中國α-六六六土壤殘留分布特征及源匯解析的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2020-12-11 00:57
持久性有機污染物(POPs)是一類在環(huán)境中持久性存在,可以通過環(huán)境遷移和食物鏈富集,對人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生有害影響的化合物。對POPs源匯關系的空間識別以及形成原因的認識是從區(qū)域尺度,乃至全球尺度把握POPs污染轉(zhuǎn)移趨向,并制定控制與削減措施的理論基礎,但是目前我國缺乏在國家尺度上的對POPs源匯關系的系統(tǒng)研究。土壤是POPs的主要環(huán)境歸趨相之一,大氣傳輸是POPs遷移的主要方式,因此,本研究選擇我國(不包括臺灣。1952-1984年間使用量最大的有機氯農(nóng)藥六六六(HCHs,POPs的一種)的主要成分α-HCH為研究對象,利用以土壤為主要關心環(huán)境介質(zhì)的長期模擬(1952-2007年),探討了在HCHs使用期間,α-HCH的土壤殘留特征以及主要的影響因素;識別出在HCHs停止使用后,α-HCH的主要污染匯區(qū),并利用清單分離模擬方法進行了定量分析。進而利用以大氣為主要關心環(huán)境介質(zhì)的短期模擬(2005年)和多年氣象資料分析相結(jié)合的方式,討論了HCHs停止使用后,α-HCH在我國(不包括臺灣。┑脑磪R空間分布的成因。為模擬α-HCH在我國環(huán)境中的長期遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,開發(fā)了一個基于1/4°經(jīng)度...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 持久性有機污染物及其環(huán)境歸趨和生態(tài)風險
1.2 源匯解析研究對象的選取及分析
1.2.1 模擬物質(zhì)的選取
1.2.2 α-HCH 的危害及生態(tài)風險
1.2.3 環(huán)境介質(zhì)的選取
1.2.4 α-HCH 在土壤和大氣中的遷移
1.3 源匯解析技術(shù)研究現(xiàn)狀分析
1.3.1 來源解析技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 多介質(zhì)逸度方法研究現(xiàn)狀
1.3.3 基于逸度方法的源匯解析模型研究進展
1.3.4 CanMETOP 大氣擴散模型結(jié)構(gòu)及數(shù)值計算方法
1.3.5 我國α-HCH 源匯解析研究現(xiàn)狀
1.4 問題的提出
1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容
1.5.1 課題來源
1.5.2 研究的目的和意義
1.5.3 研究的主要內(nèi)容
第2章 源匯解析多介質(zhì)環(huán)境模型構(gòu)建及參數(shù)獲取方法
2.1 模型框架
2.2 遷移模塊的結(jié)構(gòu)及求解方法
2.2.1 平衡分配系數(shù)和逸度容量的計算方法
2.2.2 遷移模塊包含的環(huán)境過程
2.2.3 質(zhì)量平衡方程及求解方法
2.3 傳輸模塊及其求解方法
2.4 模擬物質(zhì)輸入過程
2.5 模型輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)的獲取方法
2.5.1 模擬區(qū)域的環(huán)境參數(shù)
2.5.2 模擬物質(zhì)物理化學性質(zhì)參數(shù)
2.6 數(shù)值模擬輸出數(shù)據(jù)類型
第3章 α-HCH 的源匯解析數(shù)值模擬及模型驗證
3.1 模擬與研究區(qū)域介紹
3.2 α-HCH 使用情況及進入研究區(qū)域的過程
3.2.1 α-HCH 使用情況分析
3.2.2 α-HCH 進入研究區(qū)域的過程識別
3.3 模擬輸入?yún)?shù)及輸出數(shù)據(jù)
3.3.1 環(huán)境參數(shù)
3.3.2 α-HCH 物理化學性質(zhì)參數(shù)
