呼和浩特市大气降尘及源分析

论文摘要

我国北方干旱半干旱地区生态脆弱,土质疏松,大风天气条件下极易发生沙尘天气,使空气环境质量下降。内蒙古自治区呼和浩特市即处在这一沙尘暴易发区。本论文以呼和浩特市为主研究区。2005年到2006年在内蒙古师范大学、内蒙古师范大学和林盛乐校区布点用玻璃球法和湿法采集降尘样品,用大平铲定点采集阴山北麓表土样品、蒙古国表土样品,用毛刷扫取呼和浩特市区道路尘样品、呼和浩特市煤烟尘样品、呼和浩特市区建筑尘样品,对样品做了机械组成、比表面、电镜扫描及化学元素组成等理化实验。对实验数据采用对比分析法、判别函数分析法、富集系数法等方法进行了分析比较,得出:呼和浩特市大气降尘集中在春季,尤其以大风降尘量为最大;呼和浩特市尘暴降尘物的粒径范围大,且受发生具体条件的影响,降尘粒度分布稳定性差;降尘有较大的比表面,湿法收集条件下,比表面平均值为5.65m2/g,玻璃球法收集条件下,比表面平均值为2.60 m2/g;电镜扫描图显示,湿法收集降尘的颗粒较小,粒径过渡均匀,玻璃球法收集的降尘颗粒较大,粒径差别较大,湿法接收的降尘中大颗粒所占的比例小于玻璃球法接收降尘中大颗粒所占的比例; SiO2是各个降尘样的最主要成分,其质量百分含量在50%左右,其次Al2O3的含量最多,质量百分含量在11%-14%之间,CaO与Fe2O3的含量相差不大,其质量百分含量约为5%-7%,SiO2、Al2O3、Fe2O3这三种成分为降尘的最主要成分;呼和浩特沙尘暴降尘与非尘暴降尘化学成分质量百分含量个别成分相似,整体相差较大;阴山北麓表土与呼和浩特大气降尘的关联性很好。整体而言,呼和浩特市区大气降尘尘源物质还是以附近的阴山北麓表土及市区道路尘为主,在主尘源物质传输过程中加合了输移路径上的其他一些飞扬物。通过上述研究,基本摸清了呼和浩特市春夏期间大气降尘的性质及主要来源,为市区大气环境质量改善提供科学依据。本文中市区道路尘又是一种兼有交通尘、煤烟尘、建筑尘及其它各种来源尘土的混合物,受实际取样条件限制,未能将道路尘的成分详细区分,但从已有实验结果可以得出其对交通尘的代表性较高。受样本数量限制,未能用因子分析法进行呼和浩特大气降尘源解析,对于降尘与蒙古国表土关系的分析也显得很是粗略,实为论文中的缺憾之处。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1. 综述
• 1.1 引言
• 1.2 大气颗粒物研究进展
• 1.3 呼和浩特市大气降尘研究进展
• 1.4 研究区选择
• 1.5 研究目的和意义、内容、方法和技术路线
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 方法和技术路线
• 2. 研究区概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 地理位置、地形特征
• 2.1.2 气候与气象特征
• 2.1.3 水文状况
• 2.1.4 植被
• 2.1.5 土壤
• 2.2 社会经济概况
• 2.2.1 人口、经济与产业
• 2.2.2 能源结构
• 2.2.3 交通状况
• 2.3 呼和浩特市大气环境状况
• 3. 调查分析与实验
• 3.1 尘源调查分析
• 3.2 算法原理
• 3.2.1 判别函数分析原理
• 3.2.2 富集因子法原理
• 3.2.3 标识元素的选定
• 3.3 样品采集处理与理化性质测定
• 3.3.1 样品采集处理
• 3.3.1.1 降尘样品采集处理
• 3.3.1.2 尘源样品采集处理
• 3.4 样品理化性质测定
• 3.4.1 降尘量测定及降尘强度计算
• 3.4.2 沙尘暴降尘粒度测定及结果
• 3.4.3 样品比表面积测定及结果
• 3.4.4 降尘样品电镜扫描
• 3.4.5 样品化学成分测定
• 4. 实验结果分析
• 4.1 降尘性质分析
• 4.1.1 降尘强度分析
• 4.1.2 和林盛乐校区尘暴降尘粒度特征分析
• 4.1.3 降尘比表面积分析
• 4.1.4 降尘电镜扫描分析
• 4.2 大气降尘与尘源关系分析
• 4.2.1 两种收集方法对成分测定的影响
• 4.2.2 呼和浩特市大气降尘元素特征
• 4.2.3 尘源元素特征
• 4.3 利用富集因子法及判别函数法进行大气降尘源分析
• 4.3.1 利用富集因子法进行源解析
• 4.3.2 降尘与尘源判别函数分析
• 5. 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