intTypePromotion=1

Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật phân tích hạt nhân phối hợp với một số kỹ thuật phân tích hỗ trợ góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm bụi khí PM-10

Chia sẻ: Minh Van Thuan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:181

0
163
lượt xem
41
download

Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật phân tích hạt nhân phối hợp với một số kỹ thuật phân tích hỗ trợ góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm bụi khí PM-10

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật phân tích hạt nhân phối hợp với một số kỹ thuật phân tích hỗ trợ góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm bụi khí PM-10 nhằm xác định bản chất của ô nhiễm bụi khí PM25, PM25-10 và sự tác động của các yếu tố khí tượng đến mức độ ô nhiễm, nhân diện các nguồn gây ô nhiễm và định lượng phần đóng góp của chúng; góp phần tạo cơ sở khoa học cho công tác quản lý hiệu quả chất lượng môi trường không khí nói chung, bụi khí PM-10 nói riêng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật phân tích hạt nhân phối hợp với một số kỹ thuật phân tích hỗ trợ góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm bụi khí PM-10

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM __________________________ Vương Thu Bắc NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HẠT NHÂN PHỐI HỢP VỚI MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HỖ TRỢ G P PH N GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN Ô NHIỄM BỤI KHÍ PM-10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2013
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM __________________________ Vương Thu Bắc NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HẠT NHÂN PHỐI HỢP VỚI MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HỖ TRỢ G P PH N GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN Ô NHIỄM BỤI KHÍ PM-10 Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử và Hạt nhân Mã số: 62 44 05 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Phạm Duy Hiển Hà Nội - 2013
  3. LATS VLNT&HN L ư ư . VTBắc i
  4. LATS VLNT&HN L c c c .TS. c , c c . T c c c V V V c T T c c c c c c. c c .TS. Tang Seung Mun - T c c (NUS), GS.TS. David D. Cohen - V c c c c (A T ắc c c 10; c c GT.TS. Philip K. Hopke - c T c T c Clarkson ) c c gây ;c TS. Andrzej Markowicz - c rf c c (IAEA), c c c c PM10. c c c c c c c c . T c c c c c c c c . VTBắc ii
  5. LATS VLNT&HN ..................................................................................................... i .......................................................................................................... ii .............................................................................................................. iii V V T T T ..................................... vii B ....................................................................................... x V V T ........................................................... xii ................................................................................................................. 1 1. c ........................................................................................... 1 2. c c c c .................................................................. 3 3. c ................................................................. 3 3.1. c ............................................................................ 3 3.2. c ................................................................................ 4 4. cc ........................................................................ 4 4.1. V ..................................................................................... 4 4.2. c c .................................................................................. 4 5. c c ........................................................................... 5 6. B c cc ........................................................................................ 5 T V B ............................................. 6 1.1. ặc c ấ c 10 ................. 6 1.1.1. c c và s phân b c cc t b i khí.............. 6 1.1.2. Thành ph n và tính chất c a ô nhi m b i khí PM10 ........................ 8 1.1.3. Tác h i c a ô nhi m b i khí ......................................................... 11 1.2. cc i khí PM10................................................... 16 1.2.1. Ngu n g c phát sinh .................................................................... 16 1.2.2. B i khí ở nông thôn và các vùng xa xôi ....................................... 18 1.2.3. B i khí ở c c ...................................................................... 20 1.3. c 10 .................................................. 22 1.4. c 10 ở c................................................. 27 VTBắc iii
