收藏本站
《南华大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大气颗粒物滞留时间的测量方法研究及应用

单健  
【摘要】: 论文系统阐述了大气颗粒物滞留时间(Residence Time of Atmospheric Aerosol,RTAA)的研究意义、研究背景、研究方法及研究现状。根据国内外的研究进展,选定~(210)Po/~(210)Pb和~(210)Bi/~(210)Pb的活度比与大气气溶胶滞留时间的关系作为主要研究内容,并把推导利用~(210)Po/~(210)Pb、~(210)Bi/~(210)Pb、~(214)Bi/~(214)Pb活度比及~(210)Po、~(210)Bi的α、β活度增长特性计算RTAA的公式作为关键研究点。同时,建立实验测量模型,设计气溶胶采样方案。用大流量粒径分级气溶胶采样器,采集上海市郊区不同粒径大气颗粒物;同时用ELPI监测该采样点大气颗粒物的粒径分布。分别用α谱仪工作站、低本底环境γ谱仪和低本底α、β探测器测量不同粒径大气颗粒物样品的~(210)Po、~(210)Pb和~(210)Bi活度值,对测量结果进行分析研究。最后把测量値代入推导的计算公式,分别计算不同粒径大气颗粒物的滞留时间,讨论~(210)Po、~(210)Pb和~(210)Bi的活度粒径分布、颗粒物滞留时间及其对环境污染的影响。 在RTAA估算方法的研究中,先通过研究大气颗粒物中222Rn子体活度比与颗粒物平均寿命之间的关系,建立了基于活度比估算RTAA的方法,推导了计算公式,并在相对理想条件下的氡室进行了实验验证。得到了当氡浓度稳定为1.816 kBq/m~3时,由~(214)Bi/~(214)Pb活度比计算出的RTAA为112.17分钟,与氡室的平均换气时间(104.17分钟)相当,从而证明~(214)Bi/~(214)Pb, ~(210)Bi/~(210)Pb或~(210)Po/~(210)Pb用于估算RTAA的方法及公式是正确的。 在深入研究中,针对目前国际上利用~(210)Bi/~(210)Pb活度比测量和计算RTAA偏小,而利用~(210)Po/~(210)Pb得到的RTAA偏大的几个问题,提出了利用大气颗粒物中~(210)Po和~(210)Bi的活度增长关系进行RTAA测量计算的新思路,重点研究了新思路涉及的RTAA计算的新方法,通过假设和建立新的测量模型,利用巴特曼公式的原理,推导了利用~(210)Po和~(210)Bi的活度增长特性估算RTAA计算公式,然后用衰变数据对公式进行了大量的理论数据计算和证明,同时利用新公式对国外典型的实验数据进行了分析研究,最后得出改进后的方法计算RTAA更准确且简单可行的结论。 为了得到实际的测量计算数据证明方法的实用性,研究中根据方法内容的具体要求,确定了实验测量研究的技术路线、实验手段和方案。利用Staplex公司的M235冲击式大流量颗粒物采样器,ELPI气溶胶测量仪,高纯锗γ谱仪、BH1216型α、β低本底测量仪和α谱仪工作站,分别采集和测量大气颗粒物的粒径分布、活度分布和RTAA的相关数据。测得采样期间上海市嘉定区采样点的样品中大气颗粒物TSP的~(210)Pb体积比活度为1.0629~3.6324mBq/m~3,平均值为1.7720 mBq/m~3,其在不同粒径上的分布范围为:0.02995~0.7740 mBq/m~3。大气颗粒物中TSP的~(210)Pb质量比活度为6.4798~13.4339mBq/mg,平均值为8.6511 mBq/mg,其在不同粒径上的分布范围为:0.8898~15.4429 mBq/mg。研究发现大气颗粒物中~(210)Pb的体积比活度及质量比活度的最大値均落在0.49~0.95um粒径范围,此粒径范围内的~(210)Pb的体积比活度含量占TSP中总含量的37%,加上~(210)Pb在粒径小于0.49um的颗粒物中占TSP中总含量的26.2%,则有占TSP总含量63.2%的~(210)Pb处在粒径小于0.95um(近似PM1.0)的颗粒物中,占TSP总含量91.97%的量在PM1.5中,PM3.0中的~(210)Pb占TSP总含量的94.97%。 实验中用α、β低本底测量仪或α谱仪工作站测量大气颗粒物中~(210)Bi和~(210)Po的活度增长特性,并把测量数据代入到新方法的计算公式中,进行实际RTAA的估算,最终得到采样期间上海市嘉定区的大气颗粒物TSP的平均RTAA为25天左右,随着粒径的减小,颗粒物的滞留时间明显增加,粒径Dp7.2um的颗粒物MRT为16.95天,粒径Dp0.49um的颗粒物MRT为32.33天。 论文最后对整个研究实验中可能的误差进行了分析计算,给出了主要研究目标RTAA的大致误差,并对总结提出了有待进一步研究的问题。
