长春供暖季室内外PM2.5浓度垂直分布与分析

为研究严寒地区供暖季室内外PM_(2.5)浓度的垂直分布,在供暖季分别对长春某高层居住建筑1、8、15、24、33楼层的室内外PM_(2.5)浓度进行监测,研究不同楼层室内外PM_(2.5)的浓度与变化特征。采用随机组分重叠模型(RCS)方法研究各楼层PM_(2.5)渗透因子,采用逐步回归分析方法研究室内PM_(2.5)浓度的各影响因素。结果表明:在供暖季,长春市高层建筑的不同楼层均存在一定的PM_(2.5)污染,室内外PM_(2.5)浓度随楼层升高大体呈现减小的趋势,但差异不显著。室内外PM_(2.5)浓度存在显著的相关性(P 0.05),在没有室内污染源时,室外颗粒物渗透是室内污染的主要来源。室内PM_(2.5)浓度与房间面积等没有显著相关性。     

海岸地区基于AERMOD的热力内边界层对大气污染物扩散影响的模拟研究

海岸地区热力内边界层(TIBL)对大气污染物扩散具有重要影响。选取杭州湾地区某区域为模拟区,采用一个TIBL高度的简单计算模式模拟模拟区的TIBL高度,将其耦合到空气质量模式AERMOD中,并对AERMOD的相关模块和参数进行了相应的修改,再分别利用原AERMOD和改进后的AERMOD,模拟了不同污染源情景下的大气污染物地面浓度分布。结果表明,在多数情况下,由于TIBL对于大气污染物扩散空间的限制,大气污染物的地面最大浓度有所升高,地面浓度的高值区范围也有所增加,具体影响特征取决于污染源与TIBL的相对高度以及污染源距离海岸的相对位置。     

露天堆场防风抑尘网遮蔽效果的数值模拟

应用Fluent6.3标准k-ε方程对露天堆场周围空气流场进行数值模拟;计算来流风速6 m/s工况下,孔隙率为0、0.2、0.3、0.4、0.6、1时,抑尘网及料堆前后不同断面处风速的垂直分布及不同高度空气压力系数分布。结果表明,抑尘网网前1倍网高范围内,风速廓线受抑尘网影响显著,风速较无网工况最大降幅62.9%,且风速降幅随孔隙率增大而减小;抑尘网和料堆间区域,风速沿垂直高度非单调一致变化,30 m以下风速较无网工况小,30 m以上较无网工况大;堆后2倍堆高范围内,12 m高度以下处于回流区,风速较无网工况时大,12 m以上处于主流区,风速较无网工况时小;堆后3倍堆高距离外,各孔隙率风速廓线与无网工况一致。压力系数分布显示:网前3倍网高(66 m)至堆后3倍堆高(51 m)间压力系数变化显著,尤其在抑尘网处压力系数梯度大;孔隙率小于0.3时,迎风面负压最大,孔隙率大于0.4时,冠顶负压最大,至孔隙率为0.6时,料堆高度压力系数分布与无网工况一致。综合风速衰减和压力系数分布,孔隙率为0.2~0.4时,抑尘网遮蔽效果最佳。     

广州市机动车排放污染三维仿真模拟研究

基于三维的对流一扩散方程,采用50 m× 50 m× 20 m的高分辨率网格对广州市机动车排放污染扩散的宏观分布状况进行了数值模拟研究,应用有限体积法数值求解上述方程.模拟过程综合考虑了广州市的路网结构、交通流和路网线源排放强度等因素,进行了均匀风速的简单气象条件试算.结果表明,机动车排放污染物浓度随交通流量而变化,随高度增加而下降,上风向污染物浓度大于下风向,模拟结果与实际污染情况具有较好的一致性.     

新型离心式脱硫塔气液两相流数值模拟

利用FLUENT软件和SIMPLE算法对新型旋流脱硫塔的气液两相流场进行了数值模拟。计算中气相采用了RSM湍流模型,颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。分析结果表明,气相流场具有强旋流特性;喷射液滴的直径、喷淋量和烟气流速影响其在塔内的分布:喷射液滴粒径越大、喷射量越小、烟气流速越大,入口段降温越少;塔体上方截面平均浓度随液滴粒径的增加而降低,随液气比的增加而增加,随烟气流速的增加会先增加至最高值然后降低。喷淋液滴在其他运行参数不变时,平均粒径范围为0.5～1 mm,会对进口烟气起到较好的净化与降温的作用,并使塔体上方喷淋液滴在截面z=4.15 m处浓度分布均匀且覆盖率高;在保证液滴粒径较小时,通过降低烟气流速或增加喷淋量可提高液滴喷淋覆盖率,使得烟气与喷淋充分接触。计算得到的气相流场分布与实测值吻合较好,证明了数学模型的合理性,为进一步优化分离器结构提供了可靠依据。     

