苯系物开题报告

齐鲁工业大学毕业设计（论文）开题报告课题名称济南市大气中苯系物的时空分布的污染特征研究课题类型实验研究导师姓名王琛学生姓名章荣杰学号201205011062专业班级环境科学12-2一、选题目的及意义苯系物作为挥发性有机物的重要组成成分，是苯及其衍生物的总称，其来源广、毒性大、易挥发、难降解。随着工业社会的发展，苯系物的使用频率越来越高，范围越来越广，广泛应用于农药、医药、塑料、纤维合成以及有机化工等行业[1]。尤其苯，具有致癌性，已成为美国环保局优先污染物控制物之一。苯系物大多以气态形式存在，通过暴露人群的呼吸系统和皮肤进入人体造成健康危害而成为城市空气中很重要的一类污染物。苯系物来源多种多样，主要有天然源和人为源。有的是污染源直接排放而来，这部分主要是天然源，包括海洋和自然水系、土壤和沉积物、植物叶片和木质部、有机物的微生物分解等;有的则是一次污染物经过大气化学反应而产生的中间产物或二次污染物，这一部分主要属于人为源，苯系物主要以废气或废水的形式进入生态环境系统，直接或间接的对动植物及人类的身体健康产生影响。对人体健康的直接影响是对身体各处粘膜具有刺激作用。国际污染病学会学研究表明，接触高浓度的苯(27.6ug/m3)有引发白血病和淋巴疾病危险(张军琴，1993).BETX对人体健康的间接影响主要为高浓度苯通过进行光化学反应产生的光化学烟雾。在光化学烟雾下(单志强，2003)，人体眼压增加，头痛，眩晕，可引发严重的呼吸道疾病，甚至危及生命(孙琴心等，1999)。BTEX与OH自由基的反应使天然源排放的烷烃在大气中的停留时间延长15%，使臭氧背景值增加。BTEX不仅本身有毒，还能导致城市局部地区污染及大环境的污染，城市作为人类聚居密集地和汽车尾气污染及工业污染最严重的地区，苯系物的危害更应引起人们广泛而密切地关注。日益发达的交通运输行业导致地汽车尾气排放量的剧增，相关研究发现，也使得苯系物的污染日趋严重。当使用无铅汽油时，汽车尾气中苯系物的含量占到污染物总量的56.5%，而使用含铅汽油时这一数据仅为21.4%。济南市为山东省的省会城市，人口将近597.4万人，外来务工人员较多，随着城市经济快速发展，汽车保有量也是每年在增加，苯系物的排放量也是逐年增大，目前针对济南苯系物的时空分布及污染特征研究较少，我国对这一方面的排放标准还没有一个很系统全面的界定，影响了苯系物的污染的治理。BTEX不仅本身有毒，还能导致城市局部地区污染及大环境的污染，因此，长期观测搞清楚BTEX的毒理学特征以及环境的危害性就显得非常必要，进行长期的监测获得连续性数据势在必行。二、国内外研究进展国内最初对空气中的BTEX污染进行的研究主要是集中于对典型污染区空气污染现状的研究，之后研究范围逐步扩大，城市空气中的BTEX污染现状评价成为主要研究方向之一。研究的区域主要集中在北京、广州、天津、上海、杭州和香港等国际大都市，尤其在北京和广州的相关研究最为活跃。90年代以后，固定微环境、流动微环境中苯系物的研究也逐渐成为人们关注的焦点。国内主要是对苯系物浓度以及污染特征做了大量的研究，包括城市各个不同功能区的污染特征、苯系物随着空间变化、时间变化的特征以及各种气象因子的影响。时间的变化规律可以分为季度变化，月浓度变化和日浓度变化等；功能区分又可以为文教区、居民区、交通干线区、普通工业区、石化区。国内外学者对大气BTEX的季节变化规律进行了一定的研究，大部分是对比研究夏季和冬季的差异。研究结果显示，北京、香港、上海、杭州、富士和首尔大气中BTEX的夏季浓度普遍高于冬季，夏季浓度与冬季浓度比值基本大于1。