典型排放源黑碳和多环芳烃的稳定碳同位素组成研究

	典型排放源黑碳和多环芳烃的稳定碳同位素组成研究
其他题名	Study of Stable Carbon Isotopic Compositions of Black Carbon and Individual PAHs from Typical Emission
	蔡伟伟
学位类型	硕士
导师	陈颖军
	2011-05-31
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位专业	环境科学
关键词	黑碳单体pahs 稳定碳同位素组成源解析表层沉
摘要	黑碳(BC)主要来自生物质和化石燃料的不完全燃烧过程。由于涉及气候变化、环境污染和健康危害等诸多问题，BC 已经成为当今气候和环境领域关注的热点。我国是BC 排放大国，主要排放源包括：生物质燃烧、民用燃煤和机动车尾气排放(贡献比例分别为43%、45%和10%)。BC 通过大气传输和河流搬运最后储存在沉积物和土壤中。为了研究BC的环境行为和控制减排，需要对BC 进行源解析。本文采集我国三大类排放源的BC 和烟尘样品及渤海表层沉积物样品，研究目的是：(1) 构建典型排放源烟尘样品中BC 和单体多环芳烃(PAHs)的稳定碳同位素组成(δ13C)数据库，并评估BC 和PAHs 在形成过程的碳同位素分馏，为运用δ13C 技术对BC 和PAHs 进行源解析提供基础数据；(2) 应用获得的典型排放源BC 的δ13C，对渤海表层沉积物中BC 的主要来源进行解析。本文结果表明： (1) 我国三种典型的BC 排放源烟尘样品的δ13CBC 和δ13CTC 对原始燃料的δ13CFuel 均有较好的继承性，且有相对清晰的变化范围，可作为BC 源解析的依据。其中，C4 植物、C3 植物、民用燃煤、机动车尾气的δ13CBC平均值(± 标准偏差)分别为-13.62‰、-26.49 ± 1.17‰、-23.46 ± 0.37‰和-25.17 ± 0.40‰；各种排放源BC 形成过程中具有不同程度的稳定碳同位素分馏，且与有机质类型和燃烧温度有关；BC 的纯化手段(CTO-375 方法)对生物质燃烧烟尘的δ13CBC 和δ13CTC 有一定的影响(Δ13CBC-TC ≥0.5‰)，而对化石燃料烟尘的BC 和TC 的δ13C 影响可以忽略。 (2) 烟尘中PAHs 单体碳同位素技术可以明显区分生物质燃烧和化石燃料燃烧产生的PAHs：生物质燃烧排放的PAHs 的δ13C 较轻，且随PAHs 分子量的增加，δ13C 稍微负偏，δ13C 的范围为-30.58~ -26.76‰；民用燃煤产生的PAHs 分子之间δ13C 的变化很小，δ13C 的范围为-25.15 ~-24.37‰；柴油车排放出的PAHs 的具有相似的δ13C 且PAHs 分子之间的δ13C 的变化较小，δ13C 的范围为-27.12 ~ -26.14‰；汽车尾气中的PAHs分子间δ13C 变化很大，随分子量增加，δ13C 明显正偏，范围为-24.86 ~-19.80‰。且生物质和化石燃料燃烧产生的PAH 的稳定碳同位素组成均具有地域差异性。 (3) 通过对比渤海表层沉积物中BC 的δ13C 与邻近地区BC 排放的估算情况，证实本文获得的关于典型排放源BC 的δ13C 数据有很高的可信度，而且运用δ13C 技术作用环境BC 的源解析手段有较好的可行性。从河流到潮间带和外海，表层沉积物中BC 的δ13C 有变轻的趋势，河流沉积物中可能有生物质燃烧的char-BC 的输入。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/3401
专题	中国科学院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	蔡伟伟. 典型排放源黑碳和多环芳烃的稳定碳同位素组成研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2011.

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