上海市秋季典型建筑工地结构施工阶段扬尘污染特征

为研究上海市建筑施工扬尘排放特征,选取浦东新区典型主体建设阶段工地为研究对象,对其周边水平和垂直点位开展扬尘在线监测,同步观测风速风向,并依据暴露高度浓度剖面法计算总悬浮颗粒物(TSP)排放量和排放因子。结果显示:工地水平方向上TSP最高日均值和最大日质量浓度分别为0.137、0.186mg/m~3,风速是影响施工场地周边TSP浓度的重要因素。TSP小时变化呈现双峰型分布,TSP垂直分布总体上随高度增加而降低。此外,监测期间该工地TSP排放量为62.32kg,排放因子为0.003 6g/(m~2·h)。     

辅运大巷无轨胶轮车扬尘规律数值模拟

为了探析井工煤矿受限辅运巷无轨胶轮车行驶过程中的扬尘分布规律,采用数值模拟方法构造三维模型对不同行驶速度和方向下车辆扬尘浓度分布进行了研究,分析了呼吸带高度车辆扬尘浓度分布受车速与行驶方向影响的规律。结果表明,无轨胶轮车的行驶增加了扬尘浓度并改变扬尘在呼吸带高度的分布趋势,加重非车辆行驶一侧的扬尘污染;扬尘浓度随车速呈近似直线增加关系;车辆逆风行驶比顺风行驶时的扬尘污染程度更大。     

采用数值风洞模型对热电厂烟塔合一大气污染扩散的研究

随着城市的快速建设,城市建筑的高度和体量不断增加,同时大气污染源的排放方式和排放状态也与从前发生了很大的变化,特别是热电厂采用烟塔合一排放方式的出现,对常规应用的稳态远距离以统计学为基础理论的高斯大气预测方法提出了挑战。目前国内外广泛使用的大气污染物预测模式——德国模式在烟塔合一排放方式的预测上存在着许多关键性问题,如大风下洗条件下,冷却塔附近空腔区的大小和范围、空腔区污染物最高地面浓度等无法给出准确的预测结果。为准确预测烟塔合一排放方式的大气污染物扩散情况,采用一种新的大气污染物扩散的预测模式——数值风洞模型进行模拟预测研究,预测结果表明,在烟塔合一排放方式下,大气污染物最高地面浓度随风速增加而增加,同时在冷却塔下风向存在负压区,污染物在该区域高浓度聚集。且在夏季6.0m/s风速下,冷却塔下风向最高地面浓度出现峰值,属于最不利的气象条件。数值风洞模型可利用图形化手段实现对空腔区产生、变化、破碎至再生成的全过程描述,从而建立了一种大气污染预测的重要手段。     

北京市燃煤的空气质量影响及其控制研究

建立了2005年北京市燃煤污染源排放清单,利用MM5-CMAQ模型计算了各区县各行业燃煤对北京市空气质量的影响。研究表明,2005年1月北京市燃煤源对各监测站点SO_2浓度的贡献在70%以上,对PM_(10)和NO_x浓度的贡献约为20%～40%和10%～30%;7月本地燃煤源对SO_2浓度的贡献在40%～50%左右。1月采暖锅炉对空气质量影响最大,占50%～70%;7月电厂的影响最大。依据北京市奥运空气质量保障方案以及"十一五"期间能源规划,建立了2010年燃煤污染源大气排放的规划情景,并模拟了各规划措施对大气质量的改善效果。通过实施电厂脱硫脱硝除尘、炼焦工业停产、钢铁行业和水泥行业搬迁减产、供热锅炉改造、平房用煤改造等措施,与2005年相比,SO_2平均浓度下降30%左右,NO_x和PM_(10)浓度的下降幅度15%。     

