室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳烃的排放因子及影响因素

发布时间：2022-07-13 17:08

　　颗粒物（Particulate Matter, PM）和多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs）是两类广泛受到研究关注的污染物，其对环境质量和人体健康都有着显著的影响。在污染物的各种排放源中，室内固体燃料的燃烧排放是一个重要的贡献者。在发展中国家的农村地区。由于清洁能源的使用成本相对较高，而且普及面有限，同时传统的生物质能源和煤炭又比较容易获得，因此，这类固体燃料是居民生活和取暖活动的主要能源，消耗量很大。排放估算是研究污染物的环境行为及其影响的基础，一般由排放因子和能源消耗量计算得到。缺乏实测而有效的排放因子（Emission Factors, EF）是造成排放估算不确定性的主要原因。目前，围绕中国农村地区室内固体燃料，如秸秆、薪柴和煤炭燃烧过程排放的颗粒物和多环芳烃等污染物的排放因子测定工作还比较少。本研究在实际的厨房环境中，模拟了室内煤炭、秸秆和薪柴的燃烧过程，测定了固体燃料的室内燃烧排放特征。本研究的主要创新点在：1)针对目前排放因子数据稀缺，造成排放估算不确定性较高的现状，通过实测研究提供了大量的颗粒物、有机碳（Organic C... 