  6. LATS VLNT&HN 1.5. c 10 .......................... 29 1.5.1. Nghiên c u ô nhi m b i khí và ở i v i s c kho ............. 29 1.5.2. Nghiên c u ô nhi m b i khí lan truy n t m xa (LRT) ....................... 29 1.5.3. Nghiên c u ô nhi m b i khí và s ở n bi i khí h u .. 29 1.6. c c ở c ấ ............................................................................. 30 c c ở c ........ 30 ấ ........................................ 30 . T TV ........... 32 2.1. .................................................................... 32 2.1.1. Ch n v trí thu góp m u .................................................................... 32 2.1.2. Thi t b thu góp m u nhi u t ng ....................................................... 33 2.1.3. Thi t b thu góp m u theo quán tính ................................................. 34 2.2. c (NATs) .......................................... 36 2.2.1. K thu t phân tích kích ho ng c (INAA) ................... 37 2.2.2. K thu t phân tích huỳ ng (ED-XRFA) ............................................................................................... 43 2.2.3. K thu t phân tích phát x tia X t o bởi chùm proton trên máy gia t c (PIXEA) ......................................................................................... 62 2.3. c ............................. 67 2.3.1. c i qui tuy n tính nhi u bi n (MLR) ..... 67 2.3.2. Phân tích nhân t theo thành ph n chính (PCFA) ......................... 71 2.3.3. Phân tích thừa s ma tr .................................... 76 3. T T V T .... 82 3.1. T c ................................. 82 3 T ......................................................................... 82 3 c ................................................................... 82 3.1.3. c B ................................................................... 84 3 B 2.5, PM2.5-10 -B ở ................ 84 VTBắc iv
  7. LATS VLNT&HN 3.2. c 10 ằ ......... 86 3.2.1. Thi t l p các ch phân tích trong k thu t INAA..................... 86 3.2.2. Chuẩn b m u phân tích và chi u x m ................ 88 3.2.3. c ng nguyên t ......... 90 3.2.4. c i h n phát hi n (LOD) trong k thu t INAA............. 93 3.3. c 10 ằ E -XRF .... 95 3.3.1. Ph k ED-XRFA ........................................................................ 95 3.3.2. S ởng c c c b cx ặc .... 96 3.3.3. c nh h s hấp th kh i bằ truy n qua 97 3.3.4. c nh y nguyên t trong k thu t ED-XRFA ................ 99 3.3.5. c ng nguyên t hóa h c trong ED-XRFA ......... 101 3.3.6. c nh gi i h n phát hi n trong k thu t XRFA ..................... 103 3.4. c 10 ằ E ..... 104 3.4.1. Ph k PIXEA ở NUS ................................................................ 104 3.4.2. c nh di c ỉ ặc ng nguyên t ........ 106 3.4.3. c nh gi i h n phát hi n trong k thu E 10 .... 108 3.5. c c c 10 ằ ..... 110 3.6. c c c ........................................................ 113 3.6.1. T a các giá tr phê chuẩn và k t qu phân tích....... 113 3.6.2. S a các nguyên t có cùng ngu n g c ............... 118 3.6.3. So sánh k t qu c c c c ....... 119 3.7. c c c c 2.5 và PM2.5-10.... 121 3.8. c c c c 2.5 và PM2.5-10 ................ 123 3.8.1. Các y u t c n b i khí PM2.5 và PM2.5-10 ...... 123 3.8.2. Mô hình h i qui PM2.5 & PM2.5-10 khí theo các y u t ng 124 3.9. 2.5 và PM2.5-10 c ở 999-2001 ......................................................................... 128 3.9.1. c ặc ở n ô nhi m b i khí PM10 ở Hà N i .................................................................................................. 129 VTBắc v
  8. LATS VLNT&HN 3.9.2. Các mô hình ngu n ô nhi m b i khí theo từng lo o ........ 131 3.9.3. B i khí lan truy xa (LRT) và b i khí t i ch (LB) ............ 135 3.10. 2.5 và PM2.5-10 ở Bắc -2002 ............................................................ 136 3.10.1. n hoá h c c 2.5 và PM2.5-10 ở thành th và nông thôn ........................................................................... 137 3.10.2. Mô hình các ngu n ô nhi m b i khí ở thành th , nông thôn và s c a chúng ............................................................................. 139 T V .............................................................................. 145 ........................................................................................................ 145 ...................................................................................................... 149 T B .................. 150 c ................................................................................................... 150 c ............................................................................................. 152 T T ..................................................... 153 T V ............................................................................... 153 T ............................................................................... 154 ............................................................................................................ 162 VTBắc vi
