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《秸秆焚烧释放的多环芳烃和燃烧参数的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、1.介绍生物燃烧因为所散发的颗粒和气体污染物对可见性，人类健康和全球气候的影响，在过去十年引起了全球的关注。露天的生物焚烧是处理农业垃圾的方式，也是空气污染的一大来源。首要的污染泄露是一氧化碳，碳氢化合物和伴随着少量氧化氮和硫的悬浮颗粒。此外，还有一些挥发性的有机混合物和多环芳烃，它们中多含有对人体致癌的物质。多环芳烃是一种广泛存在的环境污染物，一般含有两个到八个的芳香环，并且在有机材料不完全燃烧时形成。目前在燃烧参数对多环芳烃在生物燃烧时的泄露的研究仍处于初级阶段。除了在温度方面，很少有研究去证明燃烧参数对多环芳烃泄露的其他影响。即使是在研究温度上，研究报告也都是互相矛盾的。因此，实行一个详
2、细的研究去验证燃烧参数对生物燃烧过程中产生的多环芳烃的影响是很有必要的。在中国，大米是南方的主要作物，大豆则广泛栽种于北方。因此，大米和大豆秆是中国两种不同种类的有机物。在中国，这些秸秆的可用性大约占一亿三千两百万吨，其中有两千九百三十万吨在2003年被焚烧。在这次研究中，大米和大豆秸秆被选中用于检测多环芳烃释放，检测过程将在管式炉系统中进行。研究的目的是：（1）评估大米和大豆秸秆燃烧时多环芳烃释放程度；（2）研究燃烧参数对秸秆焚烧过程中多环芳烃释放影响，包括温度，含湿量和补充空气中的含氧量；（3）建立秸秆焚烧中的多环芳烃释放的鉴别标准，并且提供评估中国秸秆焚烧中多环芳烃释放的总量。2.实验方
3、法2.1焚烧系统Fig.1展示了管式炉系统的原理图。这个系统包含了3个部分：供气系统，管式炉和多环芳烃采样。实验开始，管式炉被调到合适的温度，气体以1.0Lmin-1的速率充进石英管中。然后，装着秸秆的陶瓷船被迅速放入石英管，多环芳烃采样试管也被同时连接到石英管。秸秆焚烧气体中的多环芳烃通过XAD-2树脂和玻璃纤维过滤器收集起来。2.2秸秆样本的准备和燃烧参数粉状的大米和大豆秸秆被放在105摄氏度的烤箱中烘干24小时，然后放置到一个干燥器上以达到室温，接着进行加载水分。秸秆（0.6克）被放到陶瓷船上并在各实验中燃烧20分钟。实验要反复进行3次，报告中的实验结果是3次实验的平均值。烘干的大米和大
4、豆秸秆中的含水量被检测为0，并且分别在标准补充空气（Vn2/Vo2=79/21）中被燃烧至200,300,400,500,600和700摄氏度。不同含水量的大豆秸秆是通过把20克烘干秸秆和不同量的水分密封在乙烯包中获得的，晃动乙烯包直至水分完全被吸收。秸秆的含水量分别为百分之0,10,20和30。样本在700摄氏度中伴随着标准的空气补给燃烧。烘干大豆秸秆也同样在700摄氏度中燃烧伴随着混合气体（N2和O2）。含氧量分别占混合气体的百分之0,21,40,60,80和100。2.3分析多环芳烃样本气相的多环芳烃被XAD-2树脂吸收，它被二氯甲烷和甲醇净化直至多环芳烃极值不能再在HPLC中找到。粒状
5、的多环芳烃通过一个经过6小时500摄氏度热处理，已经除去了有机污染物的25毫米的玻璃纤维过滤器所收集。采样之后，玻璃纤维过滤器被切成片状，并放置于一个含有10毫升二氯甲烷的25毫升的玻璃有塞试管中。XAD-2树脂被倒入一个含有20毫升二氯甲烷和氰化甲烷的25毫升的玻璃有塞试管中。然后样本进行30分钟的声波降解。这些样本被实行30分钟的声波讲解，当水在超声波清洗器中被不断替换以防止过热。随后，2毫升的XAD-2树脂和玻璃纤维过滤器分别通过含有11毫升乙烷溶液和二氯甲烷混合物的2.0硅胶柱层析被转移。含有50微升DMSO的溶液在与室温相同的温和氮气作用下蒸发，然后再加入950微升的氰化甲烷。大约0
6、.2克的干燥秸秆和焚烧残渣被放入一个含有10毫升二氯甲烷的25毫升的有塞试管中分别进行30分钟的声波讲解。接下来的步骤与上述的相同。样本被分析出以下16种多环芳烃：NA,ACY,AC,FLUOR,PHEN,AN,FLUR,PY,BaA,CHRY,BbF,BkF,BaP,DA,BP,IN。多环芳烃样本由HPLC（Agilent,USA）测定，含有一种LichrospherPAH高效液相色谱柱，一个荧光检测器和一个紫外线检测器（只检测ACY）。16种多环芳烃在HPLC通过水和氰化甲烷的线性曲线动态阶段区分开来（体积比在0~3分钟维持在60/40，在3~30分钟变成0/100，并且维持到检测后42分
7、钟）。动态阶段的流量是1.0mLmin-1，并且高效液相色谱柱始终保持在30摄氏度。1.1质量控制多环芳烃回收研究用于展示分析手段的有效性。我们制作了干净的XAD-2，玻璃纤维过滤器和无掺杂的多环芳烃标准样本来使之与提取物的浓度相符合，例如，分别在气相阶段的1,2,3,4,5微克mL-1，粒状阶段的0.5,1,1.5,2,2.5微克mL-1和PHEN空白样品的0.02,0.04,0.06,0.08