苯系物夏季浓度高于冬季浓度的季节变化规律与排放源和温度的变化有一定的关系，夏季气温高，溶剂挥发等源排放增强导致浓度升高[2]，而苯的夏季浓度普遍低于冬季，可能由于苯一般不作为溶剂使用，源排放强度变化的影响较小[3].大气中苯系物的季节变化趋势是由排放源、扩散条件和光化学反应消耗等因素共同作用的结果，主导因素将决定最终的浓度分布。苯系物的分布也呈现出一定的变化规律，一般为早晨先升高午后降低傍晚再升高，呈双峰变化。日变化主要受两个因素影响，一是源排放强度的变化，二是气象条件（如气温、湿度、风俗）的改变。源排放增加，大气稳定度增强，有机物污染累计导致浓度升高，早晨和傍晚浓度相对较高与早晚交通高峰有关；除此之外，对流作用增大，太阳辐射增强和温度升高，光化学反应消耗显著加强，有机物污染浓度降低，与午后浓度较低一致。在不同天气状况下，风速，气压，风向，气温，相对湿度，降水，太阳辐射等各气象因子与苯系物的浓度分布也有很大的关系。在阴天状况下，苯系物总浓度最高，其次为雾霾天气条件下，浓度最低的为晴朗天气状况下。雾霆天气通常为滞留天气，有利于污染物积累，导致苯系物各组分的浓度很高，形成严重的污染。阴天和雾霾天对大气中污染物的积累作用较为明显，苯系物浓度显著高于几其他天气状况，浓度含量最大值均出现在雾霾天气中，挥发性有机物的水溶性较低，因此雨雪对苯系物的吸附作用较小，大气中苯系物的浓度与晴天情况较为接近。大风天气加速苯系物的扩散，迅速降低了污染物浓度，最小值出现在连续数天的大风天气后。阴天和雾霾天气状况使得空气中滞留了大量的污染物，浓度为晴朗天气的4-5倍。苯系物污染浓度在城市不用功能区存在明显差异，通过对比研究发现，一般情况下普通工业区和交通干线区（交通干道、城市街道）大气BTEX含量最高，城中心很商区次之，居民区和乡村最低。三、研究内容针对济南地区对苯系物的污染特征的研究较少等问题，对济南的大气进行苯系物的相关研究。研究方向主要有以下几方面：（1）研究济南城区不同功能区的苯系物污染水平，并初步探讨造成不同功能区污染程度差异的原因;（2）研究济南城区苯系物污染水平季节变化规律;研究不同季节苯系物的日浓度变化规律，并初步分析原因;（3）研究济南市不同交通干道附近的空气中苯系物污染特征（4）简单分析各种气象条件对济南地区苯系物污染水平的影响。四、研究方法(1)本次研究以济南城区作为研究对象，并摒弃传统的采样分析方式，采样方式上采用泰德拉(Tedlar)采样袋进行采样，分析方法上使用便携式气相色谱/质谱仪进行分析测定;五、时间安排4月1日----15日总结及分析相关资料，翻译外文资料一篇4月15日---30日撰写开题报告5月1日----10日去实地采样，搜集数据5月10日----30日数据分析，参考文献进行总结5月31----6月15日撰写论文，准备答辩六、参考文献[1]王萍，周启星.BTEX污染环境的修复机理与技术研究进展[[J].生态学杂志，2009,02:329-334[2]周裕敏，耗郑平，王海林.北京地区城乡结合部大气挥发性有机物污染及来源分析[J].环境科学，2011，32（12）：3560-3565[3]MzrtinsEM,AabillaG,GattiLV.Volatieorganiccompoundsinaresidentialandcommercialurbanareawithadieselcompressednaturalgasandoxygenatedgasolinevehicularfleews[J].BulletionofEnvironmentalContaminationandToxicology,201884:175-179.指导教师意见：指导教师：年月日