  9. LATS VLNT&HN T ữ v ết t t ế ĩa t ế ệt AED Aerodynamic Equivalent c Diameter ANSTO Australian Nuclear Science & K c C Technology Organization c APM Air Particulate Matter B ắ Ave Average BC Black Carbon BT Back Trajectory CA Correlation Analysis c Asian South-East EA Eigenvector Analysis c éc ED-XRFA Energy Dispersive X-Ray c ỳ Fluorescence Analysis EM Error Model EPA Environmental Protection c Agency ET Emission – Transmission EV Explained Variation c c Factor Factor loading loading Factor score Factor score FP Fundamental Parameter T c Fpeak T c é PMF2 HPGe High Purity Germanium Germani IAEA International Atomic Energy Agency c IC Ion Chromatography ắc VTBắc vii
  10. LATS VLNT&HN INAA Instrumental Neutron c c c Activation Analysis INST Institute for Nuclear Science V c& T and Technology Nhân LB Local Burning c c LOD Limit of Detection Nuclear Reactor LR Light Reflection LRT Long Range Transport MA Minimum Activity Max Maximum c MCA Multi-Channel Analyzer c Min Minimum c MLR Multiple Linear Regression n Neutron NAAQS National Ambient Air Quality T c ẩ c ấ Standard c NAHRES Nutritional and Health-Related c c Environmental Studies c NATs Nuclear Analytical Techniques c c NIST National Institute of Standards V c ẩ c c and Technology gia NR Nuclear Reactor NRI Nuclear Research Institute V NUS National University of T c c Singapore P Pressure Áp suấ PCFA Principle Component Factor c Analysis chính PIXEA Proton Induced X-ray c ở Emission Analysis c PM Particulate Matters B PM10 PM with aerodynamic diameter B c less than 10m c m VTBắc viii
  11. LATS VLNT&HN PM2.5 PM with aerodynamic diameter B c less than 2.5m c m PM2.5-10 PM with aerodynamic diameter B c from 2.5m to 10m c ừ  m PMFA Positive Matrix Factorization c ừ Analysis ppm Part per million PTN Laboratory p-value Statistical significance level c c QA&QC Quality Assurance and Quality c ấ Control c ấ QTKT Meteorological Observation T ắc T Station RAIN Rainfall RH Relative Humidity ẩ rotmat Rotational matrix Source profile Source profile SUN Sun ặ ắ ) T Temperature T T T Meteorological Monitoring T T ắc T Station US-EPA United State Environmental c Protection Agency VAEC Vietnam Atomic Energy V V Commission Nam WS Wind Speed T c y Year  B u B c z B c VTBắc ix
  12. LATS VLNT&HN Trang B c c ................................................... 8 B T c c 10 g.m-3. ........................ 13 B 3 T c ẩ c ấ c W .......................................... 14 B ở c c 10 theo AQI. ............................ 15 B T c ẩ c ấ c V c ............... 16 B c c ỉ .............................................. 24 B c c c ...... 42 B ặc c c c E -XRFA. ............. 43 B 3 , c c E - c . 61 B & c c E c ... 66 B 3 c c c ............. 88 B 3 c c ẩ c c ................ 89 B 33 c c ẩ c ẩ .......... 91 B 3 c c c ắ ........... 92 B 3 T c c c T T T c ằ ......................................... 92 B 3 c c ......................... 94 B 3 c c c ẩ ..................................................... 98 B 3  ấ Fc (APM) ....................................................................................... 98 B 39 c c ẩ c c c c Z≤ ........... 100 B 3 c c c ằ ................. 102 B 3 E -2110. ...................... 104 B 3 c c c ằ E ................ 109 B 3 3 E ......................................................... 110 B 3 c T- ằ .......................... 114 B 3 c c c c ẩ ằ ..................... 115 VTBắc x
  13. LATS VLNT&HN B 3 c c ẩ ằ E .............. 117 B 3- E c c c trong PM10 3-04. ..................................................................................... 122 B 3 T ắ c c 9 9 -8/99). ........ 127 B 3 9 c (p = 0.01). ................................................. 128 B 3 c c c ...... 131 g/m3). ............................................................................... 131 B 3 c . ............ 134 2- B 3 c T& B 4 , BC và K+ theo q ..... 136 B 3 3 c c c c -3 ở c ). ....................................... 137 1 ặc c c c c T1/2 ắ ............................... 162 2 ặc c c c c T1/2 trung bình. ...................... 162 3 ặc c c c c T1/2 dài. ................................. 163 4 T c c c c ở ừ 200 - c c ằ E 9 ). ............ 165 VTBắc xi
