秸秆焚烧烟尘中OC/EC、水溶性离子及有机物的组成

【摘要】：选取6种稻草及5种麦秸,采用Model 2001A热／光分析仪、ISC 2000/ISC 3000离子色谱仪及GC-MS测定了阴燃、明燃烟尘中有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性离子与有机物的含量。结果表明：明燃条件下麦秸与稻草中OC排放因子(EFOC)均值分别为9.24 g·kg-1,6.37 g·kg-1,EC排放因子(EFEC) 均值分别为2.24 g·kg-1,1.07 g·kg-1;阴燃条件下麦秸与稻草中EFoc均值分别为40.8 g·kg-1,37.63 g·kg-1, EFEC均值分别为5.83 g·kg-1,4.98 g·kg-1,明燃条件下秸秆中PM的排放因子(EFPM)与EFOC、EFEC均小于阴燃条件下的排放值,且同一品种秸秆无论在阴燃还是明燃条件下排放出的PM、OC与EC变化趋势都一致。明燃时麦秸、稻草中的OC/EC均值分别为4.04、5.96,阴燃时比值均值分别为7.07、7.80。明燃时麦秸与稻草中OC、EC占PM质量百分比均值分别为43.1%,10.5%；47.28%,7.94%,阴燃条件下质量百分比则分别为44.7%,6.4%；46.79%、6.2%。秸秆烟尘中的OC/PM几乎不受燃烧状态的影响,但明燃条件下的EC/PM明显高于阴燃时的数值,通过EC/PM的数值可以初步判断秸秆燃烧主要处于燃烧状态的趋势。麦秸与稻草在阴燃、明燃条件下排放的OC、EC相关性均高于0.9,且都在0.01水平上相关性显著。测定的3种阴离子中,C1-含量最高,明燃时麦秸与稻草中C1-的排放因子均值分别为0.726 g·kg-1,0.246 g·kg-1,阴燃下则分别为0.418 g·kg-1,0.301 g·kg-1,明燃条件下麦秸与稻草中K+的排放因子均值分别为0.514 g·kg-1,0.11 g·kg-1,阴燃时排放因子远低于明燃时数值,分别为0.120 g·kg-1,0.053 g·kg-1,而秸秆中水溶性Na+在阴燃条件下的排放因子均高于明燃时的数值,阴燃、明燃的排放比值接近2.8。稻草在明燃条件下水溶性离子间的相关性比阴燃时显著,且阳离子主要以氯化物的形式存在。此外可以通过OC/EC与K+/Na+、 Cl-/Na+比值将麦秸与稻草燃烧与石化燃料及其他一些生物质燃烧源区分开。秸秆燃烧排放的烟尘有机物中,糖类的含量较高,其中左旋葡聚糖的含量最高,糖类在阴燃条件下的排放因子数值均高于明燃时排放,阴燃与明燃的排放因子比值最高可达到达到17,不同燃烧源中的左旋葡聚糖与OC的比值变化范围相差较大；菜油甾醇、豆甾醇和β-谷甾醇是焚烧颗粒物中的主要的甾醇类化合物,其中p-谷甾醇在三者中的含量最高,阴燃条件下的甾醇的排放因子均高于明燃的排放因子数值；秸秆的种类对烷烃类的排放因子影响较大,稻草在阴燃条件下烷烃的排放因子明显高于明燃时的数值,同一品种秸秆明燃条件下排放因子数值较高,阴燃条件下的数值也刊样高,但秸秆的品种对正构烯烃排放数值的影响较大；明燃条件下秸秆中的2,6-二甲氧基苯酚与乙酰丁香酮含量较高,阴燃时秸秆中酚类的含量明显低于明燃时的排放,但阴燃状态下酚类的排放因子均高于明燃条件下的排放数值。 【关键词】：排放因子 有机碳 元素碳 水溶性离子 有机物
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X712
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 生物质燃烧9-11
• 1.2国内外研究进展11-15
• 1.2.1 我国秸秆燃烧现状11-12
• 1.2.2 排放系数研究12-13
• 1.2.3 大气颗粒物中示踪物的研究13-15
• 1.3 选题背景及研究内容15-17
• 1.3.1 选题背景15-16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 第二章 实验部分17-26
• 2.1 实验仪器及试剂17-18
• 2.1.1 主要化学试剂17
• 2.1.2 主要仪器17
• 2.1.3 实验器材预处理17-18
• 2.2 样品的采集与处理18-19
• 2.2.1 燃烧及烟尘采集装置18-19
• 2.2.2 秸秆制备及烟尘采集19
• 2.3 样品提取19-21
• 2.3.1 OC/EC及水溶性离子样品提取19-20
• 2.3.2 有机物样品提取20-21
• 2.4 仪器测定条件21-26
• 2.4.1 Model 2001A热/光碳分析仪21
• 2.4.2 ISC 2000/ISC 3000离子色谱21
• 2.4.3 GC-MS分析21-22
• 2.4.4 标准曲线绘制22-26
• 第三章 秸秆中OC、EC及水溶性离子的组成26-35
• 3.1 烟尘中OC、EC组成以及排放特征26-27
• 3.2 烟尘中PM、OC、EC的排放因子27-30
• 3.3 烟尘中水溶性离子的排放因子30-31
• 3.4 烟尘中水溶性离子的排放特征31-35
• 第四章 烟尘中有机物组成35-47
• 4.1 糖类35-38
• 4.1.1 有机物中糖类的含量35-36
• 4.1.2 糖类的排放因子36-37
• 4.1.3 左旋葡聚糖/OC37-38
• 4.2 甾醇类38-40
• 4.2.1 有机物中甾醇的含量38-40
• 4.2.2 甾醇类排放因子40
• 4.3 正构烷烃与正构烯烃40-44
• 4.3.1 烷烃类排放因子40-43
• 4.3.2 烯烃类排放因子43-44
• 4.4 酚类44-47
• 4.4.1 酚类含量44-45
• 4.4.2 酚类排放因子45-47
• 第五章 结论47-50
• 5.1 主要结论47-48
• 5.1.1 OC、EC组成研究结论47
• 5.1.2 水溶性离子的组成研究结论47
• 5.1.3 各类有机物组成研究结论47-48
• 5.2 未来研究工作展望48-50
• 参考文献50-58
• 作者简介58
• 硕士学位期间论文发表情况58-59
• 致谢59

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