城市大气消光系数的贡献因子估算及成霾机制分析开题报告

 2021-08-14 02:38:07

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着经济发展和城市化进程的加速,我国大气复合污染的态势日益严峻。卫星观测结果表明,我国约30 %国土面积、近8 亿人口正遭受灰霾的危害。尤其是京津冀、长三角和珠三角等区域面临着严重的灰霾污染。其中,北京、上海灰霾发生频率大于50%,广州、深圳等地灰霾发生频率也超过30%。国务院《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》中明确指出:“近年来,我国一些地区酸雨、灰霾和光化学烟雾等区域性大气污染问题日益突出,严重威胁群众健康,影响环境安全。”灰霾的危害包括:影响公众身心健康和环境安全;降低大气能见度,影响区域气候;影响国家形象和环境外交等。因此,如何保持经济快速稳定发展的同时又能保障空气质量达标,已成为各级政府部门不可回避的问题。解决大气灰霾问题的最佳途径,首先是对现状的认知、评估和趋势预测,第二步是确定污染源头和权重,第三步是整体规划污染物减排目标,循序渐进、分步实施,最终使空气质量全面达标。因此,为了保持经济发展、保障环境质量、提高政府公信力及稳定和谐社会,必须在科学、技术及相应的对策方面对灰霾问题进行深入的综合研究。

2010 年中国气象局颁布实施了《霾的观测和预报等级》( qx/t 113-2010) ,将能见度低于10 km,相对湿度< 80% 或相对湿度介于80% ~95%,pm2. 5质量浓度> 75 μg·m - 3 的天气定义为霾天气[1]. 霾天气本质上是由气溶胶散射和吸收的消光特性引起的. 高浓度细粒子污染是导致霾天气最接的因子[2]. 霾天气形成时,不仅使能见度下降人们视觉感受变差,还能引起呼吸道系统疾病[3].可见开展能见度下降机制方面研究具有十分重要的现实意义.

能见度下降时大量的细粒子悬浮在空中,高浓度细粒子可以导致呼吸道系统疾病(po pe etal., 2002)。能见度下降主要是由于大气细粒子的散光和吸光特性导致的, 因此大气能见度是判别城市环境空气质量好坏的重要指标之一(watson, 2002)。国外对大气能见度的研究十分重视,美国1988 年在建立30 个能见度和pm2.5 观测点的基础上实施了大型能见度观测计划improve(interagency monito ring of protected visual environment)(sisler e t al ., 2000), 澳大利亚、英国、韩国等随后开始重视大气能见度的观测研究(chan et al ., 1999 ;doy le et al ., 2002 ;kim ,2007)。我国在大气能见度方面也开展了一些研究工作, 并取得一定的成果(王玮等, 2001 ;宋宇等, 2003 ;马雁军等, 2005 ;yang et al ., 2007)。近年来有学者逐渐开展大气能见度的研究, 其中比较有代表性的有中国气象局热带海洋研究所对大气能见度、颗粒物质量浓度、黑碳浓度、气溶胶散射系数、气象因子进行的观测研究, 分析了大气能见度下降的原因(deng e t al ., 2008)。北京大学通过对气溶胶散射系数和吸收系数、粒子化学成分以及no2浓度等进行观测, 初步探讨了气溶胶散射系数、吸收系数和水汽分子散射系数对大气消光系数的贡献(刘新罡等, 2006)。这些研究成果对进一步认识能见度下降的成因起到较大作用, 但没有具体解析出导致大气能见度降低的主要化学成分及其贡献率。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容与方案

本研究利用某地点作为观测点,于2016 年3 月1 ~ 31 日进行了31 d 的连续观测,获得了pm2. 5、水溶性离子、有机碳、元素碳和土壤元素等第一手观测数据,同步收集了中国科学院大气物理所大气散射系数和吸收系数,利用improve 方程重建大气消光系数,在此基础上评估pm2. 5中主要的化学成分对大气消光系数的贡献率,以期为该地区进一步开展霾天气防治工作提供科学依据.

样品采集:于2010 年1 月1 ~ 31 日利用两台frmomnitm( bgi co. ,usa) 颗粒物采样器每天同步采集一张pm2. 5石英膜( whatman qm/a,england ) 和一张teflon 膜( whatman ptfe,england) 样品. 采样时间为当日的10: 00 到次日的10: 00,采样器流量为5. 0l·min - 1,石英膜在采样前用800℃高温灼烧3 h( 去除可能的碳污染) ,冷却后放在恒温恒湿箱( 温度20~ 23℃,相对湿度35% ~ 45%) 平衡24 h,再用精度为1 μg 电子天平( sartorius,gttingen,germany) 进行称量,采样完成后样品放入冰箱冷冻柜中- 18℃保存待进行化学分。

水溶性离子分析:剪取四分之一的石英膜加入10 ml 去离子水( r > 18. 2 mΩ) ,超声萃取1 h,采用0. 45 μm 针孔过滤器过滤,用中国科学院地球环境研究所气溶胶实验室的dionex-600 型离子色谱仪对水溶性离子进行分析. na 、nh 4 、k 、mg2 和ca2 这5 种阳离子使用cs12a 分析柱和cg12a 保护柱及csrs 抑制器进行检测分析,淋洗液使用浓度为20mmol·l - 1的msa,流速为1 ml·min - 1 . 4 种阴离子f -、c1 -、no -3和so2 -4使用as11-hc 分析柱和ag11-hc 保护柱及asrs 抑制器进行检测分析,淋洗液是20 mmol·l - 1 的koh,流速为1 ml·min - 1 .数据质量控制采用美国沙漠所( dri) 质量控制标准,每测定10 个样品复检1 个,样品质量浓度在0. 030 ~ 0.100 g·l - 1 范围时,允许的标准偏差为±30 %; 质量浓度在0. 100 ~ 0.150 g·l - 1 之间时,要求标准偏差为< 20%; 样品质量浓度> 0. 150 g·l - 1时,允许的标准偏差为10%.

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究计划与安排

3月14日~3月20日:背景了解及资料查询

3月21日~4月23日:数据收集与分析

4月24日~6月6日:论文内容编写

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1] qx/t 113-2010,霾的观测和预报等级[s].

[2] watson j g. visibility: science and regulation [j]. journal ofthe air and waste management association,2002,52( 6) : 628-713.

[3] pope c a,dockery d w. health effects of fine particulate airpollution: lines that connect [j]. journal of the air and wastemanagement association,2006,56( 6) : 709-742.

[4] sisler j f,malm w c. interpretation of trends of pm2. 5 andreconstructed visibility from the improve network [j]. journalof the air and waste management association,2000,50: 775-789.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。