3.3.3 模擬過程中輸出數(shù)據(jù)
3.4 模擬與監(jiān)測的α-HCH 土壤濃度對比
3.4.1 α-HCH 土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)來源
3.4.2 模擬與監(jiān)測土壤濃度比較分析
3.4.3 模擬土壤濃度與文獻值比較分析
3.5 數(shù)值模擬輸入輸出質(zhì)量平衡
3.6 模型的靈敏性分析
3.6.1 靈敏性分析方法
3.6.2 顯著靈敏性參數(shù)分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 我國α-HCH 土壤殘留特征及空間源匯關系研究
4.1 農(nóng)田和非農(nóng)田土壤中α-HCH 殘留濃度時空分布
4.1.1 不同時期農(nóng)田和非農(nóng)田土壤α-HCH 濃度空間特征
4.1.2 不同時期農(nóng)田和非農(nóng)田土壤最大α-HCH 濃度分析
4.1.3 不同時期農(nóng)田和非農(nóng)田土壤α-HCH 濃度影響因素分析
4.2 α-HCH 土壤殘留濃度隨深度的時空變化特征
4.3 α-HCH 土壤殘留負荷的時空變化特征
4.3.1 α-HCH 土壤殘留負荷歷史時空變化
4.3.2 當前α-HCH 土壤殘留負荷及未來變化趨勢
4.4 識別α-HCH 土壤殘留的源匯空間分布
4.5 模擬不同源區(qū)α-HCH 使用對土壤殘留的貢獻
4.5.1 北部源對α-HCH 土壤殘留貢獻比例空間分布
4.5.2 中部源對α-HCH 土壤殘留貢獻比例空間分布
4.5.3 南部源對α-HCH 土壤殘留貢獻比例空間分布
4.5.4 3 個源區(qū)對4 個區(qū)域α-HCH 土壤殘留貢獻分析
4.5.5 中部和南部源對東北和華北的污染當量分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 影響α-HCH 源匯關系的主要時段及成因探討
5.1 利用CanMETOP 模型模擬α-HCH 的大氣傳輸
5.1.1 模擬區(qū)域及輸入?yún)?shù)介紹
5.1.2 模擬與監(jiān)測的大氣濃度比較
5.1.3 模擬始末α-HCH 土壤殘留量對比
5.2 大氣傳輸影響α-HCH 源匯關系的主要時段確定
5.2.1 α-HCH 大氣濃度隨季節(jié)變化
5.2.2 α-HCH 濕沉積通量隨季節(jié)變化
5.3 夏季影響α-HCH 源匯響應關系的成因分析
5.3.1 夏季東部地區(qū)α-HCH 大氣濃度變化
5.3.2 日均大氣濃度及風場分析
5.3.3 日均氣壓場變化分析
5.3.4 日均大氣濃度及降水量垂直剖面分析
5.3.5 反向軌跡及經(jīng)向風分析
5.3.6 夏季α-HCH 土-氣逸度平衡狀態(tài)分析
5.4 影響α-HCH 源匯響應關系的多年夏季平均氣象資料分析
5.4.1 多年夏季平均水平風場特征分析
5.4.2 東北地區(qū)多年夏季平均海平面氣壓場分析
5.4.3 東北地區(qū)多年夏季平均降水特征分析
5.4.4 我國東南部降水對東北部α-HCH 大氣濃度的影響
5.5 我國東南地區(qū)的α-HCH 大氣傳輸距離分析
5.5.1 計算特征傳輸距離和有效傳輸距離
5.5.2 特征傳輸距離和有效傳輸距離的季節(jié)變化
5.5.3 7 月份有效傳輸距離及相應大氣濃度比值
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]廣東省典型區(qū)域農(nóng)業(yè)土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的殘留及其分布特征[J]. 楊國義,萬開,張?zhí)毂?羅薇,高原雪,萬洪富. 環(huán)境科學研究. 2008(01)
[2]污染物的源解析技術(shù)研究進展[J]. 方璇,耿長君,徐友海,呂繼萍. 化工科技. 2007(03)
[3]Organochlorine pesticides in soils under different land usage in the Taihu Lake region, China[J]. Jean Charles MUNCH,Reiner SCHROLL. Journal of Environmental Sciences. 2007(05)