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X513

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柯昌华,金文刚,钟秦,徐峰;玉溪市中心城区TSP源解析研究[J];安全与环境学报;2003年05期
2 刘广山,黄奕普;海洋生物样品基质γ射线质量衰减系数[J];辐射防护通讯;1999年05期
3 王明星;用因子分析法研究大气气溶胶的来源[J];大气科学;1985年01期
4 蔡崇贵;放射性递次衰变系列中长期平衡公式的证明[J];大学物理;2005年08期
5 赵玉慧;秦杰;;电热板消解法与微波消解法测定大气颗粒物Cu、Pb元素的对比[J];光谱实验室;2009年03期
6 林俊;刘卫;李燕;包良满;李玉兰;许忠扬;吴伟伟;陈栋梁;何伟;;上海市郊区大气细颗粒和超细颗粒物中元素粒径分布研究[J];环境科学;2009年04期
7 张远航,唐孝炎,毕木天,汤大钢,赵德山;兰州西固地区气溶胶污染源的鉴别[J];环境科学学报;1987年03期
8 杨丽萍,陈发虎;兰州市大气降尘污染物来源研究[J];环境科学学报;2002年04期
9 胡伟,魏复盛;中国4城市空气颗粒物元素的因子分析[J];中国环境监测;2003年03期
10 赵毅;沈艳梅;;燃煤过程中亚微米颗粒物形成及防治的研究进展[J];洁净煤技术;2008年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾凡刚;北京石景山古城地区大气中有机污染物定性定量研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
2 胡昌贵;用双键链式模型计算稳定核的比结合能[J];安徽大学学报(自然科学版);1995年01期
3 王云英;光化学烟雾的形成机理与防治措施[J];安徽化工;2003年05期
4 陈琳;;氟化物对小麦生长的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年03期
5 史忠林;文安邦;严冬春;;~7Be示踪法在土壤侵蚀研究中的应用[J];安徽农业科学;2008年34期
6 李旭;周海;王式功;尚可政;杨德保;;兰州降尘的气候诊断分析[J];安徽农业科学;2010年03期
7 何光宝;姚建;王丽梅;;基于SWOT分析的西部欠发达地区环境保护的对策研究——以四川省会东县为例[J];安徽农业科学;2010年09期
8 李劲松;李林杰;;旱涝时空水污染监测失灵与低碳高值化方法学研究——以湘乡县域污染监测水土气数据相关性试验为例[J];安徽农业科学;2011年31期
9 谢东海;陈楠;薛英;刘统亮;韩奇;;海口市春季大气颗粒物浓度及重金属元素分析[J];安徽农业科学;2012年04期
10 彭超;李家启;汪志辉;李光兵;万敏;张爽;朱建国;;重庆北碚地区雾的变化特征及预报因子分析[J];安徽农业科学;2012年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李鹏;张成军;张东兴;赵同科;刘宝存;李顺江;张军;李新荣;;以自然辩证法为指导 建设资源节约型、环境友好型社会[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
2 翟秋敏;袁媛;路晓芳;王广华;;开封市近地层PM_(10)、PM_(2.5)中金属元素垂直分布特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 彭雪星;何永清;钟长荣;;α放射性气溶胶能谱解析方法探讨[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
