生物质燃烧烟雾和大气降尘中多环芳烃及其烷基取代物的研究

发布时间：2020-07-12 04:58

【摘要】： 多环芳烃及其烷基取代物是一类具有强致畸致癌性的持久性有机污染物,主要来源于有机物的燃烧。除了石油和煤等化石燃料产生多环芳烃外,生物质的燃烧也是其重要来源。我国的生物质资源丰富,每年有6亿吨的农作物秸秆产生。其中,31.5%用作农村地区的炊事能源,25%在农田中就地焚烧。生物质燃烧排放出多种污染物,引起了较多的关注。但目前,我国在生物质燃烧排放多环芳烃类污染物方面的研究很少。针对这种状况,本文设计了秸秆燃烧和采样系统,采集秸秆燃烧后释放的多环芳烃及其烷基取代物,分析其种类、浓度和气相—颗粒相分布,并对影响多环芳烃排放的因素和排放特征进行了探讨.根据实验数据,计算了三种秸秆燃烧产生的多环芳烃的排放因子和我国每年秸秆燃烧产生的多环芳烃的总量以及毒性当量。 2003年上海市环境空气质量报告指出,降尘污染负荷系数居全市主要污染物之首。而降尘作为大气中其他颗粒物的重要的源和汇的之一,但目前对降尘及其中的有机污染物的研究很少。本论文对上海降尘中烷基多环芳烃的组成、时空分布、来源和环境影响进行了详细的分析和探讨. 本论文主要包括三个部分。第一部分为分析方法的优化。本文采用超临界流体萃取技术作为样品的萃取手段。先用模拟样品对影响APAHs萃取的实验条件进行探讨,然后用正交法对实际样品进行分析,以优化萃取条件。第二部分应用上述建立的分析方法检测了从2004年11月到2005年11月分季节上海市不同功能区的13个采样点的降尘样品中的APAHs的组成、浓度,并与PAHs进行了对比。同时,对其时空分布特点、源解析和对环境的影响做了研究。第三部分为秸秆燃烧排放多环芳烃及其烷基取代物的研究。针对我国生物质燃烧的现状,设计了模拟燃烧和采样的装置,采集并分析了三种我国主要的秸秆燃烧排放的TSP和多环芳烃及其烷基取代物。对不同秸秆燃烧排放的多环芳烃类化合物的组成、浓度和气相—颗粒相分布进行了分析。同时,对影响秸秆燃烧排放多环芳烃的因素进行了探讨。在此基础上,得到了不同秸秆燃烧排放的多环芳烃的排放因子,并计算了我国每年通过秸秆燃烧排放的TSP和多环芳烃的总量及其毒性当量。同时,还应用比值法和主成分因子分析法对秸秆燃烧源的多环芳烃的排放特征进行了研究。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X513
【图文】：

燃烧系统,风道,秸秆,多环芳烃

复旦大学博士学位论文为了进一步了解生物质燃烧产生的多环芳烃，JenkinS等人[68，69]设计了风箱 (windtunnel)用于模拟秸秆在农田的燃烧，如图1一2所示。分别是传输区、入口、燃烧区和采样区。秸秆由传输装置通过入口，到达燃烧区，并使气流在秸秆上流过，形成一个边界层模拟大气边界层，模拟秸秆的露天焚烧，最后采集烟道气。对8种不同的秸秆和薪柴进行燃烧，颗粒物中19种多环芳烃的含量在120一 4000mgkg.，之间[6，]。Kakareka[7。]等人采用一个侧面开口的无盖金属桶对露天燃烧进行模拟，颗粒物中16种多环芳烃的含量在239一 571mgkg一，之间，而气相PAHs的浓度为81一 351gm一

原理图,超临界流体萃取法,原理,三角形

超临界流体萃取法的原理

萃取压力,数字,化合物,样品萃取

3.1.2温度的影响在压力为 4500Psi时，在不同的温度下对样品萃取 30min。温度选定60℃、80oC、100℃、1100C、120oC。图3一lb显示了12种APAHS在不同温度下的回收率。从实验结果来看，APAHs的萃取效率随萃取室温度的升高而明显提高，对于高分子量的APAHS效果更为显著，这一点与压力的影响相似。在60℃时大都在40一5006之间，而在120℃时基本都8006以上，普遍提高了40一80%。所以，120℃是比较合适的温度。温度对萃取的影响比较复杂，一般有两种趋势。一方面，流体密度随温度的升高而降低

【参考文献】