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农作物秸秆燃烧排放PM_2.5中有机物的研究

作　者: 袁静
导　师: 陈敏东；刘刚
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 环境科学
关键词: 农作物秸秆生物质燃烧 PM2.5 极性有机化合物组成特征
分类号: X712
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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。生物质燃烧过程中产生的细粒子影响城市和区域空气质量,降低大气能见度,损害人体健康,甚至影响区域和全球气候,已成为城市、区域乃至全球范围内重要的污染源之一。尤其在亚洲棕色云团和其演化生成的大气棕色云团被发现之后,生物质燃烧导致的细粒子污染及引发的相关问题已受到世界的关注。在全球范围内,农作物秸秆燃烧占生物质燃烧的20%左右,是生物质燃烧的重要组成部分。在本次研究中我们采用燃烧炉在实验室模拟农作物秸秆田间露天焚烧,借助先进的表征测量系统手段,对水稻秸秆、小麦秸秆明火焚烧和闷烧下排放的PM2.5中甲氧基酚类、脂肪醇和甾醇类三种化合物的含量和组成进行分析和比较,总结了同种秸秆在不同燃烧方式下以及同种燃烧方式下不同秸秆燃烧排放PM2.5中三类有机物的含量和组成特点。目前,我国在生物质燃烧排放PM2.5中极性有机化合物的研究中,大多采用先衍生化,再用内标或外标法上气质联用仪(GC-MS)对目标化合物进行定性和定量分析。但这一过程十分耗时耗力,且内标物和外标物价格昂贵,而本文研究的目标有机化合物为甲氧基酚、长链脂肪醇和甾醇化合物,极性不是很大,基于这点本文没有采用传统的衍生化法,而是尝试着不衍生化直接定量的方法,并做了一系列验证实验。实验结果证明此法可行。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章绪论  7-15
  1.1 生物质燃烧  7-8
  1.2 我国生物质燃烧现状  8
  1.3 国内外研究现状  8-13
    1.3.1 排放系数研究  9
    1.3.2 多换芳烃及其烷基取代物研究  9-10
    1.3.3 有机示踪物研究  10-11
    1.3.4 其他方面的研究  11-13
  1.4 主要研究内容  13-14
  1.5 研究目的和意义  14-15
第二章实验装置及分析方法  15-25
  2.1 实验材料和仪器  15
    2.1.1 实验仪器  15
    2.1.2 试剂  15
  2.2 颗粒物采样实验装置系统  15-16
  2.3 农作物秸秆燃烧实验  16-17
  2.4 有机物的定性和定量  17-24
    2.4.1 仪器分析条件  17
    2.4.2 有机物定性  17-18
    2.4.3 有机物定量  18-24
      2.4.3.1 标准溶液配制  20
      2.4.3.2 标准曲线绘制  20-23
      2.4.3.3 精密度试验  23
      2.4.3.4 回收率试验  23-24
  2.5 PM_(2.5)中有机物的定量  24-25
第三章秸秆燃烧PM_(2.5)样品中有机物的测定  25-31
  3.1 秸秆含水量的测定  25
  3.2 未燃烧秸秆中有机物的测定  25-26
  3.3 秸秆燃烧PM_(2.5)中有机物的测定  26
  3.4 结果和讨论  26-31
第四章秸秆燃烧排放有机物比较  31-48
  4.1 同类秸秆不同燃烧方式下排放有机物的比较  31-40
    4.1.1 水稻秸秆燃烧排放物比较  31-35
      4.1.1.1 甲氧基酚  31-33
      4.1.1.2 脂肪醇  33-34
      4.1.1.3 甾醇  34-35
      4.1.1.4 三类有机物的比较  35
    4.1.2 小麦秸秆燃烧排放物比较  35-40
      4.1.2.1 甲氧基酚  35-37
      4.1.2.2 脂肪醇  37-38
      4.1.2.3 甾醇  38-39
      4.1.2.4 三类有机物的比较  39-40
    4.1.3 小结  40
  4.2 同种燃烧方式下不同秸秆排放有机物的比较  40-48
    4.2.1 明火焚烧  40-44
      4.2.1.1 甲氧基酚  40-42
      4.2.1.2 脂肪醇  42-43
      4.2.1.3 甾醇  43-44
    4.2.2 闷烧  44-47
      4.2.2.1 甲氧基酚  44-45
      4.2.2.2 脂肪醇  45-46
      4.2.2.3 甾醇  46-47
    4.2.3 小结  47-48
第五章结论  48-51
  5.1 主要结论  48-50
    5.1.1 同类秸秆在不同燃烧方式下三类化合物的组成研究结论  48-49
    5.1.2 同种燃烧方式下不同秸秆PM_(2.5)样品中三类化合物的组成研究结论  49-50
  5.2 未来研究工作展望  50-51
参考文献  51-53
作者简介  53
硕士学位期间论文发表情况  53-54
致谢  54

农作物秸秆燃烧排放PM2.5中有机物的研究

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