基于Ⅳ級(jí)動(dòng)態(tài)逸度模型京津冀地區(qū)硫的多介質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化
發(fā)布時(shí)間:2017-03-30 19:11
本文關(guān)鍵詞:基于Ⅳ級(jí)動(dòng)態(tài)逸度模型京津冀地區(qū)硫的多介質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:國(guó)家“十二五”規(guī)劃已經(jīng)將發(fā)展京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化,作為國(guó)家發(fā)展策略之一。由于該地區(qū)人口稠密,工業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)密集,近年來(lái)大氣污染問(wèn)題已引起專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。京津冀地區(qū)秋冬季節(jié)頻繁出現(xiàn)“霧霾”天氣,PM2.5多次爆表,對(duì)人民生活造成了很多不便?諝赓|(zhì)量指數(shù)居高不下,空氣可見度持續(xù)偏低,PM25細(xì)顆粒物成為專家學(xué)者重點(diǎn)研究的對(duì)象。其中,PM25細(xì)顆粒物前體污染物可以確定為二氧化硫、氮氧化物以及PMlo,且其主要組分為有硫酸鹽和硝酸鹽,這些都是影響空氣可見度造成霧霾的主要因子。為查明京津冀地區(qū)大氣污染原因,改善區(qū)域大氣污染現(xiàn)狀,本論文選定硫作為研究對(duì)象,建立動(dòng)態(tài)多介質(zhì)逸度模型,模擬硫的不同形態(tài)(二氧化硫和硫酸根離子)在京津冀地區(qū)多介質(zhì)環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,同時(shí)通過(guò)不確定分析方法中區(qū)間數(shù)學(xué)算法與動(dòng)態(tài)Ⅳ級(jí)動(dòng)態(tài)逸度模型結(jié)合,構(gòu)建不確定條件下的區(qū)間動(dòng)態(tài)多介質(zhì)逸度模型,通過(guò)求解模型探究不同形態(tài)硫在研究區(qū)域內(nèi)的環(huán)境行為。根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況提出相關(guān)假設(shè)條件,構(gòu)建京津冀地區(qū)不同形態(tài)硫的多介質(zhì)逸度模型,分析不同形態(tài)硫在研究區(qū)域內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)化行為,并通過(guò)Euler算法求解模型,得到不同形態(tài)硫在多介質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)中的逸度、濃度、質(zhì)量隨時(shí)間變化趨勢(shì)。經(jīng)驗(yàn)證,模型模擬1998-2012年硫在多介質(zhì)環(huán)境中的分布情況,預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值吻合良好,二氧化硫在大氣相,以及硫酸根離子在大氣、水、土壤、沉積物介質(zhì)中的對(duì)數(shù)殘差分別為0.14和0.15、0.92、0.02、0.02。模型模擬結(jié)果表明,硫在多介質(zhì)環(huán)境中的質(zhì)量變化從1998年至2005年一直處于增長(zhǎng)狀態(tài),2005年硫在土壤和沉積物中的質(zhì)量趨于逐漸平穩(wěn)狀態(tài),在大氣及水介質(zhì)中出現(xiàn)下降趨勢(shì)。在研究區(qū)域內(nèi)二氧化硫主要以大氣與水相源排放的形式進(jìn)入多介質(zhì)環(huán)境,并以在大氣相中的平流和降解為主;硫酸根在多介質(zhì)環(huán)境中的分布相對(duì)均勻,在四個(gè)環(huán)境相均穩(wěn)定存在。硫在介質(zhì)間的遷移轉(zhuǎn)化趨勢(shì)明顯,特別是大氣與土壤之間的存在顯著的質(zhì)量交換,而大氣與水相交界處以大氣向水的遷移較為顯著。為表征多介質(zhì)逸度模型中的不確定性,將區(qū)間算法引入帶有反應(yīng)模塊的多介質(zhì)逸度模型,解決模擬中出現(xiàn)的參數(shù)不確定性,避免了某個(gè)參數(shù)產(chǎn)生劇烈浮動(dòng)對(duì)模擬結(jié)果有效性的影響。通過(guò)區(qū)間平均對(duì)數(shù)殘差驗(yàn)證模擬結(jié)果偏差,所得預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的對(duì)數(shù)殘差均小于0.2,說(shuō)明區(qū)間動(dòng)態(tài)逸度模型可以在模擬污染物多介質(zhì)環(huán)境行為的同時(shí)表征其模擬過(guò)程中的不確定性。此外,選取2009年和2013年京津冀地區(qū)大氣PM25組分中SO42-所占比重進(jìn)行驗(yàn)證,.驗(yàn)證結(jié)果表明,本文所建區(qū)間動(dòng)態(tài)多介質(zhì)逸度模型模擬結(jié)果與其他大氣數(shù)值模擬結(jié)果及大氣PM25實(shí)際監(jiān)測(cè)值在SO42-所占比重方面吻合良好。模型靈敏度分析表明,深度、面積、溫度等參數(shù)對(duì)土壤、沉積物介質(zhì)中硫的濃度有明顯影響,其中不同形態(tài)硫的辛醇-水分配系數(shù)對(duì)模擬結(jié)果影響最為顯著,說(shuō)明這些參數(shù)對(duì)硫在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化及歸趨有突出作用。
