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云南省秸秆燃烧实证分析及其烟气化学成分思考

日期:2021年08月08日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:633
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202107312248474475 论文字数:40255 所属栏目:农业管理论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇农业管理论文,本次实验主要进以云南省秸秆燃烧实证分析和秸秆燃烧产生的烟气化学成分研究相结合进行探索。首先对云南省农户的防治认知和行为调查数据进行结构方程模型(SEM)的实证分析,以了解目前农户在秸秆燃烧的防治认知和其对防治行为、烟气排放的内在关系。在烟气化学成分研究方面首先通过水稻和芝麻秸秆作为样品,从无水乙醇、二氯甲烷、丙酮溶液中探究不同吸收液下化学成分的差异性,并且筛选吸附效果最好的吸收液。


第 1 章 绪论


1.1 选题的依据和背景

自从人类农耕文明以来,种植物的秸秆处理问题一直伴随着时代的发展,到当代为止造成了许多因为秸秆燃烧排放的污染物导致的全球气候变暖,海岸线上升等环境问题。对秸秆燃烧产生的气态污染物防治工作在当代收到了越来越多的关注,党的十九大报告就曾经明确地提出加快生态文明体制改革,要求着力解决突出环境问题,坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战。2018 年 6 月 27 日,国务院印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(国发〔2018〕22 号),为加快改善环境空气质量,打赢蓝天保卫战,明确提出要建立网格化监管制度,严防因秸秆露天焚烧造成区域性重污染天气;强化区域联防联控,有效应对重污染天气,强化区域环境空气质量预测预报中心能力建设。

根据生态环境部办公厅印发《关于推进重污染天气应急预案修订工作的指导意见》(环办大气函〔2018〕875 号)和《关于加强重污染天气应对夯实应急减排措施的指导意见》(环办大气函〔2019〕648 号),云南省编制了《云南省重污染天气应急预案》,明确“各级生态环境、气象部门要加强合作,建立完善重污染天气监测预警体系,加强环境空气质量自动监测网建设,完善预测预报模型等软件配置和空气质量监测仪器等硬件设备,增强空气质量预测预报人才队伍建设,强化对细颗粒物、臭氧以及挥发性有机物的源解析研究,建立空气质量信息发布和预报预警平台,建设重污染天气应急管理数据库。”强调“各级财政部门要统筹安排专项资金,落实重污染天气预报预警能力建设和应急预案演练、宣传、培训等所需的工作经费,逐步加大对空气质量监测网络和气象监测设备、信息发布平台等基础设施建设及运行、维护费用的投入,为重污染天气应急响应工作的开展提供资金保障。

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1.2 研究意义

目前,因秸秆就地燃烧造成环境污染的问题日益严重,全球气候变暖,我国多个地方出现雾霾,酸雨频发。而且根据我国生物质污染表明,秸秆燃烧对污染物的贡献度远超其他生物质的燃烧。政府出台了很多关于秸秆燃烧的法规政令。也有许多学者提出了许多综合利用技术和防治方案。但是大部分措施仍然治标不治本,更未能进行大面积的推广和普及应用,而且许多的方案主要因其技术难度高,成本高和工具要求高,操作的流程耗时长,与农民作为一个经济人追求的利益有时候有矛盾的地方,造成很多农民不愿意或者没有意识去参与,目前许多的防治研究主要找着落点是寻找其他方法代替秸秆燃烧,但是对于秸秆燃烧产生的烟气进行捕集分析研究还是比较少。如果从秸秆产生的烟气捕集方面切入,可以便于农民大规模且简易地处理秸秆废料。因此,对于秸秆燃烧烟气捕集的研究将其结合到农事活动中,可以减轻农民的处理时间、金钱、技术成本。

本实验首先从人文角度切入研究,通过调查问卷方式基于结构方程模型观测农户秸秆燃烧防治认知对其行为的影响关系,通过标准化路径系数进行分析。另外一方面从科学实验角度研究,不同秸秆燃烧产生烟气的成分差异,不同吸收液对秸秆燃烧烟气不同的吸收效果,主要通过以中国云南省和东南亚等地方常用的 8 种秸秆进行燃烧,对其产生的烟气进行捕集与成分分析,特别是其相对含量占比较高的污染成分方面的分析。为我国云南省及更多地方对秸秆燃烧烟气排放物的捕集和防治提供更多的理论依据,探究更多集高效、简易、低成本的秸秆燃烧防治措施,解决以云南省为首一些大量生产秸秆地区的综合利用和污染防治。

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第 2 章 农户秸秆燃烧防治认知对行为影响实证分析


2.1 调研方法

2.1.1 数据调查与来源

分别对云南省部分地区农户运用 5 级李克特量表进行分层随机的抽样方式的问卷调查,如图 2.1 所示,调查方法为采用微信小程序问卷星的线上调查,问卷发放调查在美达大数据有限公司协助下完成。共调查 500 份样本量,调查对象涵盖不同年龄层(18 岁以上)以及云南省大部分不同地区的农户(在云南从事超过 1 年以上的农业生产活动),最后收获有效样本 492 份。样本点有效率为 98.4%。主要测量项目具体如表 2.2 所示。

