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大兴安岭森林可燃物燃烧气体释放的研究

邓光瑞

  本文以黑龙江省大兴安岭林区为研究区域,通过外业调查和室内控制环境燃烧实验相结合的办法,比较了不同森林可燃物燃烧过程CO_2、CO、CxHy、NO、SO_2排放量的大小,并从气体排放特性的角度分析了不同森林可燃物燃烧性的异同,主要内容及研究结果体现在以下几个方面: (1) 系统介绍了森林可燃物在不同温度条件下、不同燃烧阶段纤维素、半纤维素和木质素所发生的热分解反应以及燃烧过程气体的生成机理和危害,并建立了可燃物燃烧过程各种痕量气体采集、测定和分析方法。 (2) 测定了大兴安岭地区主要乔、灌、草燃烧过程CO_2、CO、CxHy、NO、SO_2的释放量及释放时间。研究表明:可燃物燃烧过程气体排放以CO_2为主,CO释放的持续时间显著长于其它气体,而且CO达到最大值时间最短:乔木、灌木、草本燃烧过程气体排放量平均值CO_2、CxHy、NO存在显著的差异,CO、SO_2排放量上差异不显著:乔木、灌木和草本燃烧过程CO排放持续时间及达到最大值时间差异显著。 (3) 结合乔木的理化性质(燃点、燃烧热、抽提物含量、灰分含量、全碳含量、风干含水率和绝干含水率),利用多元回归分析的方法,进行了可燃物自身理化性质与燃烧过程气体排放量、排放速率的相关分析。研究表明:9种乔木SO_2排放量与灰分含量、CO排放持续时间与风干含水率存在显著的正相关关系、CxHy排放持续时间与绝干含水率之间存在显著的负相关关系。 (4) 测定了五种乔木(兴安落叶松、樟子松、山杨、白桦、蒙古栎)不同部位(皮、枝、干)燃烧过程气体的排放量,并运用t检验的方法评价了各树种与部位间气体排放量的差异,用最低显著性差异法(LSD)进行了不同树种、部位间气体排放量差异显著性检验。研究表明:兴安落叶松、山杨、白桦、蒙古栎CO_2排放量、含碳气体总量以及五种气体总量枝、皮、干之间差异不显著,而樟子松皮部与干部、枝部差异显著;樟子松NO排放量三种部位之间无显著的差异,而其它四种乔木干部排放量最小,枝部排放量最大:5种乔木枝部燃烧反应含碳气体排放总量差异不显著,而皮部、干部含碳气体排放总量树种之间存在显著的差异;皮部燃烧产物中CO_2排放量、SO_2排放量、含碳气体、五种气体总量针叶树(兴安落叶松、樟子松)平均值大于阔叶树(山杨、白桦、蒙古栎)。 (5) 区分兴安落叶松林、樟子松林和杨桦林3种森林类型,分别测定了草本、枯枝和半分解层燃烧过程气体的排放量。研究表明:3种林型中的草本、枯枝、半分解层燃烧反应CO_2排放量、含碳气体总量和五种气体总量林型之间存在显著的差异,而CO、CxHy、NO、SO_2排放量差异不显著:针叶林(兴安落叶松林、樟子松)中枯枝CO_2排放量大于阔叶林(杨桦林),草本CO_2排放量阔叶林(杨桦林)大于针叶林(兴安落叶松林、樟子松),而半分解层兴安落叶松林CO_2排放量大于杨桦林和樟子松林;……   
[关键词]:大兴安岭;森林可燃物;生物质燃料;燃烧;气体排放;排放因子
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:东北林业大学2006年
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