4 陈远翔;修光利;徐方圆;吴来明;解玉林;张大年;;封闭式馆藏博物馆内的颗粒物污染状况比较[A];上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C];2011年
5 张健;王曼莉;张宁;;能源结构改变对兰州冬季大气气溶胶水溶物影响的研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
6 张永飞;李铮;傅珊;;中国主要流域底泥中DDT污染现状研究[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
7 邓福威;过惠平;韩峰;;区域α放射性气溶胶测量与分析研究[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2006年
8 张宇;刘正民;李公平;;地磁场对NaI(T1)γ谱仪全能峰位的影响的实验研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 杜川华;许献国;赵洪超;;利用EGSnrc计算X射线在不同材料中的衰减[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
10 杜乾蔚;何彬;张全虎;游智;张勇;;地下建筑中氡子体对人体的剂量计算[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第5册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王颖;复杂下垫面下空气污染数值模拟研究[D];兰州大学;2010年
2 孙起生;基于低碳经济的县域产业结构优化研究[D];北京交通大学;2010年
3 张光学;燃煤飞灰气溶胶声波团聚的理论和实验研究[D];浙江大学;2010年
4 姜烨;钛基SCR催化剂及其钾、铅中毒机理研究[D];浙江大学;2010年
5 刘晓环;我国典型地区大气污染特征的数值模拟[D];山东大学;2010年
6 刘亚萍;生态旅游区游憩资源经济价值评价研究[D];中南林业科技大学;2007年
7 罗艳菊;森林游憩区游憩冲击感知与游客体验之间的关系研究[D];中南林业科技大学;2006年
8 李倞;现代城市景观基础设施的设计思想和实践研究[D];北京林业大学;2011年
9 刘光亚;基于全反射X射线荧光技术的武汉市大气颗粒物有害元素浓度分析[D];南华大学;2011年
10 谭延亮;氡析出率测量若干问题研究[D];南华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁越;南昌市大气颗粒物污染特征及其潜在危害[D];南昌航空大学;2010年
2 吕阳;地基数据支持的MODIS气溶胶光学厚度反演研究[D];山东科技大学;2010年
3 罗磊;~(197)Au中子核反应数据的理论计算[D];郑州大学;2010年
4 温昶;钧官瓷断代和不同时期刘家门窑钧瓷的研究[D];郑州大学;2010年
5 窦荣鹏;亚热带9种主要森林植物凋落物的分解及碳循环对全球变暖的响应[D];浙江农林大学;2010年
6 薄同伟;基于三维模型装配结构的产品拆卸研究[D];天津理工大学;2010年
7 于颖;馆藏文物保存环境大气颗粒物污染特征研究[D];华东理工大学;2011年
8 王桂浩;钱塘江杭州段多氯联苯的污染特征、累积风险及来源初探[D];浙江大学;2011年
9 陈妍竹;基于成本平衡关系下的流域生态补偿机制研究[D];昆明理工大学;2010年
10 洪锦泉;氡气其子体团簇的研究[D];福建师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹振东;气象条件对可吸入颗粒物浓度的影响[J];环境科学与管理;2005年03期
2 贾文懿,方方,周蓉生,马英杰,乐仁昌,王小琴;氡释放的实验研究与机理探讨[J];成都理工学院学报;2002年01期
3 乐仁昌;贾文懿;何志杰;;氡在空气中长距离运移实验研究[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年05期