北京市某城市污水处理厂微生物气溶胶污染特性研究

以北京市某城市污水处理厂的格栅间、曝气池、污泥浓缩池和污泥脱水间为对象,研究不同功能区的空气微生物浓度、粒径分布及微生物组成.结果表明:(1)该污水处理厂4个功能区空气异养细菌浓度平均值为3.3×104cfu/m3,范围为1.0×102～4.3×105cfu/m3；真菌浓度平均值为6.1×103cfu/m3,范围为7.5×10～7.6×104cfu/m3.异养细菌和真菌浓度存在显著性差异,尤以曝气池上空最高,其次是污泥脱水间,浓度最低的区域为格栅间和污泥浓缩池.各功能区均存在不同程度的异养细菌和真菌污染.(2)该污水处理厂不同功能区逸散出的异养细菌分布比例最高的为第2～5级,真菌主要分布在第3～5级.4个功能区空气中粒径为2.10～4.70μm(第3、4级)的异养细菌和真菌粒子分别占到了总数的37％～40％和46％～56％,而粒径为0.65～2.10μm(第5、6级)的异养细菌和真菌粒子则分别占到了总数的30％～33％和31％～37％,说明该污水处理厂不同功能区内的空气微生物存在一定的健康风险,可能对人呼吸道构成感染威胁.(3)假单孢菌(Pseudomonas)为该污水处理厂不同功能区均检出的优势异养细菌,而优势真菌种属为毛霉(Mucor)和曲霉(Aspergillus).     

Effects of pollution on humic substances

Abstract

To assess effects of industrial and environmental pollution on analytical characteristics of humic substances, we isolated humic acids (HA's) and fulvic acids (FA's) from unpolluted and polluted soils and sediments. Following purification, the HA's and FA's were characterized by elemental (C, H, O, N, S) and functional group (CO₂H, phenolic OH, total acidity) analyses, infrared (IR) spectrophotometry, differential thermal analysis (DTA) and by metal (Fe, Al, Cu, Mn, Pb, Ni, Co, Zn, Cr, Cd, Hg, Ca and Mg) analyses. Si was also determined in all samples.

Polluted HA's and FA's contained more N and S but less 0 and were richer in all metals and Si than were unpolluted ones. IR spectra showed that polluted humic materials were enriched in COO^‐ groups, secondary non‐cyclic amides and possible also in SO₃H groups. DTA curves indicated that polluted HA's and FA's were more thermostable than unpolluted HA's and FA's. Unusually high N, S, Cu, Cr, Zn and Hg contents of humic materials appear to be useful indicators of soil and sediment pollution.     

Effects of pollution on humic substances

To assess effects of industrial and environmental pollution on analytical characteristics of humic substances, we isolated humic acids (HA's) and fulvic acids (FA's) from unpolluted and polluted soils and sediments. Following purification, the HA's and FA's were characterized by elemental (C, H, O, N, S) and functional group (CO2H, phenolic OH, total acidity) analyses, infrared (IR) spectrophotometry, differential thermal analysis (DTA) and by metal (Fe, Al, Cu, Mn, Pb, Ni, Co, Zn, Cr, Cd, Hg, Ca and Mg) analyses. Si was also determined in all samples. Polluted HA's and FA's contained more N and S but less O and were richer in all metals and Si than were unpolluted ones. IR spectra showed that polluted humic materials were enriched in COO- groups, secondary non-cyclic amides and possible also in SO3H groups. DTA curves indicated that polluted HA's and FA's were more thermostable than unpolluted HA's and FA's. Unusually high N, S, Cu, Cr, Zn and Hg contents of humic materials appear to be useful indicators of soil and sediment pollution.     

空气污染暴露评价研究进展

介绍了暴露及暴露评价的基本概念、人体空气污染暴露评价的指示物及其特征,讨论暴露评价方法的类型,对各种方法的优、缺点进行了比较分析。根据综述和案例分析情况,对空气污染暴露评价研究的发展趋势进行了展望。     

Effects of wind shear on pollution dispersion

Using an accurate numerical method for simulating the advection and diffusion of pollution puffs, it is demonstrated that point releases of pollution grow into a shape reflecting the vertical wind shear profile experienced by the puff within a time scale less than 4 h. For distances beyond several 10 s of kilometers from a release point, shear-related dispersion effects are probably the dominant mechanism affecting the area and magnitude of surface impacts. For assessing long-range pollutant dispersion, the common assumption that pollutants disperse as horizontally spherical “puffs” in the atmosphere is inherently inaccurate since shear-induced horizontal spreading of pollution is not a homogeneous “turbulent-like” diffusion process. A Lagrangian puff model can simulate an area impacted by a pollution puff only if larger shear-dependent horizontal puff dispersions are assumed. However, even if impacted areas are reasonably simulated, peak concentrations will be severely underestimated since atmospheric puffs influenced by even small amounts of wind shear are nonspherical. If horizontal dispersion coefficients in a Lagrangian puff model are adjusted so that peak concentrations are correctly simulated, then the calculated pollution impact area will be severely skewed. In shear environments, no choice of horizontal dispersion coefficients in a single-puff Lagrangian model will yield reasonable correlations with puffs that are skewed into nonspherical shapes by atmospheric wind shear.