空气颗粒物二重源解析应用技术与方法研究

摘要

颗粒物源解析已经成为制定城市大气颗粒物污染控制对策的不可缺少的科学依据,二重源解析技术作为化学质量平衡模型理论的发展自提出以来得到广泛应用,为分析和解决中国复杂的颗粒物污染问题起到重要作用。 为了丰富和发展大气颗粒物源解析技术,使之更好地为环境管理服务,本论文针对二重源解析应用技术开展研究。论文对二重源解析技术的框架和应用条件开展研究,分析和阐述了多次CMB模型模拟之间的嵌套关系,通过模拟数据得到二重源解析技术的应用条件。论文分析了二重源解析技术对源解析结果的诊断作用,提出了二重源解析技术对源解析结果诊断的指标―相对偏差(RD),该指标为扬尘替代时单一尘源类的贡献值与单一尘源类直接对受体贡献值的偏差,它反映了二重源解析中几次CMB模型结果之间嵌套平衡的程度,可以从物理意义上对结果进行诊断。论文以蒙特卡罗方法为基础建立了针对二重源解析的数据仿真系统,通过建立的数据仿真系统进行误差引入模拟实验,比较和分析了源成分误差、受体成分误差以及源和受体误差同时引入的情况对二重源解析体系的影响,在此基础上研究确定了二重源解析结果判别指标RD的取值范围为±0.4;论文在太原市开展实例研究,对太原市大气颗粒物进行来源解析,应用论文的研究结果评价二重源解析技术在太原源解析中的应用情况。 颗粒物样品库可以为源解析研究提供基础资料,论文收集和整理了不同城市不同时间的颗粒物样品,提出颗粒物源解析样品库建设方法。

目录

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声明

第一章绪论

第一节引言

第二节我国颗粒物污染现状

第三节大气颗粒物源解析技术的产生和发展

1.3.1扩散模型与受体模型

1.3.2受体模型研究方法

第四节化学质量平衡(CMB)受体受体模型研究进展

1.4.1模型算法以及软件研究进展

1.4.2应用范围研究进展

1.4.3成分谱研究进展

1.4.4模型模拟研究进展

1.4.5二重源解析技术

第五节论文的主要内容

第二章环境空气颗粒物样品库建设方法研究

第一节样品库建设的意义

第二节颗粒物样品库

2.2.1颗粒物污染源样品

2.2.2受体样品

第三节样品存放条件

第四节样品库样品数据管理

2.4.1样品编号规则

2.4.2样品信息

第五节样品库建设

第三章二重源解析技术及应用条件研究

第一节二重源解析应用技术及存在问题

3.1.1二重源解析技术提出及应用实践

3.1.2二重源解析技术存在问题

第二节二重源解析技术框架

第三节二重源解析技术解析应用条件研究

3.3.1模拟数据的构建

3.3.2模拟数据的二重源解析结果

3.3.3"二重"排放源替代单一排放源的条件研究

第四节结论

第四章空气颗粒物源解析结果的二重源解析诊断技术研究

第一节CMB模型拟合优度诊断指标及作用

4.1.1 CMB模型拟合优度诊断指标

4.1.2 CMB模型拟合优度诊断指标的作用

第二节二重源解析技术对源解析结果的诊断作用

第三节源解析结果诊断指标的仿真模拟研究

4.3.1蒙特卡罗(Monte Carlo)方法与随机数的产生

4.3.2数据来源

4.3.3源解析结果判别指标

4.3.4模拟方案设计

4.3.5模拟实验

第四节结论

第五章应用实例研究

第一节城市基本概况

5.1.1自然环境概况

5.1.2污染气象条件分析

5.1.3工业结构及布局

5.1.4能源结构

5.1.5环境空气质量状况

第二节源与受体样品采样

5.2.1颗粒物源样品采集

5.2.2环境样品采集站位的设置及采样

第三节样品分析方法与结果

5.3.1无机元素分析

5.3.2离子分析

5.3.3碳分析

5.3.4有机物多环芳烃的分析

5.3.5样品分析结果

第四节源解析结果计算与检验

5.4.1空气颗粒物"一重源解析"结果

5.4.2城市扬尘源解析

5.4.3扬尘替代源类的选择与结果

5.4.4二重源解析结果

5.4.5源解析结果的检验

第五节结论

第六章结论、创新点与不足

结论

创新点

不足

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文与研究成果