我国典型地区大气颗粒物测量技术、粒径分布及长期变化趋势
发布时间：2025-06-26 00:45
大气颗粒物是我国最主要大气污染物之一,其对人体健康、大气能见度、大气化学和辐射平衡、全球气候变化等都具有重要的影响。本研究通过在我国北京、山东济南和湖南衡山地区进行的大气颗粒物强化观测,以及香港地区大气颗粒物长期观测的资料分析,有针对性地研究了我国大气颗粒物测量技术、粒径分布特征和长期变化趋势。 利用2007年冬季和2008年夏季在济南城区和北京近郊区开展的野外观测,针对PM2.s硫酸盐和硝酸盐的采样分析技术,对传统膜采样系统(RAAS)、溶蚀器膜采样系统(HCD)、颗粒物分级采样系统(MOUDI)和在线水溶性离子分析系统(AIM)的测量表现进行了评估。考虑到溶蚀器膜采样系统的测量误差最小,本研究将HCD的测量结果作为对比基准。结果表明,AIM系统经过改进以后,在两个站点对硫酸盐和硝酸盐的测量均表现很好。对于传统(非溶蚀器)膜采样系统,其对硫酸盐的测量表现良好,而对硝酸盐的测量表现则与采样膜的种类以及大气颗粒物浓度有关：用石英膜采样时,硝酸盐的整体测量误差很小；用特氟龙膜采样时,在高浓度硝酸盐环境下(大于10gg/m3)的测量误差较小,但在低浓度硝酸盐环境下(小于10μg/m3)则存...
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要 ABSTRACT 第一章 绪论
1.1 大气颗粒物研究综述
1.2 研究背景及国内外研究现状
1.2.1 大气颗粒物空气质量标准及相关污染排放
1.2.2 大气颗粒物观测研究
1.2.3 大气颗粒物采样分析仪器
1.2.4 大气颗粒物重金属
1.2.5 新颗粒物生成与成长
1.3 主要研究内容
1.4 主要创新点及科学意义 第二章 实验及研究方法
2.1 观测实验
2.1.1 北京奥运观测
2.1.2 济南观测
2.1.3 衡山观测
2.2 香港数据来源
2.3 监测仪器
2.3.1 气体监测仪器
2.3.2 气溶胶监测仪器
2.3.3 颗粒物膜样品分析
2.3.4 WPSTM1000XP仪器介绍
2.4 研究方法
2.4.1 后推气流轨迹的模拟及聚类分析
2.4.2 趋势分析方法 第三章 PM2.5硫酸盐、硝酸盐测量技术的对比研究
3.1 实验设计
3.1.1 野外实验设计
3.1.2 AIM系统存在问题及其改进
3.2 测量仪器的表现评估
3.2.1 AIM的测量表现
3.2.2 RAAS的测量表现
3.2.3 MOUDI的采样误差
3.4 本章小结 第四章 我国典型地区的颗粒物数浓度粒径分布及颗粒物成核事件研究
4.1 典型地区颗粒物数浓度统计及其粒径分布特征
4.1.1 北京
4.1.2 衡山
4.2 自由对流层颗粒物数浓度粒径分布特征及其与气团来源的关系
4.2.1 边界层高度判定及自由对流层颗粒物数浓度的粒径分布特征
4.2.2 衡山气流轨迹聚类分析
4.2.3 不同气团对自由对流层中颗粒物粒径分布的影响
4.3 颗粒物生成-成长事件分析
4.3.1 颗粒物生成-成长事件频数统计
4.3.2 颗粒物生成速率、碰并汇及增长速率的计算
4.4 本章小结 第五章 香港地区大气颗粒物成分的长期变化趋势及季节变化规律研究
5.1 中国内地及香港地区的污染物排放变化趋势
5.1.1 中国内地SO2,NOx排放变化趋势
5.1.2 香港地区SO2,NOx排放变化趋势
5.2 香港城区SO2、NOx、PM10及降水酸度的长期变化趋势
5.2.1 数据来源、站点分布及污染物浓度水平
5.2.2 香港地区SO2及NOx的长期变化趋势
5.2.3 PM10质量浓度及主要水溶性离子的长期变化趋势
5.2.4 降水酸度的长期变化趋势
5.2.5 大气颗粒物重金属元素的长期变化趋势
5.3 香港地区颗粒物成分及降水酸度的季节变化
5.3.1 大气颗粒物PM10及其主要水溶性离子
5.3.2 降水酸度
5.3.3 重金属元素
5.4 香港地区气团的主要传输路径及其对大气污染物浓度的影响
5.4.1 香港地区后推气流轨迹的聚类分析
5.4.2 不同气团中大气颗粒物的浓度及变化趋势
5.5 本地及长距离污染源对香港大气颗粒物成分变化趋势的影响
5.5.1 本地排放对硫酸盐和硝酸盐变化趋势的影响
5.5.2 长距离传输对硫酸盐和硝酸盐变化趋势的影响
5.5.3 本地排放及长距离传输对大气重金属的影响
5.5.4 其它因素对香港地区大气颗粒物成分变化趋势的影响
5.6 本章小结 第六章 奥运减排控制措施对北京空气质量的影响
6.1 研究背景及浓度水平