4 贾文懿,方方,周蓉生,马英杰,邱元德,侯新生,吴允平,祖秀兰,王小琴;理想条件下氡及其子体运移规律研究[J];成都理工学院学报;1999年01期
5 梅鹏蔚;;稳定气象条件对天津市环境空气质量的影响[J];城市环境与城市生态;2006年04期
6 夏恒霞;北京城区逆温气象特征及其对大气污染的影响[J];城市管理与科技;2004年02期
7 万国江;P.H.Santschi;;瑞士Greifen湖沉积物中放射性核素累计值预测研究[J];地理科学;1987年04期
8 高翔鹏;徐明厚;姚洪;隋建才;刘小伟;;煤燃烧过程中矿物质气化与亚微米颗粒物形成的研究[J];动力工程;2007年02期
9 万国江,P.H.Santschi,M.Sturm,K.Farrenkothen,A.Lüeck,W.Werth,Chr.Schuler;放射性核素和纹理计年对比研究瑞士格莱芬湖近代沉积速率[J];地球化学;1986年03期
10 吴慧山,白云生,林玉飞,常桂兰;氡迁移的接力传递作用[J];地球物理学报;1997年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王彦,侯春芳,胥学鹏;在线树脂富集-AAS测定大气颗粒物中铅的研究[J];辽宁城乡环境科技;1999年03期
2 董淑萍,金祖亮,李玉琴,竺迺愷,徐晓白;北京地区大气颗粒物中硝基多环芳烃与多环芳烃的研究[J];环境科学学报;1989年03期
3 顾永祚;叶毓琼;陈敦和;王永明;陈攀江;;成都市大气颗粒物研究[J];四川环境;1989年04期
4 ;不同排放源对大气颗粒物贡献率的定量研究[J];新疆环境保护;1990年04期
5 孙庆瑞,王美蓉,王彤文,林俊;大气颗粒物对酸雨的作用[J];环境化学;1991年01期
6 王丽文,王云艳;离子色谱法测定大气颗粒物及地表土中阴离子的方法研究[J];中国环境监测;1993年03期
7 刘咸德,贾红,齐建兵,张冀强,马倩如;青岛大气颗粒物的扫描电镜研究和污染源识别[J];环境科学研究;1994年03期
8 王琳,张峰,陈建民;大气颗粒物及氧化物对CS_2的催化氧化作用[J];中国科学B辑;2001年04期
9 陈昌国,詹忻,李纳,孟梅,叶晓红,刘远立,秦茂钊,朱彤;重庆城区大气颗粒物的元素、离子及物相组成研究[J];重庆环境科学;2002年06期
10 李晓,杨立中;成都市东郊TSP及Pb、Cd、Hg、As浓度日变化规律研究[J];地质灾害与环境保护;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 位楠楠;姚剑;王广华;林俊;范雪波;耿彦红;刘卫;李燕;;上海市郊春節期間大氣顆粒物的理化特性[A];第七届海峡两岸气胶技术研讨会暨第二届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2010年
2 边归国;;学会版大气颗粒物中铅污染来源解析技术[A];第二届重金属污染监测风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2008年
3 汪浩;丛琳琳;李东浩;;延吉市大气颗粒物中多环芳烃的分布特征及污染源[A];持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2011年
4 邵龙义;吕森林;时宗波;陈江峰;;大气颗粒物的矿物学研究现状与展望[A];第八届古地理学与沉积学学术会议论文摘要集[C];2004年
5 刘卫;林俊;王广华;位楠楠;范雪波;耿彦红;姚剑;范雪波;耿彦红;姚剑;李玉兰;李燕;;上海市大气含碳颗粒物的污染特性[A];第七届海峡两岸气胶技术研讨会暨第二届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2010年
6 洪也;马雁军;李潮流;刘宁微;高少鹏;张云海;;沈阳冬季灰霾日大气颗粒物元素粒径分布特征[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
