黑碳气溶胶排放的研究与控制

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1、单位代码10476学号1319280998分类号X513M^kf硕士学位论文(专业学位）黑碳气溶胶排放的研究与控制专业学位领域：环境工程专业学位类别：工程硕士申请人：杨俊超指导教师：刘国光教授二◦一五年三月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河南师范大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：曰期:〇关于论文使用授权的说明本人完全了解河南师范大学

2、有关保留、使用学位论文的规定，即：有权保留并肉国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅=本人授杈沔南师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采毛影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）作者签名：_导师签名：日期：RESEARCHANDCONTROLOFBLACKCARBONAEROSOLEMISSIONSADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirements

3、fortheDegreeofMasterofEngineeringByYangJunchaoSupervisor:Prof.LiuGuoguangMarch，2015摘要气溶胶是悬浮在空气中的微粒，是我国主要的大气污染物，也是导致大气能见度降低的主要魁首之一。大气气溶胶还可以通过对光的散射和吸收直接影响气候的变化或通过改变云的光学性质和存在周期间接影响气候。此外，大气气溶胶特别是气溶胶中的超细颗粒物还会危及人体健康，引发呼吸系统疾病及心血管系统疾病。在大气气溶胶中，有一类明显与大多数性质截然不同的叫作黑碳的组分，由于是气溶胶中主要的吸光物质，更可能倾向于气候致暖。由于黑碳气溶胶极小的粒径（一般

4、小于1微米），使其对人类健康的危害更大。基于以上原因，开展对黑碳气溶胶的观测研究和排放控制具有非常重要的意义。为了更好的了解黑碳对空气污染以及气候效应的贡献，于2013年11月1日到2014年10月31日在中国环境科学研究院（北京）使用黑碳仪（Aethalometer）对黑碳的质量浓度进行了一年的连续监测，结合气溶胶浊度仪(Nephelometer)以及ThermoSientific5030型颗粒物同步混合监测仪得到的数据，分析研究黑碳气溶胶浓度的变化趋势以及与SSA(单次散射反照率)的关系，发现北京黑碳气溶胶浓度日变化为双峰结构，黑碳气溶胶质量浓度峰值分别出现在6—8时和20—24时。而SS

5、A变化趋势正好与黑碳气溶胶浓度的变化趋势相反，呈现出很好的负相关性。在二月份的重污染期间，黑碳气溶胶浓度和PM2.5浓度都很高，但黑碳气溶胶浓度变化与SSA(单次散射反照率)的变化趋势并没有像日变化那样呈现很好的负相关性。另外，为了更全面和准确地了解我国黑碳排放的情况，2014年9月，中国环境科学研究院大气环境研究所组织了9人调查团，在河北省保定市各级环保部门的配合下，入村展开农村能源消费调查。结果表明，河北农村燃煤量可能达到3500-4000万吨，是国家统计年鉴所发布数字的7-8倍，而且以散煤为主。由于农村的煤炭燃烧完全处于无控制的状态，黑碳的排放可能远超已有排放清单的数据。如果对农村燃煤加

6、以控制，那么对于我国黑碳减排的贡献是巨大的。在研究组成果及文献资料的基础上，提出了我国黑碳排放的控制建议。第一，燃烧前控制：由于黑碳主要是由于含碳能源的不完全燃烧产生，如果我们用无碳或者低碳的能源来代替含碳量高的能源，那么黑碳的产生及排放就会减少；第二，燃烧中控制：正I因为黑碳的产生是由于含碳能源的不完全燃烧，如果我们提高燃烧效率，黑碳的产量就会减少；第三，燃烧后的控制：黑碳是颗粒物的一部分，在能源燃烧后会随着粉尘一块排入大气，因此，可以通过粉尘的去除来协同完成。必须指出，黑碳的减排除了靠技术上的支持外，还需要政策上的配合。我国对于大气污染十分重视，在2013年的9月10日发布了《大气污染防治

7、行动计划》，其中的控煤、淘汰黄标车等政策为我国黑碳减排在政策上提供了支持。关键词：黑碳，气候影响，环境浓度，排放调查，减排，煤，政策IIABSTRACTAerosols,asthemajorairpollutantsinChina,areparticlessuspendedintheair,whichcanleadtodegradedatmosphericvisibility.Atmospheri