东北地区冬季大气细颗粒物中多环芳烃的组分特征和来源解析开题报告
2022-01-12 22:25:13
全文总字数:3822字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
近年来,大气细颗粒物(PM2.5)已成为影响城市大气环境的重要污染物之一,对大气质量、人体健康都产生重要的影响。尽管政府采取一系列政策积极改善大气环境,但是灰霾天气仍然频繁发生,这就要求研究人员更深的探究污染物的来源,从根源采取措施,有效治理污染。而PM2.5的具体组分包括:OC(有机碳)、 EC(元素碳)、水溶性离子和多环芳烃。多环芳烃是指分子中含有两个及以上苯环的碳氢化合物,燃烧、生物合成、未开采的煤、石油和人为活动都是多环芳烃的重要来源。且多环芳烃具有强致癌性,对人体健康和生态环境都有危害。因此在各类大气细颗粒物中,多环芳烃这一组分具有一定的代表性。目前,国内对于PM2.5的研究大多集中在经济发达地区,随着全国空气质量的大幅下降,研究区域逐渐向发展中地区扩展。其中东北地区冬季供暖时间长,且工业化严重,伴随严重污染,是一个具有代表性的地区,而本文基于东北地区四个城市进行由点及面的研究。本文综述了东北地区冬季大气细颗粒物中多环芳烃这一组分的来源以及变化特征,基于实验和测量对这一组分的来源进行解析,并以此为基础对其变化特征进行对比总结,研究当前东北地区大气细颗粒物中多环芳烃的基本现状,并对未来发展以及解决办法进行分析和展望。为东北地区改善空气质量、有效控制污染排放提供有效的依据。国内外研究现状
张懿华等使用主成分分析法分析上海城区 OC 与 EC 的来源得出,上海城区 OC 与 EC 的主要来源是机动车尾气、燃煤排放、道路扬尘和生物质燃烧,其中机动车尾气在 4 个季节贡献最高,春季道路扬尘贡献明显,冬季燃煤贡献高于其它季节;Larsen等人通过源解析方法来确定巴尔的摩市大气中多环芳烃的来源,其中机动车尾气的贡献量为16-26%,煤炭为28-36%,石油为15-23%。Hu等通过特征比值法和主成分分析法分析了贵阳城市及农村地区PAHs的来源,发现煤炭燃烧和机动车尾气的混合污染是该地区PAHs的主要污染来源。Shen等人研究发现2007年全球多环芳烃年均排放量为504Gg,有三大主要来源,其中住宅区生物质燃烧占60.5%,野外生物质燃烧为13.6%,机动车尾气排放为12.8%。发达国家机动车数量多,耗油量大,石油燃烧成为PAHs主要的一次来源;而在我国北方地区,冬季室内以燃煤为主的集体采暖方式,成为我国冬季北方大气中PAHs的主要来源。多环芳烃及其衍生物随时间和空间的差异有很大变化。Ravindra等在比利时对16种PAHs进行分析,研究发现冬季气溶胶样品中PAHs浓度较其他季节高。Schauer等研究发现在德国慕尼黑交通枢纽站点和郊区住宅区站点冬季(采暖期)大气中PAHs浓度比其他季节高2-3倍,且城区交通站点大气中PAHs浓度约为郊区的2倍。
2. 研究的基本内容
本课题主要涉及研究的内容如下:
(1) 研究东北地区三个城市大气细颗粒物pm2.5中多环芳烃的组分特征:包括总体污染情况、不同环数多环芳烃的分布特征并根据多环芳烃浓度进行健康评估。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
(1) 实施方案
(2) 进度安排1.启动阶段(2018年9月1日-11月15日):毕业论文选题,师生双向选题,学院审核通过毕业论文(设计)题目,指导教师下达任务书, 指导学生查阅文献、审核上传任务书至学校“毕业设计(论文)智能管理系统”,做好开题前期工作。2.开题阶段(2018年11月16日-12月10日):在广泛查阅资料的基础上,完成课题研究方案,完成文献翻译(原文和译文对应在末尾包含“参考文献综述”相应内容)和开题报告等工作,指导教师审核通过后,组织开题论证和初期检查工作,上传相关材料至毕设系统。3.实施阶段(2018年12月11日-2019年4月30日):开展毕业论文(设计)相关的实验、设计、调研及结果的处理与分析等,完成中期检查、毕业论文(设计)相关写作,毕业论文(设计)初稿提交毕设系统,指导教师审阅和指导修改完成,查重检测通过后上传学生毕业论文(设计)定稿,学校及学院开展各专业论文校内外抽检,根据相关反馈意见进一步整改完善,指导教师和评阅教师评阅论文,完成答辩前准备工作。4.答辩阶段(2019年5月1日-5月20日):毕业论文(设计)答辩资格审查、 答辩与成绩评定、 指导教师审核通过后的论文最终稿上传毕设系统, 完成教务系统中毕业论文(设计)成绩录入。5.评价阶段(2019年5月31日前):完成学院2019届本科生毕业论文(设计)总结、材料归档,评估和检查。(3) 预期成果了解东北地区三个城市冬季大气细颗粒物中多环芳烃组分的变化特征;了解多环芳烃对人体健康带来的影响;基于特征比值法和PCA-MLR法对大气中多环芳烃进行来源解析。
4. 参考文献
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