天津市区大气碱性颗粒物来源及酸雨预测模型研究

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1、摘要摘要本研究在多因素同步观测系统的基础上，通过多元线性回归方法，结合对雨水化学组成与TSP浓度相关性的分析，建立了确定降雨酸度主要影响因素的方法。在天津市区的应用表明，环境空气中的TSP浓度和降雨量是影响该地区降雨酸度的主要因素。为了研究TSP酸缓冲能力的主要来源，本论文在化学质量平衡模型的基础上，建立了TSP酸缓冲能力来源解析方法。同时，为了便于表征各TSP源类的酸缓冲能力，提出了描述颗粒物酸缓冲能力的数学表达式。对天津市区各TSP源类的测定和计算结果表明，建筑水泥尘具有最大的酸缓冲能力，城市扬尘次之，土壤风沙尘也具有一定的酸缓冲能力，而煤烟尘的酸缓冲能力为负

2、值，对降雨酸度起促进作用。来源解析的结果表明，天津市区TSP的酸缓冲能力主要来自开放源。为了研究开放源对降雨酸度的影响机制，本论文对开放源颗粒物的分类、空气动力学直径以及不同气象因素影响下的降雨酸度变化规律进行研究，建立了开放源影响降雨酸度的数学模型，在此基础上提出了开放源对降雨酸度的影响机制，并得到了监测结果的定性验证。根据以上研究，本论文以开放源颗粒物、S02、N02的浓度以及降雨量和风速为模型输入参数，建立了基于BP神经网络的降雨酸度预测预报模型，得到了良好的模型验证结果。以此模型为基础，对天津市区未来降雨酸度进行情景分析，结果表明，降雨酸度随着开放源浓度的

3、减小而增强，随着降雨量的增大也在增强。在开放源颗粒物浓度有明显降低的情况下，天津市区降雨酸度显著增强，酸雨频率将大幅增加。关键词：酸雨；TSP；化学质量平衡模型；BP神经网络；情景分析AbstraetAbstractThemethodonidentifyingtheprimaryinfluencefactoroftherainaciditywasfoundedinthisstudywiththemulti·linearregressionanalysisbythesupportofamulti-factormonitoringsystem．Theresultofa

4、pplicationofthismethodhasshowedthattheambientTSPconcentrationwastheprimaryinfluencefactortotherainacidityintheurbanareaofTmnjin,China．ThemethodofSORreeapportionmentofthebufferingabilityofTSPwasfoundedbasedontheCMBmodeltoidentifythepriInarysourcesofthebufferingabilityofTSETheformulause

5、dtodescribethebufferingabilityofTSPwasalsofounded．Theresultoftheexperimentmeasurementandtheformulacalculationsshowedthattheconstructivedusthasthebiggestbufferingability,theresuspendeddusthaslessone，andthesoildustalsohassomebufferingabilitywhilethecoal-burningdusthasnobufferingabilitya

6、nditwouldimprovetherainacidity．Ther℃sllltofthesourceapportionmentshowedthatthepnmarysonrceofthebufferingabilityoftheTSPwasopensourceintheurbanalgaofTianjin,China．Themodeltodescribethemechanismoftheopensoln'ce’sinfluencetorainaciditywasfoundedwiththeanalysistotheclmractcristicsofopenso

7、urceparticle．nemechanismoftheopensource’sinfluencetorainaciditywasfoundedaccordingtothismodelandthismechanismwasprovedbythemonitoringresulLAccordingtotheresultsoftheabovestudy,theforecastingmodelofrainaciditywasfoundedbasedontheBPnetworkwiththeconcentrationofopensource，S02，N02．precipi

8、tatio