7 包良满;李晓林;张元勋;曾建荣;龙时磊;李燕;刘卫;张桂林;马陈燕;;地铁站台大气颗粒物中Fe和S的化学种态研究[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
8 李晓东;柳泽文孝;李海华;;成都市冬季粒径分级大气颗粒物的水溶性组分变化特征[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
9 刘卫;单健;沈玉其;何松琴;王广华;林俊;李燕;;长三角城市大气颗粒物理化特征的粒径分布[A];第十届全国气溶胶会议暨第六届海峡两岸气溶胶技术研讨会摘要集[C];2009年
10 贾彦彦;包良满;李晓林;雷前涛;张元勋;李燕;张桂林;;大气颗粒物中轻元素的PIGE研究[A];2010年海峡两岸环境与能源研讨会摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 学生记者 王仙茅 徐雯;为了纯净的蓝天,我们一直在努力[N];新清华;2010年
2 周丽燕;国家环保总局公布“沙尘暴与黄沙对北京地区大气颗粒物影响的研究”结果[N];人民政协报;2002年
3 林晶晶;灰霾 缠绕城市的梦魇[N];人民日报海外版;2010年
4 本报记者 任荃 姜澎;核泄漏对上海影响究竟如何[N];文汇报;2011年
5 本报记者 郄建荣;环境专家揭秘北京沙尘暴[N];法制日报;2002年
6 记者 林英;外来沙尘对北京空气质量影响大[N];光明日报;2002年
7 本报记者 杨磊 徐恺;北京沙尘暴源头:外来还是本地?[N];21世纪经济报道;2004年
8 ;我校获2008年度国家科技奖成果简介[N];新清华;2010年
9 郭文生 张莉;天津摸清大气污染变化趋势[N];中国环境报;2003年
10 ;内蒙古京津风沙源治理工程现已取得显著成效[N];人民政协报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 单健;大气颗粒物滞留时间的测量方法研究及应用[D];南华大学;2010年
2 高运川;大气颗粒物中溴和碘的浓度特征及来源[D];华东理工大学;2011年
3 钱鹏;长江三角洲大气颗粒物理化特征与远源物质识别研究[D];华东师范大学;2012年
4 刘光亚;基于全反射X射线荧光技术的武汉市大气颗粒物有害元素浓度分析[D];南华大学;2011年
5 佘峰;兰州地区大气颗粒物的化学特征及沙尘天气对其影响研究[D];兰州大学;2011年
6 张华;徐州市区大气颗粒物及颗粒物中多环芳烃污染规律研究[D];中国矿业大学;2010年
7 蒋轶伦;中国城市典型大气污染物的来源、形成机制及其对大气质量和近海生产力的影响[D];复旦大学;2011年
8 乔玉霜;中原城市群大气颗粒物的理化特征及毒理学研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
9 许鹏举;济南城区大气颗粒物数浓度及粒径分布特征研究[D];山东大学;2011年
10 田荣湘;季风对大气颗粒物的输送与东海赤潮的潜在关系[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐媛婧;大气颗粒物对人体慢性健康效应的研究[D];天津医科大学;2010年
2 袁媛;开封市近地层大气颗粒物垂直分布特征研究[D];河南大学;2010年
3 亚力昆江·吐尔逊;乌鲁木齐市大气颗粒物化学特征的初探[D];新疆大学;2010年
4 刘玉堂;济南市大气颗粒物酸缓冲能力研究[D];山东建筑大学;2010年
5 刘克武;焦作市高新区不同粒径大气颗粒物及水溶性离子分布特征[D];河南理工大学;2011年
6 倪小明;柳州市大气颗粒物中多环芳烃分析及分布特征研究[D];广西师范大学;2003年
7 曹雷;北京大气颗粒物的中子活化分析研究[D];中国原子能科学研究院;2002年
8 杨天智;长沙市大气颗粒物PM2.5化学组分特征及来源解析[D];中南大学;2010年
9 谢云霞;大气颗粒物的多重分形特征及多重分形吸附模型[D];四川大学;2005年
10 邓琼;成都东郊大气颗粒物(TSP)中多环芳烃(PAHs)的污染研究[D];成都理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026