6.2 短期控制措施及气象因子对北京空气质量的影响
6.2.1 短期控制措施对空气质量的影响
6.2.2 观测期间天气形势及传输特征
6.3 区域传输对北京空气质量的影响
6.4 长期控制措施对北京空气质量的影响
6.5 奥运控制措施对北京地区降水酸度的影响
6.6 本章小结 第七章 总结及展望
7.1 主要结论
7.2 未来研究工作展望 参考文献 致谢 博士期间论文发表及专利获得情况 学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：4052883
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要 ABSTRACT 第一章 绪论
1.1 大气颗粒物研究综述
1.2 研究背景及国内外研究现状
1.2.1 大气颗粒物空气质量标准及相关污染排放
1.2.2 大气颗粒物观测研究
1.2.3 大气颗粒物采样分析仪器
1.2.4 大气颗粒物重金属
1.2.5 新颗粒物生成与成长
1.3 主要研究内容
1.4 主要创新点及科学意义 第二章 实验及研究方法
2.1 观测实验
2.1.1 北京奥运观测
2.1.2 济南观测
2.1.3 衡山观测
2.2 香港数据来源
2.3 监测仪器
2.3.1 气体监测仪器
2.3.2 气溶胶监测仪器
2.3.3 颗粒物膜样品分析
2.3.4 WPSTM1000XP仪器介绍
2.4 研究方法
2.4.1 后推气流轨迹的模拟及聚类分析
2.4.2 趋势分析方法 第三章 PM2.5硫酸盐、硝酸盐测量技术的对比研究
3.1 实验设计
3.1.1 野外实验设计
3.1.2 AIM系统存在问题及其改进
3.2 测量仪器的表现评估
3.2.1 AIM的测量表现
3.2.2 RAAS的测量表现
3.2.3 MOUDI的采样误差
3.4 本章小结 第四章 我国典型地区的颗粒物数浓度粒径分布及颗粒物成核事件研究
4.1 典型地区颗粒物数浓度统计及其粒径分布特征
4.1.1 北京
4.1.2 衡山
4.2 自由对流层颗粒物数浓度粒径分布特征及其与气团来源的关系
4.2.1 边界层高度判定及自由对流层颗粒物数浓度的粒径分布特征
4.2.2 衡山气流轨迹聚类分析
4.2.3 不同气团对自由对流层中颗粒物粒径分布的影响
4.3 颗粒物生成-成长事件分析
4.3.1 颗粒物生成-成长事件频数统计
4.3.2 颗粒物生成速率、碰并汇及增长速率的计算
4.4 本章小结 第五章 香港地区大气颗粒物成分的长期变化趋势及季节变化规律研究
5.1 中国内地及香港地区的污染物排放变化趋势
5.1.1 中国内地SO2,NOx排放变化趋势
5.1.2 香港地区SO2,NOx排放变化趋势
5.2 香港城区SO2、NOx、PM10及降水酸度的长期变化趋势
5.2.1 数据来源、站点分布及污染物浓度水平
5.2.2 香港地区SO2及NOx的长期变化趋势
5.2.3 PM10质量浓度及主要水溶性离子的长期变化趋势
5.2.4 降水酸度的长期变化趋势
5.2.5 大气颗粒物重金属元素的长期变化趋势
5.3 香港地区颗粒物成分及降水酸度的季节变化
5.3.1 大气颗粒物PM10及其主要水溶性离子
5.3.2 降水酸度
5.3.3 重金属元素
5.4 香港地区气团的主要传输路径及其对大气污染物浓度的影响
5.4.1 香港地区后推气流轨迹的聚类分析
5.4.2 不同气团中大气颗粒物的浓度及变化趋势
5.5 本地及长距离污染源对香港大气颗粒物成分变化趋势的影响
5.5.1 本地排放对硫酸盐和硝酸盐变化趋势的影响
5.5.2 长距离传输对硫酸盐和硝酸盐变化趋势的影响
5.5.3 本地排放及长距离传输对大气重金属的影响
5.5.4 其它因素对香港地区大气颗粒物成分变化趋势的影响
5.6 本章小结 第六章 奥运减排控制措施对北京空气质量的影响
6.1 研究背景及浓度水平
6.2 短期控制措施及气象因子对北京空气质量的影响
6.2.1 短期控制措施对空气质量的影响
6.2.2 观测期间天气形势及传输特征
6.3 区域传输对北京空气质量的影响
6.4 长期控制措施对北京空气质量的影响
6.5 奥运控制措施对北京地区降水酸度的影响
6.6 本章小结 第七章 总结及展望
7.1 主要结论
7.2 未来研究工作展望 参考文献 致谢 博士期间论文发表及专利获得情况 学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：4052883
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