图 2.1 问卷星线上调查小程序

图 2.1 问卷星线上调查小程序

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2.2 结构方程模型构建要素

2.2.1 模型基础构成

每个结构方程模型的建立必须有一定模型理论的基础上进行构建,而在心理学领域上,国外学者 Fishben 和 Ajzen 曾经提出过极具影响力的行为预测理论,别名也叫计划行为理论(Theory of Planned Behavio,TPB),该理论主要观测和分析人是如何通过不同因素影响着自己相关行为的决策与改变[23-24]。如图2.2 所示,其理论把分析元素主体划分为行为态度(Attitude of Behavior,AB)主观规范(Subject Norm,SN),知觉行为控制(Perceived Behavioral Control,PBC)、行为(Behavior,BH)等要素。并且该理论认为 AB、SN、PBC会作用于 BH.BH 会受到三者的影响而改变同时也会产生反作用。因此,基于行为计划理论为模型理论基础,以调查云南省各地区农户的秸秆燃烧防治认知的相关数据作为构建模型的要素,利用 AMOS17.0 构建结构方程模型分析农户的秸秆燃烧防治认知和行为之间的相关关系。

2.2.2 模型维度

2.2.2.1 行为态度(AB)

行为态度指的是观测的主体经过自我调节、认识的评级和情感处理后所产生的在特定环境和时间内对某种行为固有的态度[25],也是对行为结果的显著信念函数,更是直接影响观测主体对行为主观能动性强弱的重要因素,越是积极正面的行为态度,更会强烈地促进和作用于主体去作出相对的行为反应,反之则会削弱其能动性[26],农户的秸秆燃烧防治认知对其防治行为可以分为两个维度,其一,现代的农户也是作为一个经济人进行农户作业,因此基于是否对自己存在利益作出判断,会判定秸秆燃烧的防治行为是否和自己的切身利益有一致性,例如是否有金钱等物质收益等。其二除了上述对自身根本利益的追求,还有对秸秆燃烧防治的认同感,农户会判断秸秆燃烧的防治是否符合当代农业规律和自身是否适合去参与其行为[27]。

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第 3 章 实验材料和设备说明........................30

3.1 样品收集........................30

3.2 实验装置........................30

第 4 章 农业秸秆燃烧的烟气捕集成分分析..................35

4.1 不同吸收液对烟气化学成分捕集及吸附性的差异分析..............35

4.1.1 不同吸收液下水稻秸秆成分及相对含量分析..............35

4.1.2 不同吸收液下芝麻秸秆成分及相对含量分析..............35

第 5 章 农业秸秆的转化处理技术................65

5.1 秸秆气化处理技术...............65

5.1.1秸秆气化处理技术的原理.............65

5.1.2 秸秆气化的供气流程..................65


第 5 章 农业秸秆的转化处理技术


5.1 秸秆气化处理技术

秸秆气化处理技术生物质转化技术的其中之一,也是作为燃料的主要综合处理技术,而且和直接燃烧相比,气化的转化效率更高。秸秆的气化利用技术就是指通过空气中的氧气将秸秆的碳进行氧化,生成可燃气体的转化工艺。也是到目前为止,普遍认为更环保的方式之一[56-57],在云南省的呈贡区、官渡区、五华区有许多专业农户或者农业公司在使用相关技术。秸秆气化利用技术对当前环境治理和节能减排都有极大的意义,而且气化成本不高,操作相对便捷,但是同时其也存在部分安全隐患问题未能受到足够的重视

5.1.1 秸秆气化处理技术的原理

如图 5.1 所示,秸秆气化技术目前普遍利用吸式固定床气化装置来实现,其装置内部从上到下主要依次分为秸秆存储处、干燥器、热解区、氧化区、还原区,后四个为主要的处理区。秸秆和空气从装置的顶部输入,灰渣排放物从装置底部放出,其不同区域有着不同的功能和处理机制,分别如下:

5.1.1.1 干燥区

此处为四大处理区域最上层,主要功能为对顶部放置的秸秆进行干燥处理,防治秸秆因为含水量过多和相对湿度过大影响气化。其区域的干燥温度一般为50℃到 150℃。本来含有水分的秸秆原料和下面的热区域进行热交换,使得原料中的水分化为水蒸气和一些干物料,而后干物料和水蒸气分别会因为重力的作用和气力的抽吸继续往下面移动。

图 5.1 秸秆气化处理技术原理图

图 5.1 秸秆气化处理技术原理图

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第 6 章 结论与展望


6.1 主要结论

本次实验主要进以云南省秸秆燃烧实证分析和秸秆燃烧产生的烟气化学成分研究相结合进行探索。首先对云南省农户的防治认知和行为调查数据进行结构方程模型(SEM)的实证分析,以了解目前农户在秸秆燃烧的防治认知和其对防治行为、烟气排放的内在关系。在烟气化学成分研究方面首先通过水稻和芝麻秸秆作为样品,从无水乙醇、