天津市区大气氨和不同粒径颗粒物铵的浓度和变化研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guoxuemei123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近些年,因为大量的能源消耗和快速增长的机动车数量,中国面临严重的大气颗粒物污染。颗粒物污染以铵化的细颗粒物浓度的升高为特征,因为它们的化学成分和在大气较长的生命周期,对人体健康、可见度产生了很多负面的影响。粗颗粒物的叠加也是减少可见度一种重要的因子。另外,酸性物质和有毒物质通过粗颗粒物沉降对生态系统造成了负面的影响。但是目前的研究聚焦在单一的颗粒物类型,比如PM2.5(空气动力学直径≤2.5 μm的颗粒物)和TSP(总悬浮颗粒物)。单一的颗粒物类型对于更好理解不同粒径颗粒污染是不足的。不同粒径颗粒物的化学成分布特征对于理解大气中的物理化学过程是非常重要的。自上个世纪初以来,为满足人口增长对食物和能源的需求,化肥施用和养殖业等造成人为氨(NH3)排放快速增加。大气氨浓度和大气铵态氮沉降升高造成空气质量下降和许多负面的生态效应。NH3作为重要碱性气体,在大气颗粒物,尤其是细颗粒物的形成中,扮演重要的角色。但是它没有被包括进减排措施中。理解NH3向PM-NH4+(颗粒物铵)转化过程对于更加有效地减排措施是有重要意义的。本研究2018年3月到9月对天津市区颗粒物污染展开了密集监测,一共取得颗粒物样本261个和NH3样本39个,为进一步了解颗粒物污染和PM-NH4+转化提供数据支持,同时也为城市环境管理、制定污染控制标准和改善城市空气质量提供科学依据。主要研究成果如下:(1)对于不同粒径的颗粒物而言,采样期间所有PM平均浓度升序排列为(PM 的下标表示粒径范围,单位为 μm):PM<0.43(6.4 μg m-3)9(23 μg m-3)。采样期间,PM2.1平均占总 PM 的38.8%,说明细颗粒在颗粒物污染中占重要地位。而且PM1.1平均占PM2.1的68.2%,意味着天津细颗粒物污染主要是来自亚微细米。(2)不同粒径颗粒物中水溶性离子(Na+,NH4+,K+,Mg2+,Ca2+,F-,Cl-,NO2-,SO42-,NO3-,PO43-,缩写为 WSI,water-souluble ions)合占对应粒径颗粒物浓度的平均比例升序排列:PM4.7-5.8-WSI(17.5%)9-WSI(22.5%)2.1-WSI高。可能有两个原因。第一细颗粒物主要来自二次颗粒物(NH4+,SO42-和N03-,缩写为SNA)并且不会生长成粗颗粒,第二细颗粒物有更大的比表面积,更容易吸附这些物质。PM2.1中SNA平均占PM2.1的38%,特别是在3月份这个比例达到58%,说明SNA在细颗粒污染中起到了重要作用。PM<0.43,PM0.43-0.65,PM0.65-1.1,PM1.1-2.1,PM2.1-3.3,PM3.3-4.7,PM4.7-5.8,PM5.8-9,PM>9中NH4+与(NO3-+2*SO42-)的平均摩尔比分别是 0.20,1.00,0.97,0.74,0.23,0.12,0.09,0.06,0.06。PM0.43-2.1的平均摩尔比更大且接近1(化学反应计量数),恰好是SNA聚集更集中的粒径,说明SNA的前体物(已反应的部分)反应更充分,对于细颗粒物的贡献更大。(3)按月份尺度来看,3-9月份NH3的平均浓度分别是6.97 μg m-3,3.78μg m-3,4.59 μg m-3,3.88 μg m-3,4.73 μg m-3,8.04 μg m-3,9.58 μg m-3。