【關(guān)鍵詞】:硫 京津冀 多介質(zhì)逸度模型 遷移轉(zhuǎn)化 不確定性
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X142
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 研究背景及意義11-13
- 1.1.1 研究背景11-12
- 1.1.2 研究意義12-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展13-15
- 1.2.1 硫的多介質(zhì)環(huán)境行為研究進(jìn)展13-14
- 1.2.2 環(huán)境多介質(zhì)逸度模型研究進(jìn)展14-15
- 1.3 存在的問(wèn)題15-16
- 1.4 主要研究目的及內(nèi)容16-17
- 第2章 研究區(qū)域概況和研究方法17-23
- 2.1 研究區(qū)域概況17-18
- 2.2 環(huán)境多介質(zhì)逸度模型18-22
- 2.2.1 多介質(zhì)逸度濃度模型框架18
- 2.2.2 模型參數(shù)識(shí)別18-19
- 2.2.3 逸度容量Z值計(jì)算19-20
- 2.2.4 環(huán)境過(guò)程速率D值計(jì)算20-21
- 2.2.5 模型靈敏度分析21-22
- 2.3 環(huán)境系統(tǒng)變異性與不確定性22
- 2.4 本章小結(jié)22-23
- 第3章 京津冀地區(qū)不同形態(tài)硫的遷移轉(zhuǎn)化、歸趨模擬23-39
- 3.1 多介質(zhì)逸度模型的構(gòu)建23-26
- 3.1.1 模型構(gòu)建前提與假設(shè)23
- 3.1.2 模型框架與主要環(huán)境過(guò)程23-26
- 3.2 多介質(zhì)逸度模型主要參數(shù)26-32
- 3.2.1 環(huán)境屬性參數(shù)26-27
- 3.2.2 硫的理化性質(zhì)參數(shù)27-28
- 3.2.3 環(huán)境遷移參數(shù)28-29
- 3.2.4 源排放參數(shù)估算29-31
- 3.2.5 環(huán)境過(guò)程中的Z值和D值31-32
- 3.3 動(dòng)態(tài)多介質(zhì)逸度模型模擬結(jié)果驗(yàn)證32-33
- 3.4 動(dòng)態(tài)條件下硫的多介質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化及歸趨33-37
- 3.4.1 硫的跨介質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化行為33-35
- 3.4.2 硫的多介質(zhì)分布動(dòng)態(tài)變化35-37
- 3.5 本章小結(jié)37-39
- 第4章 不確定條件下動(dòng)態(tài)多介質(zhì)逸度模型模擬硫的多介質(zhì)環(huán)境行為39-51
- 4.1 硫在多介質(zhì)環(huán)境中的變異性及不確定性39
- 4.2 不確定條件下多介質(zhì)逸度模型的改進(jìn)39-43
- 4.2.1 區(qū)間數(shù)學(xué)39-40
- 4.2.2 基于區(qū)間算法改進(jìn)多介質(zhì)逸度模型40-41
- 4.2.3 區(qū)間動(dòng)態(tài)多介質(zhì)逸度模型主要區(qū)間參數(shù)41-43
- 4.3 模型參數(shù)靈敏度分析43-45
- 4.4 區(qū)間動(dòng)態(tài)多介質(zhì)逸度模型模擬結(jié)果驗(yàn)證45-47
- 4.4.1 基于區(qū)間平均對(duì)數(shù)殘差(IALRE)的多介質(zhì)逸度模型模擬驗(yàn)證45-46
- 4.4.2 基于大氣PM_(2.5)組分中SO_4~(2-)比重的多介質(zhì)逸度模型模擬驗(yàn)證46-47
- 4.5 基于區(qū)間動(dòng)態(tài)逸度模型模擬硫的多介質(zhì)行為47-49
- 4.6 本章小結(jié)49-51
- 第5章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及建議51-53
- 5.1 結(jié)論51-52
- 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)52
- 5.3 建議52-53
- 參考文獻(xiàn)53-59
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果59-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作61-63
- 致謝63-65
- 作者簡(jiǎn)介65
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 程水源;劉超;韓力慧;;北京及周邊城市典型區(qū)域PM_(2.5)化學(xué)組分特征與來(lái)源分析[A];2013中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)浦華環(huán)保優(yōu)秀論文集[C];2013年
本文關(guān)鍵詞:基于Ⅳ級(jí)動(dòng)態(tài)逸度模型京津冀地區(qū)硫的多介質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):277858
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