细颗粒物的太赫兹光谱研究

作     者：李宁 

作者单位：中国石油大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：赵昆

授予年度：2018年

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

主      题：细微颗粒物PM2.5 太赫兹波 大气 燃煤 二维相关光谱 

摘      要：近些年来我国环境污染问题日渐严重,以PM为主要污染物的雾霾频发,严重威胁了全球气候环境及人身健康。由于PM的来源复杂多样,不同地区间的环境条件差距较大。如何确定不同来源PM的特征,为雾霾污染监测和治理提供可靠保证已经成为当下我国急需解决的问题。由于来源不同的细颗粒物(PM)在太赫兹波段具有不同的响应特征,因此利用太赫兹技术研究PM的成分和浓度具有重要意义。本文利用傅里叶红外光谱仪对北京市昌平区与山西省太谷县大气环境、河北某燃煤电厂排烟口、北京昌平某学校食堂排烟口以及装修中的室内环境采集的PM样品进行检测,分析其在太赫兹波段(3-10 THz)的样品光谱。结果表明来源不同的PM样品具有不同的吸收特征和主吸收带,样品的吸光度与样品质量呈正相关关系,各条件下收集样品的太赫兹光谱吸光度-质量曲线具有不同的斜率。采用同步和异步二维相关光谱对样品的太赫兹吸收谱进行处理,分析表明样品在太赫兹波段具有不同的阴阳离子吸收峰;扫描电镜与能谱分析技术,可以进一步明确PM的结构特征,对PM的组成成分进行定量分析。研究表明太赫兹光谱技术可以为PM污染源的快速识别提供有效依据,判别原理和方法具有简单、快速、直接的特点。