3-9月份对应的总PM-NH4+平均浓度分别为8.91 μgm-3,4.40 μg m-3,3.20 μg m-3,3.76 μg m-3,3.67 μg m-3,1.99 μg m-3,3.44 μg m-3。按季节划分,冷季节(3-4月)总PM-NH4+的平均浓度高于暖季节(5-9月),NH3浓度则相反。冷季节总PM-NH4+平均转化率(41.7%)高于暖季节总PM-NH4+平均转化率(27.1%)。按颗粒物污染情况划分,空气污染期间(PM2.1>75 μg m-3)的总PM-NH4+平均转化率(53.2%)高于空气洁净期间(PM2.1<75 μg m-3)总PM-NH4+平均转化率(31.1%)。综上所述,细颗粒物是颗粒物污染的重要组成部分,吸附污染物的比例更大。低温和空气污染期间,NH3向PM-NH4+转化的效率更高。
其他文献
Hamiltonian力学,Newtonian力学和Lagrangian力学是经典力学的三种表现形式,这些不同的数学形式表示相同的物理规律.所有真实的,耗散可忽略不计的物理过程都可以用Hamiltonia
2017年1月,挪威石油位于苏格兰东北海岸的Pilot Park浮式风电场装机容量30MW,水深超过100m预计于2017年底投入使用。该项目能够充分利用苏格兰丰富的海上风能资源,为浮式风电
会议
蛋白酶pyrolysin是来源于超嗜热古菌Pyrococcus furiosus且与细胞外层结构相结合的超嗜热蛋白酶。蛋白酶pyrolysin是一个典型的超嗜热蛋白酶,其最适反应温度是115℃,在高温条
背景:布鲁菌病(Brucellosis简称布病)是由布鲁杆菌(简称布菌)引起的人畜共患传染病,能够引起患者多器官系统损伤进而严重降低了患者的生活质量,故而准确诊断布病和治疗尤为重
Maltocin P28 是 Stenotrophomonas maltophilia P28 产生的一种细菌素,是一种类似噬菌体尾部结构的多蛋白复合体,能够抑制多株嗜麦芽寡养单胞菌的生长。Maltocin P28基因簇
氮添加改变了土壤碳循环的过程,使森林生态系统的稳定性遭到破坏。随着大气氮素量的增加,研究土壤呼吸及其组分对氮添加的响应,探讨其影响机理,对深入了解森林生态系统碳动态具有重要的意义[1]。本研究以安徽省合肥市城市近郊(大蜀山)、城市远郊(紫蓬山)的麻栎林为研究对象,从2018年8月至2018年12月,在试验地的麻栎林进行氮添加实验,设置三个处理水平即对照样地(0 Kg N·m-2·yr-1)、低氮样
304不锈钢是一种优秀的耐腐蚀材料,相较于低合金钢、碳钢等比较难以发生氢脆腐蚀,因而被广泛应用于海洋、石油、航天航空、氢能源、核工业等领域。但是当氢浓度过高,或者氢气
冰川作为地球表层自然系统的重要组成要素之一,冰川变化反映了地球气候系统五大圈层间密切而复杂的相关联系和相互作用,被认为是天然的气候指示计。受全球气候变暖影响,进入2
钛合金因其低弹性模量、强度高、耐腐蚀强等优点成为重要的生物医用金属材料之一。使用钛合金替代大量应用的不锈钢,能够减弱植入体在生物体内服役时的“应力屏蔽”效应,因此
随着人们环境意识的逐渐提高和生态环境的急需改善,价格低廉、不易造成二次污染的吸附材料的开发成为研究热点之一。本文以明胶为基膜原料,添加凹凸棒土,制备了明胶/纳米凹凸棒土复合膜。对明胶/纳米凹凸棒土复合膜的形貌、结构和理化性能进行研究,为明胶/纳米凹凸棒土复合膜应用于废水处理的可行性提供理论依据。以刚果红为偶氮染料废水模型,研究明胶/纳米凹凸棒土复合膜对偶氮染料废水的吸附规律及机理。主要的研究内容如