  14. LATS VLNT&HN Trang c cc c c. ............................ 7 c c c ............................................ 9 3 c ấ ............................. 11 Hình 1.4. c c & c ở ừ 9 –05 ....... 12 PM2.5 c -2005). ................... 23 2.5 ở c (2002-2005). ........... 23 Hình 1.7. Các ng ở 99 ........................... 26 T ắc ............... 28 V ặ c ............................................... 32 c T .............. 33 3 ắc c E T-SFU ......................... 35 ắc c .................................... 36 c phát có anode là Mo .................................................. 45 c c c X ặc .................................................. 47 c c c X ặc ....................................... 48 cc ấ . .................... 52 3 c c c & 2.5, PM2.5-10. ............... 83 3 c c & 2.5. ......................... 83 33 c 2.5 ừ 99 9 .............................. 85 3 c 10 ừ 99 9 ............................... 85 3 c 2.5-BC ừ 99 9 ........................ 85 3 c c c ............ 87 3 ở ........................................... 90 3 c ..................................................... 94 39 c ỳ Xở ................... 95 3 E -XRF SEA- ở T V E ............................. 96 3 X c ẩ c c c .... 97 VTBắc xii
  15. LATS VLNT&HN 3 X c ẩ c c c ... 97 3 3 Sen_1) theo K c c c có Z ≤ .................... 100 3 Sen_2) theo K c c c c Z > 20. .................... 100 3 Sen_3) theo L cho các nguyên t c Z > 20...................... 101 3 X c cấ .......... 101 3 X c cấ .......... 103 3 X c cấ 3 .......... 103 3 9 Eở ................................. 105 3 ẩ c E ....................................... 105 3 E c ..................... 108 3 ắc c . ............................................ 112 3 3 ắc c . ........................................... 112 3 c c c ẩ c ẩ T-7 và c ằ ............................................................... 115 3 c c c ẩ c ẩ -1833, BCR-38, Soil- c c c ằ ........................... 116 3 c c c ẩ c ẩ -2783 c ằ E ......................................................... 117 3 2.5-10 ở T T T c c ằ E ............................................. 118 2- 3 4 và NH4+ 2.5 ởT T T c c ằ .................................................. 118 2+ 3 9 E (theo IC) trong PM2.5-10 ởT T T ..................................................................................... 119 2- 33 E 4 (theo IC) trong PM2.5-10 ởT T T ..................................................................................... 120 33 2.5 và PM2.5-10 ở T T T ......... 120 33 c BT ặc c c c ......................................................................................................... 130 VTBắc xiii
  16. LATS VLNT&HN 3 33 T c c c và nông thôn. ...................................................................................................... 138 -3 33 c c 2.5-10 ở & c ). ... 141 33 c c c 2.5-10 ở & c Nam. 142 -3 33 c c 2.5 ở & c ). ...... 143 33 c c c PM2.5 ở & c 144 VTBắc xiv
  17. LATS VLNT&HN 1. t c ấ c c T c ấ c chúng ta không c c ở c c c ,c c ấ c c ẳ c c c c ừ ấ c c T ấ c c c c c c c c ấ ặc ấ c ở c c c 3 c ở c c c c ấ c c ắc c ắ ằ c ẽ c ấ ẽ c c c c T c ở ừ c ở c ấ ừc c c ừc c c c ẩ c c c c c ấ ở ở c c c c c c c ấ c c c – ấ c ặc c ừ ấ XX ặc ấ c c c nguy c c [60] c 93 ở Bỉ T VTBắc 1
  18. LATS VLNT&HN c c ừc c c 3 93 é 9 c 9 c c c V 9 c ấ c c ừc c c ấ ấ é T c 9 c T 9 c . c c ắc c c c c c c ở c ằ bản chất, nguồn gốc và tác hại của các chất ô nhiễm trong không khí đối với sức khoẻ. Trên cơ sở đó vạch ra các chính sách, biện pháp ngăn chặn và giảm thiểu các chất ô nhiễm, bảo vệ môi trường sống cho con người. c c c ừ c ấ T c c ở c é c . ặc c c c c ấ c ởc c c c c ặc c ởc c c . c ấ c c c c c c c c c c c c ằ c c ấ c c ẩ c ừ c õ c c ấ c hí. T c c c c c VTBắc 2
  19. LATS VLNT&HN c c c Nuclear Analytical Techniques – T c c c cc c c c c ặ c c c c c T c cấ cc c các c ấ c ấ c c c c c c c V c c “ ghi n cứu ứng ng k thu t ph n tích hạt nh n phối h p với m t số k thu t ph n tích h tr góp ph n giải u t bài toán ô nhiễm b i khí 10”. 2. a  c c ấ c 2.5, PM2.5-10 c c c c c , c c c c .  G c ở cc c c c ấ c 10 ng. 3. ố t ợ v p ạm v 3.1. ư :  B 2.5 và PM2.5-10 ( c c 10 – c cc c c m. khí này ấ c ấ và gây tác c c c .  C c c : INAA (Instrumental Neutron Activation Analysis), XRF (X-Ray Fluorescence Analysis) v E (Proton Induced X-ray Emission Analysis) c ặc c PM2.5, PM2.5-10 c : ắc ).  c : PCFA (Principle Component Factor Analysis) (Positive Matrix Factorization Analysis). VTBắc 3
  20. LATS VLNT&HN 3.2. :  B 2.5 và PM2.5-10 ở c Bắc ).  C c c :T c c x c c c cc c c ).  cm tiê :T c c c c c 10, c c c c, c c c ) c c . 4. ĩa a a 4.1. ư  T c c 10 c ởV bao :k c c ; c PM; c c c c c c .  c c c gây c ), c c c c .  X c cc c c c PM2.5 và PM2.5-10 . 4.2.  c PM2.5, PM2.5-10 Fi-BC c 2.5) cở .  cc ở c - PM2.5, PM2.5-10 cc c ở ). VTBắc 4
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2