[4]貴州紅楓湖地區(qū)水稻土多氯聯(lián)苯和有機氯農(nóng)藥的殘留[J]. 魏中青,劉叢強,梁小兵,汪福順,王少鋒. 環(huán)境科學. 2007(02)
[5]烏魯木齊市水磨河底泥及污灌區(qū)土壤中有機氯農(nóng)藥的分布[J]. 呂愛華,楊瑞強,江桂斌,楊曉光,熊建新. 環(huán)境化學. 2006(04)
[6]北京市農(nóng)田土壤中有機氯農(nóng)藥殘留的空間分析[J]. 張紅艷,高如泰,江樹人,黃元仿. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2006(07)
[7]青島地區(qū)土壤中OCPs和PCBs污染現(xiàn)狀研究[J]. 耿存珍,李明倫,楊永亮,張利鋒,聶麗曼. 青島大學學報(工程技術(shù)版). 2006(02)
[8]南京某地農(nóng)業(yè)土壤中有機污染分布狀況研究[J]. 葛成軍,安瓊,董元華,俞花美. 長江流域資源與環(huán)境. 2006(03)
[9]環(huán)境中大氣顆粒物的源解析方法[J]. 張丹,張衛(wèi)東,蔣呂潭. 重慶工商大學學報(自然科學版). 2006(02)
[10]孝感地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品基地土壤和水有機氯農(nóng)藥殘留狀況[J]. 劉守亮,秦啟發(fā),李啟泉. 環(huán)境與健康雜志. 2006(02)
博士論文
[1]明清以來山東種植結(jié)構(gòu)變遷及其影響研究[D]. 王寶卿.南京農(nóng)業(yè)大學 2006
[2]珠江三角洲有機氯農(nóng)藥污染的區(qū)域地球化學研究[D]. 李軍.中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所) 2005
[3]遼河流域殘留多氯有機物的多介質(zhì)環(huán)境模擬[D]. 劉振宇.大連理工大學 2006
碩士論文
[1]太湖地區(qū)HCH污染特征研究[D]. 石媛.大連海事大學 2008
[2]瓦里關及青島大氣中多環(huán)芳烴(PAHs)和有機氯農(nóng)藥(OCPs)的初步研究[D]. 成海容.中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所) 2007
[3]2005年梅雨鋒暴雨的數(shù)值模擬及診斷分析[D]. 梁琳琳.南京信息工程大學 2007
[4]巴郎山地區(qū)土壤中持久性有機污染物的檢測和分析研究[D]. 張利鋒.青島大學 2006
[5]青島地區(qū)土壤和大氣顆粒物中含氯有機物污染物的研究[D]. 耿存珍.青島大學 2006
本文編號:2909608
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 持久性有機污染物及其環(huán)境歸趨和生態(tài)風險
1.2 源匯解析研究對象的選取及分析
1.2.1 模擬物質(zhì)的選取
1.2.2 α-HCH 的危害及生態(tài)風險
1.2.3 環(huán)境介質(zhì)的選取
1.2.4 α-HCH 在土壤和大氣中的遷移
1.3 源匯解析技術(shù)研究現(xiàn)狀分析
1.3.1 來源解析技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 多介質(zhì)逸度方法研究現(xiàn)狀
1.3.3 基于逸度方法的源匯解析模型研究進展
1.3.4 CanMETOP 大氣擴散模型結(jié)構(gòu)及數(shù)值計算方法
1.3.5 我國α-HCH 源匯解析研究現(xiàn)狀
1.4 問題的提出
1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容
1.5.1 課題來源
1.5.2 研究的目的和意義
1.5.3 研究的主要內(nèi)容
第2章 源匯解析多介質(zhì)環(huán)境模型構(gòu)建及參數(shù)獲取方法