【文章页数】：184 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究意义
        1.1.1 颗粒物的环境影响
        1.1.2 多环芳烃及其衍生物
        1.1.3 排放估算和室内固体燃料排放
    1.2 研究目标
    1.3 研究内容
第二章 研究进展
    2.1 污染物的环境影响
        2.1.1 颗粒物及元素碳、有机碳
        2.1.2 多环芳烃及其衍生物
    2.2 排放估算
        2.2.1 颗粒物及元素碳的排放估算
        2.2.2 多环芳烃的排放估算
        2.2.3 估算的不确定性
    2.3 固体燃料燃烧排放研究
        2.3.1 室内固体燃料
        2.3.2 排放因子测定
第三章 研究方法
    3.1 燃烧实验
        3.1.1 室内燃烧环境
        3.1.2 燃料选择及性质
        3.1.3 颗粒燃料
    3.2 采样方法
        3.2.1 采样位置描述
        3.2.2 颗粒物及炭黑的采样
        3.2.3 颗粒物的粒径分布研究
        3.2.4 多环芳烃及其衍生物
    3.3 野外现场实验
        3.3.1 现场样点信息
        3.3.2 燃烧实验和采样
    3.4 分析测定
        3.4.1 含碳气体测定
        3.4.2 颗粒物及炭黑的分析方法
        3.4.3 多环芳烃及其衍生物的分析测定
    3.5 数据处理和质量控制
        3.5.1 排放因子计算方法
        3.5.2 实验室分析质控
第四章 碳颗粒物的排放因子
    4.1 煤炭燃烧排放
        4.1.1 排放因子及影响因素
        4.1.2 特征比值分析
        4.1.3 粒径分布及影响因素
        4.1.4 化合物之间的相关关系
    4.2 秸秆燃烧排放
        4.2.1 排放因子及影响因素
        4.2.2 特征比值分析
        4.2.3 粒径分布及影响因素
        4.2.4 化合物之间的相关关系
    4.3 薪柴燃烧排放
        4.3.1 排放因子及影响因素
        4.3.2 特征比值分析
        4.3.3 粒径分布及影响因素
        4.3.4 化合物之间的相关关系
    4.4 燃料间比较
        4.4.1 排放因子及特征比
        4.4.2 粒径分布
    4.5 小结
第五章 母体多环芳烃的排放因子
    5.1 煤炭燃烧排放
        5.1.1 排放因子及影响因素
        5.1.2 谱分布和特征比值
        5.1.3 颗粒态多环芳烃粒径分布
        5.1.4 气固分配过程及机理
    5.2 秸秆燃烧排放
        5.2.1 排放因子及影响因素
        5.2.2 谱分布和特征比值
        5.2.3 粒径态多环芳烃粒径分布
        5.2.4 气固分配过程及机理
    5.3 薪柴燃烧排放
        5.3.1 排放因子及影响因素
        5.3.2 谱分布和特征比值
        5.3.3 颗粒态多环芳烃的粒径分布
        5.3.4 气固分配过程及机理
    5.4 燃料间比较
        5.4.1 排放因子
        5.4.2 多环芳烃谱分布
        5.4.3 惹烯的排放
    5.5 小结
第六章 硝基和含氧多环芳烃的排放因子
    6.1 煤炭燃烧排放
        6.1.1 排放因子及影响因素
        6.1.2 与母体多环芳烃关系
        6.1.3 粒径分布和气固分配
    6.2 秸秆燃烧排放
        6.2.1 排放因子及影响因素
        6.2.2 与母体多环芳烃关系
        6.2.3 粒径分布和气固分配
    6.3 薪柴燃烧排放
        6.3.1 排放因子及影响因素
        6.3.2 与母体多环芳烃关系
        6.3.3 粒径分布和气固分配
    6.4 燃料间比较
        6.4.1 排放因子
        6.4.2 与母体化合物的关系
    6.5 小结
第七章 现场排放因子测定
    7.1 秸秆燃烧现场实验
        7.1.1 排放因子
        7.1.2 多环芳烃谱分布和特征比
    7.2 煤炭燃烧现场实验
        7.2.1 排放因子
        7.2.2 多环芳烃谱分布和特征比
    7.3 小结
第八章 颗粒燃料燃烧排放
    8.1 燃烧温度和燃烧效率
    8.2 碳颗粒物的排放特征
        8.2.1 排放因子
        8.2.2 颗粒物粒径分布
    8.3 多环芳烃的排放特征
        8.3.1 排放因子
        8.3.2 谱分布
    8.4 与原料比较
        8.4.1 排放因子
        8.4.2 颗粒物的粒径分布和碳含量
        8.4.3 多环芳烃谱分布和特征比值
        8.4.4 减排估算
    8.5 小结
第九章 结论与展望
    9.1 排放因子
    9.2 排放特征
    9.3 影响因素
    9.4 颗粒燃料
    9.5 现场实测
    9.6 研究展望
参考文献
发表论文清单
    致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]玉米秸秆颗粒燃料抗结渣剂效果的比较[J]. 袁艳文,赵立欣,孟海波,林聪,田宜水.  农业工程学报. 2010(11)
[4]生物质颗粒燃料特性及其对燃烧的影响分析[J]. 姚宗路,赵立欣,Ronnback M,孟海波,罗娟,田宜水.  农业机械学报. 2010(10)
[5]典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验[J]. 罗娟,侯书林,赵立欣,孟海波,田宜水.  农业工程学报. 2010(05)
[6]生物质颗粒燃料炊事炉的性能[J]. 范欣欣,吕子安,李定凯,于晓丽.  农业工程学报. 2010(02)
[7]可持续发展背景下的黑碳减排[J]. 支国瑞,张小曳,胡秀莲,陈颖军,薛敏,张养梅,张晓春,盛国英,傅家谟.  气候变化研究进展. 2009(06)
[8]生物质固体成型燃料抗结渣研究进展[J]. 袁艳文,林聪,赵立欣,田宜水,孟海波.  可再生能源. 2009(05)
[9]北京地区人群对多环芳烃的暴露及健康风险评价[J]. 李新荣,赵同科,于艳新,张成军,李鹏,李顺江.  农业环境科学学报. 2009(08)
[10]广州市灰霾期间大气颗粒物中有机碳和元素碳的粒径分布[J]. 谭吉华,段菁春,赵金平,毕新慧,盛国英,傅家谟,贺克斌.  环境化学. 2009(02)

博士论文
[1]环渤海西部地区大气中的PAHs污染[D]. 刘书臻.北京大学 2008
[2]家用蜂窝煤燃烧烟气中碳颗粒物和多环芳烃的排放特征[D]. 陈颖军.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2004



本文编号：3660434