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《碳?xì)浠衔飳Υ髿猸h(huán)境影響及控制研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、碳?xì)浠衔飳Υ髿猸h(huán)境的影響及控制研究李林森王朝得麥篤涯摘要:隨著城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市機(jī)動(dòng)車化程度越來越高,尾氣的排放對大氣環(huán)境的影響也越來越嚴(yán)重。城市交通與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展成為亟待研究的課題。由于碳?xì)浠衔锸瞧囄矚庵械闹饕泻Τ煞种?,為此,文章對碳?xì)浠衔锱c大氣環(huán)境要素的關(guān)系進(jìn)行了研究,并將碳?xì)浠衔锏呐欧趴闯善囀褂谜叱鲂袝r(shí)強(qiáng)加給大氣環(huán)境的外部成本,結(jié)果表明,這種方案可有效控制路段或區(qū)域的污染排放問題。1引言在我國,隨著土地利用布局的重大變革,許多污染性工廠已遷出了人口密集的市區(qū),從而使城市大氣環(huán)境污染已由傳統(tǒng)煤煙污染型
2、轉(zhuǎn)變?yōu)槠囄矚馕廴拘蚚1]。城市空氣污染物濃度嚴(yán)重超標(biāo),嚴(yán)重危害著人們的身體健康,并且制約了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在許多大中城市,汽車排放的碳?xì)浠衔铩⒁谎趸己偷趸锏扔泻ξ镔|(zhì)已成為城市大氣污染的主要來源。大氣中碳?xì)浠衔锏霓D(zhuǎn)化l????????碳?xì)浠衔锸谴髿庵兄匾奈廴疚?,大氣中以氣態(tài)形式存在的碳?xì)浠衔锏奶荚訑?shù)目主要在1-10個(gè)的烴類,一般他們都能夠揮發(fā)。這些分子量較小的碳?xì)浠衔锸切纬晒饣瘜W(xué)煙霧的主要參與者。l????????其它一些碳?xì)浠衔锎蟛糠忠詺馊苣z的形式存在于大氣中。l相比較而言,開放程度大的鏈烯烴活性高于較為
3、封閉的環(huán)烯烴,含有氧原子的碳?xì)浠锘钚愿哂阪溚闊N。l對人體的危害l對絕大多數(shù)的碳?xì)浠飦碚f,大氣中含量不高時(shí)對人體健康不會(huì)造成直接的危害,但是也有少量的碳?xì)浠铮ㄈ缬扇剂喜煌耆紵傻?,4-苯丙芘等)即使在大氣中含量少、濃度低,也會(huì)使人體致癌。而另外一些碳?xì)浠铮ㄈ绫?、甲苯、二甲苯等)在大氣中的濃度高時(shí)(加工廠廠區(qū)局部嚴(yán)重污染)也容易誘發(fā)人體的畸變和癌變,對人體造成嚴(yán)重傷害。此外,像甲烷等一些氣態(tài)的碳?xì)浠飳Υ髿庠斐傻奈廴疽彩菍?dǎo)致“溫室效應(yīng)”的原因之一。一些碳?xì)浠镌谝欢l件下(如和大氣中的氮氧化物、臭氧等混合存在并在陽光照
4、射下)還會(huì)轉(zhuǎn)化成次生污染物并導(dǎo)致產(chǎn)生有害的光化學(xué)煙霧。另外,危害極大的是多環(huán)芳烴,它是指一類芳香族烴類化合物。已經(jīng)被科學(xué)家所證實(shí)的一類致突變和致癌有機(jī)污染物。實(shí)驗(yàn)部分1儀器和試劑3400型氣相色譜儀,氫火焰檢測器并配備C一R‘型數(shù)據(jù)處理機(jī)1.2采樣方法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),將體積約3.5L的不銹鋼采樣罐用旋片真空泵抽至真空(負(fù)壓750~76OmmHg),然后充高純氮至1atm,再抽成真空即完成一次清洗,如此清洗三次后即可到現(xiàn)場采樣。用隔膜真空泵向采樣罐內(nèi)充入采樣點(diǎn)大氣至Zatm左右,放空,反復(fù)三次后充入測點(diǎn)大氣至Zatm,即完成采樣。.采
5、樣時(shí)采樣罐均放在離地面1.sm以上高度。1.3分析條件和方法色譜條件:色譜柱為熔融石英毛細(xì)管柱(6omx0.315mm,固定相BD一1).載氣(高純H2)、燃?xì)?FIDH2、FID空氣)和補(bǔ)償氣(高純N2)流速分別為4.5,23.9,286和24.6ml/min。檢測器溫度:280℃;進(jìn)樣器初始溫度:一80℃,停留0.01min后以100℃/min速度程序升溫至225℃;色譜柱初始溫度:一80℃,保持5min后,以6℃/min速度升溫至200℃.利用色一質(zhì)聯(lián)用設(shè)備對氣體樣品進(jìn)行定性檢測,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)正戊烷的濃度及其色譜峰面積,定量計(jì)
6、算各化合物的濃度。2結(jié)果和討論2.1一般監(jiān)測結(jié)果研究表明,在城區(qū)及污染郊區(qū),機(jī)動(dòng)車尾氣是大氣碳?xì)浠衔镒钪匾娜藶榕欧旁粗?。?給出了北京城郊各主要交通路口NMHC分類測定結(jié)果。由表l數(shù)據(jù)可見,各路口NMHC排放量差別較大。影響NMHC濃度差異的因素很多,與采樣時(shí)氣象條件、交通流量及采樣點(diǎn)的地理位置有關(guān)。由于西單路口位于市中心,車輛過往頻率很高,故該路口排放的各碳?xì)浠衔餄舛纫埠芨?前門、美術(shù)館路口雖也地處鬧市,但因路口小,車流量少,H價(jià)排放總量也明顯小于西單;近郊區(qū)的人大、黃莊等路口,交通雖比不上西單繁忙,但車輛種類繁雜,重
7、型卡車、柴油機(jī)車數(shù)量遠(yuǎn)高于城區(qū),NMHC的排放量也不亞于城區(qū)路口。雖然各路口排放NMHC的量差別較大,但從色譜圖分析各路口排放主要碳?xì)浠衔锓N類基本相同:乙烯(etbylene)、甲苯(toluene)、異戊烷(isopentane)、乙烷(Butane)、丁烯類化合物及苯類化合物是這些路口空氣中主要成分.有關(guān)汽車尾氣樣品色譜圖,見圖l。2.2交通路口HCs濃度日變化從前面分析可看出,西單路口是汽車尾氣排放理想的采樣點(diǎn)。以此路口作為流動(dòng)源觀測點(diǎn),進(jìn)行了NMHC日變化監(jiān)測。有關(guān)各HC化合物濃度日變化情況,詳見圖2。圖3給出了西單路
8、口工作日和休息日汽車流量隨時(shí)間的變化,可看出工作日中汽車流量呈明顯雙峰形。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),乙烯、甲苯和異戊烷是汽車尾氣中最主要污染物,而C4的烯烴是汽油成分中有代表性物種。從圖2可看到,甲苯、2甲基丁烷和順2丁烯基本上有較明顯雙峰形日變化規(guī)律,在中午11,00、1