2.1 模型框架
2.2 遷移模塊的結(jié)構(gòu)及求解方法
2.2.1 平衡分配系數(shù)和逸度容量的計算方法
2.2.2 遷移模塊包含的環(huán)境過程
2.2.3 質(zhì)量平衡方程及求解方法
2.3 傳輸模塊及其求解方法
2.4 模擬物質(zhì)輸入過程
2.5 模型輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)的獲取方法
2.5.1 模擬區(qū)域的環(huán)境參數(shù)
2.5.2 模擬物質(zhì)物理化學性質(zhì)參數(shù)
2.6 數(shù)值模擬輸出數(shù)據(jù)類型
第3章 α-HCH 的源匯解析數(shù)值模擬及模型驗證
3.1 模擬與研究區(qū)域介紹
3.2 α-HCH 使用情況及進入研究區(qū)域的過程
3.2.1 α-HCH 使用情況分析
3.2.2 α-HCH 進入研究區(qū)域的過程識別
3.3 模擬輸入?yún)?shù)及輸出數(shù)據(jù)
3.3.1 環(huán)境參數(shù)
3.3.2 α-HCH 物理化學性質(zhì)參數(shù)
3.3.3 模擬過程中輸出數(shù)據(jù)
3.4 模擬與監(jiān)測的α-HCH 土壤濃度對比
3.4.1 α-HCH 土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)來源
3.4.2 模擬與監(jiān)測土壤濃度比較分析
3.4.3 模擬土壤濃度與文獻值比較分析
3.5 數(shù)值模擬輸入輸出質(zhì)量平衡
3.6 模型的靈敏性分析
3.6.1 靈敏性分析方法
3.6.2 顯著靈敏性參數(shù)分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 我國α-HCH 土壤殘留特征及空間源匯關系研究
4.1 農(nóng)田和非農(nóng)田土壤中α-HCH 殘留濃度時空分布
4.1.1 不同時期農(nóng)田和非農(nóng)田土壤α-HCH 濃度空間特征
4.1.2 不同時期農(nóng)田和非農(nóng)田土壤最大α-HCH 濃度分析
4.1.3 不同時期農(nóng)田和非農(nóng)田土壤α-HCH 濃度影響因素分析
4.2 α-HCH 土壤殘留濃度隨深度的時空變化特征
4.3 α-HCH 土壤殘留負荷的時空變化特征
4.3.1 α-HCH 土壤殘留負荷歷史時空變化
4.3.2 當前α-HCH 土壤殘留負荷及未來變化趨勢
4.4 識別α-HCH 土壤殘留的源匯空間分布
4.5 模擬不同源區(qū)α-HCH 使用對土壤殘留的貢獻
4.5.1 北部源對α-HCH 土壤殘留貢獻比例空間分布
4.5.2 中部源對α-HCH 土壤殘留貢獻比例空間分布
4.5.3 南部源對α-HCH 土壤殘留貢獻比例空間分布
4.5.4 3 個源區(qū)對4 個區(qū)域α-HCH 土壤殘留貢獻分析
4.5.5 中部和南部源對東北和華北的污染當量分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 影響α-HCH 源匯關系的主要時段及成因探討
5.1 利用CanMETOP 模型模擬α-HCH 的大氣傳輸
5.1.1 模擬區(qū)域及輸入?yún)?shù)介紹
5.1.2 模擬與監(jiān)測的大氣濃度比較
5.1.3 模擬始末α-HCH 土壤殘留量對比
5.2 大氣傳輸影響α-HCH 源匯關系的主要時段確定
5.2.1 α-HCH 大氣濃度隨季節(jié)變化
5.2.2 α-HCH 濕沉積通量隨季節(jié)變化
5.3 夏季影響α-HCH 源匯響應關系的成因分析
5.3.1 夏季東部地區(qū)α-HCH 大氣濃度變化
5.3.2 日均大氣濃度及風場分析
5.3.3 日均氣壓場變化分析
5.3.4 日均大氣濃度及降水量垂直剖面分析
5.3.5 反向軌跡及經(jīng)向風分析
5.3.6 夏季α-HCH 土-氣逸度平衡狀態(tài)分析
5.4 影響α-HCH 源匯響應關系的多年夏季平均氣象資料分析
5.4.1 多年夏季平均水平風場特征分析
5.4.2 東北地區(qū)多年夏季平均海平面氣壓場分析
5.4.3 東北地區(qū)多年夏季平均降水特征分析
