PM2.5de OC/ECbi lv jie yu 1.1he 2.0zhi jian ,biao ming ji lai yuan ke yi zhui su dao mei ran shao he qi che wei qi de pai fang ;er ta men de /ECbi lv fan wei jun zai 0.030.09,ke yi tui duan chu mei ran shao shi ning dong zhong PM1he PM2.5de zhu yao lai yuan 。PM1he PM2.5zhong ju you gao nong du de liu chong jin shu yuan su shi Al、Ca、Fe、Mg、Khe Na,ji zhi liang zong he zhan zong yuan su zhi liang de 95.8%98.7%,ji zhong Cade nong du zui gao 。ying li te he bao feng cai yang dian de PM2.5zhong Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Nihe Tide EFzhi dou zai 1yi nei ,biao ming zhe xie yuan su shi you tu rang yuan zhong shi fang chu lai 。xia ji ying li te he bao feng cai yang dian PM1zhong Crhe Cude EFzhi jun zai 1dao 10zhi jian ,ke neng yu che liang huo gong ye pai fang you guan 。er liang ge cai yang dian de xi ke li wu zhong de Ashe Pbliang chong yuan su de EFzhi yuan yuan da yu 10,zhe liang chong yuan su ke neng zhu yao lai zi yu mei ran shao 。tong guo dui xi ke li wu PM1he PM2.5zhong hua xue zu fen de fen xi ,yi ce ding de san chong hua xue zu fen zai xi ke li wu zhi liang zhong de zhan bi zui duo wei 60%,ji yu you 40%dou shi wei zhi zu fen 。er shi yong hua xue zhi liang chong gou fang fa lai jian yan PM1he PM2.5yang pin zhong ge chong hua xue zu fen di qu de you xiao xing shi ,PM1zhong chong gou de hua xue zu fen neng gou jie shi PM1zong zhi liang de 80%yi shang ,zai PM2.5zhong suo you chong gou de hua xue zu fen neng jie shi PM2.5zong zhi liang de 73%yi shang ,zhe yi wei zhao zhe ge da xing mei hua gong ji de de xi ke li wu chong hai cun zai yi xie wei zhi zu fen ,he cun zai wei zhi de pai fang lai yuan 。tong guo PMFmo xing yuan jie xi ,que ding le PM2.5de si ge zhu yao lai yuan ,yi shi ji dong che pai fang （30.19%）,er shi tu rang yang chen （42.22%）,san shi sheng wu zhi ran shao he fei wu fen shao （5.06%）,si shi er ci qi rong jiao he mei ran shao （22.53%）。ji zhong tu rang chen de zhan bi li zui gao 。shi yong WRF-Chemmo xing （Weather forecasting and atmospheric chemistry model）mo ni ning dong neng yuan hua gong ji de de OC、EChe PM2.5zhi liang nong du jie guo biao ming ,ning dong neng yuan hua gong ji de de ben de yuan pai fang jiao gao ,suo pai fang de tan zhi qi rong jiao he PM2.5zai fu jin ou yu zhong zhan zhu dao de wei ,ju ning dong neng yuan hua gong ji de de wu ran pai fang ye hui dui zhou bian cheng shi zao cheng ying xiang 。mo ni de OChe ECnong du yu cai yang shu ju yi zhi ,dan PM2.5de mo ni zhi liang ming xian di yu guan ce zhi ,zai ci biao ming gai neng yuan gong ye ji de zhong cun zai wei zhi de xi ke li lai yuan 。jian yu ning dong da xing mei hua gong ji de zai guo qu shi nian zhong de dao le kuai su fa zhan ,yu ji wei lai wo guo xi bei de ou jiang chi xu fa zhan he kuo da mei hua gong chan ye ,ben bo shi yan jiu de jie guo chu bu chan ming le dang de huan jing wu ran yu zhong guo xi bei de ou da gui mo mei hua gong chan ye zhi jian de guan ji 。dan guan yu mei zhi you gong ye de da qi wu ran pai fang de suo you lai yuan reng ran que fa yan jiu ,xu yao jin yi bu yan jiu mei hua gong hang ye qian zai de que shi pai fang yuan 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自兰州大学的梁晓雪，发表于刊物兰州大学2019-07-29论文，是一篇关于细颗粒物论文,煤化工论文,源解析论文,污染特征论文,模型模拟论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自兰州大学2019-07-29论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。