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非甲烷总烃离线分析方法及其在法桐排放异戊二烯的应用

文献类型:学位论文

作者刘志国
答辩日期2021-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师刘俊锋
关键词非甲烷总烃,离线采样,臭氧,法桐,异戊二烯 nmhcs, Off-line Sampling, Ozone, Platanus Orientalis, Isoprene
学位名称工程硕士
学位专业环境工程
其他题名Evaluation of off-line sampling for non-methane hydrocarbons and its application in the isoprene release from Platanus orientalis
英文摘要

       大气中非甲烷碳氢化合物(NMHCs)在参与光化学反应产生臭氧和二次有 机气溶胶(SOA)等污染物方面起到重要作用,其可靠检测可为防治大气臭氧污 染提供重要科学依据。NMHCs 的离线采样作为其在线采样的补充应用,目前缺 乏相关研究,为此本研究对气袋和吸附管采集 C3-C11 NMHCs 的方法进行评估, 使用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)分析样品,系统考察了气袋和吸 附管离线采集和存放 NMHCs 的影响因素。由于植物源的 NMHCs 排放量大,在 大气化学反应中也起到重要作用,所以结合离线分析评价的研究结果,使用开顶 式气室,探究了法桐排放异戊二烯的特征及其影响因素。主要获得以下研究成果:

      1、C3-C11 NMHCs 在铝箔复合膜气袋存放过程中,绝大多数烷烃、烯烃和 芳香烃物质损耗严重,存放 1 h 后损耗率在 15%-90%之间;氟化乙烯丙烯膜气袋 中大分子烷烃和芳香烃(C8 以上)的损耗随着存放时间的增加而增加,7 h 后损 耗率可高达 16%以上;NMHCs 在聚氟乙烯膜(PVF)气袋放置 7 h 过程中没有 观察到明显损耗,表明该类气袋可以用于 NMHCs 采集和短期储存,且气袋内温 度和湿度对 PVF 气袋存放 NMHCs 稳定性的影响可以忽略。吸附剂为 Carbopack B 和 Carboxen 1000 的两种吸附管(T1 和 T2)在 300℃解析温度条件下 NMHCs 脱附效率均在 95%以上,且吸附管中的 NMHCs 在 4℃的环境下可以保存 20 天。

      2、吸附管在室温下采集 NMHCs,臭氧的影响可以忽略,但使用 GC-FID 在 线测量 NMHCs 时臭氧会对部分烯烃造成严重损耗。几种除臭氧方法相比,无水 亚硫酸钠、碘化钾对 C8-C11 NMHCs 的损耗超过 10%;基于二氧化锰的臭氧洗 涤器对 NMHCs 损耗最为显著,其中对 C11 NMHCs 损耗超过 90%;虽然加热铜 管对 NMHCs 损耗较小,但其除臭氧效果维持时间较短。

      3、结合离线采样评价研究的结果,利用开顶式气室对法桐排放 NMHCs 的 速率进行测量,发现异戊二烯是法桐 NMHCs 排放速率最高的物种,且具有明显 的日变化特征。

      4、法桐排放异戊二烯的速率受到光合有效辐射(PAR)、温度和臭氧浓度的影响,在一定程度上 PAR 和温度越高,法桐异戊二烯排放速率越高。低臭氧浓 度环境下的法桐异戊二烯排放速率明显提高,高臭氧环境首先抑制然后刺激了法 桐异戊二烯的排放。

页码76
源URL[https://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/47061]  
专题生态环境研究中心_大气污染控制中心
推荐引用方式
GB/T 7714
刘志国. 非甲烷总烃离线分析方法及其在法桐排放异戊二烯的应用[D]. 北京. 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:生态环境研究中心

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