5.4.4 我國東南部降水對東北部α-HCH 大氣濃度的影響
5.5 我國東南地區(qū)的α-HCH 大氣傳輸距離分析
5.5.1 計算特征傳輸距離和有效傳輸距離
5.5.2 特征傳輸距離和有效傳輸距離的季節(jié)變化
5.5.3 7 月份有效傳輸距離及相應大氣濃度比值
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]廣東省典型區(qū)域農(nóng)業(yè)土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的殘留及其分布特征[J]. 楊國義,萬開,張?zhí)毂?羅薇,高原雪,萬洪富. 環(huán)境科學研究. 2008(01)
[2]污染物的源解析技術(shù)研究進展[J]. 方璇,耿長君,徐友海,呂繼萍. 化工科技. 2007(03)
[3]Organochlorine pesticides in soils under different land usage in the Taihu Lake region, China[J]. Jean Charles MUNCH,Reiner SCHROLL. Journal of Environmental Sciences. 2007(05)
[4]貴州紅楓湖地區(qū)水稻土多氯聯(lián)苯和有機氯農(nóng)藥的殘留[J]. 魏中青,劉叢強,梁小兵,汪福順,王少鋒. 環(huán)境科學. 2007(02)
[5]烏魯木齊市水磨河底泥及污灌區(qū)土壤中有機氯農(nóng)藥的分布[J]. 呂愛華,楊瑞強,江桂斌,楊曉光,熊建新. 環(huán)境化學. 2006(04)
[6]北京市農(nóng)田土壤中有機氯農(nóng)藥殘留的空間分析[J]. 張紅艷,高如泰,江樹人,黃元仿. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2006(07)
[7]青島地區(qū)土壤中OCPs和PCBs污染現(xiàn)狀研究[J]. 耿存珍,李明倫,楊永亮,張利鋒,聶麗曼. 青島大學學報(工程技術(shù)版). 2006(02)
[8]南京某地農(nóng)業(yè)土壤中有機污染分布狀況研究[J]. 葛成軍,安瓊,董元華,俞花美. 長江流域資源與環(huán)境. 2006(03)
[9]環(huán)境中大氣顆粒物的源解析方法[J]. 張丹,張衛(wèi)東,蔣呂潭. 重慶工商大學學報(自然科學版). 2006(02)
[10]孝感地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品基地土壤和水有機氯農(nóng)藥殘留狀況[J]. 劉守亮,秦啟發(fā),李啟泉. 環(huán)境與健康雜志. 2006(02)
博士論文
[1]明清以來山東種植結(jié)構(gòu)變遷及其影響研究[D]. 王寶卿.南京農(nóng)業(yè)大學 2006
[2]珠江三角洲有機氯農(nóng)藥污染的區(qū)域地球化學研究[D]. 李軍.中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所) 2005
[3]遼河流域殘留多氯有機物的多介質(zhì)環(huán)境模擬[D]. 劉振宇.大連理工大學 2006
碩士論文
[1]太湖地區(qū)HCH污染特征研究[D]. 石媛.大連海事大學 2008
[2]瓦里關及青島大氣中多環(huán)芳烴(PAHs)和有機氯農(nóng)藥(OCPs)的初步研究[D]. 成海容.中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所) 2007
[3]2005年梅雨鋒暴雨的數(shù)值模擬及診斷分析[D]. 梁琳琳.南京信息工程大學 2007
[4]巴郎山地區(qū)土壤中持久性有機污染物的檢測和分析研究[D]. 張利鋒.青島大學 2006
[5]青島地區(qū)土壤和大氣顆粒物中含氯有機物污染物的研究[D]. 耿存珍.青島大學 2006
本文編號:2909608
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