NDIR法便携烟气SO2分析仪技术性能及现场应用比较

针对目前中国固定污染源烟气SO2低浓度排放的现状,结合环境监测工作的技术需求,选取目前在国内应用较多的3种非分散红外吸收法便携烟气SO2分析仪(1种进口仪器,2种国产仪器)进行技术性能指标和现场比对监测的测试研究。测试结果表明,国产NDIR法便携烟气SO2分析仪的基本性能指标已经逐步接近国外同类仪器设备的技术水平,在产品结构和扩展功能等方面更适应中国国情需求;但是在产品外观结构的合理性、使用的便捷舒适性以及产品性能质量的稳定性等方面还需要进一步完善。因此,为推动国产便携烟气SO2分析仪技术水平和能力的进一步提升,有关仪器设备的技术标准、应用技术规范等相关法规应尽快制定实施。     

基于连续小波变换的土壤重金属含量反演模型

文章以博斯腾湖西岸湖滨绿洲土壤重金属Cr、Ni、Zn为研究对象，采用偏最小二乘回归、支持向量机和人工神经网络模型，通过连续小波变换，优选高光谱数据与土壤重金属含量的特征波段，构建研究区土壤重金属含量的高光谱反演模型。研究结果表明：（1）连续小波变换后，土壤重金属Cr含量相关性由0.24提高到0.45；土壤重金属Ni含量相关性由0.31提高到0.45；土壤重金属Zn含量相关性由0.31提高到0.51;(2）土壤重金属Cr、Ni、Zn含量的高光谱特征波段主要位于400～900、1 400～1 600、2 000～2 200 nm。（3）连续小波变换与人工神经网络相结合的模型精度最优，其土壤金属Cr含量的建模集和验证集的R²分别为0.91和0.84，均方根误差(RMSE)为2.40和3.91；土壤金属Ni含量的建模集和验证集的R2分别为0.91和0.84，均方根误差(RMSE)为2.40和3.91；土壤金属Ni含量的建模集和验证集的R²分别为0.88和0.82,RMSE为1.64和2.43；土壤重金属Zn含量的建模集和验证集的R2分别为0.88和0.82,RMSE为1.64和2.43；土壤重金属Zn含量的建模集和验证集的R²别为0.90和0.81,RMSE为5.20和5.93；连续小波变换结合人工神经网络模型比最小二乘和支持向量机2种模型，适合研究区土壤重金属Cr、Ni、Zn含量的反演。     

嵊州、新昌地震与低空大气增温异常

从嵊州、新昌地震 (1998 0 8 17T 1∶4 6ML4 5)的地震地质构造环境、卫星热红外异常与近地表大气增温异常等三个方面 ,进行了研究。认为地震前几日 ,震区及周围大面积的突发性低空大气增温异常与卫星红外异常是一种临震前兆 ,并总结了增温异常的时空演变规律与地震活动的关系。     

基于Landsat-8数据和劈窗算法的地表温度反演及城市热岛效应研究

陆地表面温度(Land Surface Temperature,LST)是地表能量平衡组分中的一个重要参数。随着卫星遥感技术的快速发展,遥感反演成为获取区域LST的一个重要手段。目前已有学者提出多种基于遥感数据反演LST的算法,其中劈窗算法被证明是一种精度较高的算法。基于Landsat-8卫星30 m空间分辨率的陆地成像仪(OLI)数据和100 m分辨率的热红外传感器(TIRS)数据,采用劈窗算法计算了无锡地区的LST,并采用地面实测水温数据和同步的MODIS温度产品对Landsat-8的计算结果进行了验证和对比分析。结果表明:基于Landsat-8数据和劈窗算法获取的LST精度较高,误差1K。在计算的LST结果基础上,进一步提取了热场变异指数来分析城市热岛空间分布特征,给出了城市热岛效应的定量化描述,并就不同地表覆盖类型对热岛效应的影响进行了分析。     

基于不同原理的低浓度二氧化硫分析仪性能研究

为掌握非色散红外吸收光谱法(NDIR)、紫外差分吸收光谱法(DOAS)、非色散紫外吸收光谱法(NDUV)、红外激光吸收光谱法(OFCEAS)测定烟气中低浓度二氧化硫的差异,通过方法比对实验,对基于不同原理二氧化硫分析仪的响应时间、重复性、线性误差、干扰因素等进行研究。结果表明,不同原理的低浓度二氧化硫分析仪在响应时间、线性误差、重复性、漂移等基本性能上均能满足《HJ/T 76—2007》的要求,但不同原理之间性能指标差异也很明显。不同露点温度对基于NDIR和NDUV法的二氧化硫分析仪有正干扰,CO不干扰二氧化硫的测定,CH4对基于NDIR和OFCEAS法的二氧化硫分析仪有正干扰,NH3和HCl对基于DOAS法的二氧化硫分析仪有正干扰。     

红外掩日遥感监测炼油厂非甲烷烷烃排放通量

采用红外掩日通量遥感监测(SOF)技术分别在2014年5月~2015年12月和2021年10月监测了我国7座大型炼油厂(其中6座原油年加工量均超过1000万t)非甲烷烷烃排放通量(kg/h)及分布.每座炼油厂监测3~8d,测量18~73次,总计获得328个排放通量测量数据,根据国内炼油厂VOCs排放烟羽中非甲烷烷烃质量分数估算了VOCs排放量,结合监测期间实际原油加工量计算了非甲烷烷烃和VOCs排放系数.结果显示:7座炼油厂2014~2015年的非甲烷烷烃排放系数测定值为0.016%~0.11%,平均为0.081%;VOCs排放系数估算为0.020%~0.14%,平均为0.10%.无组织排放约占炼油厂非甲烷烷烃排放总量的70%以上,其中轻油贮罐排放占比过半.国内7座炼油厂2014~2015年非甲烷烷烃排放系数的最好水平与美国南加州6座炼油厂同期SOF监测的最好水平相当,但非甲烷烷烃排放系数的平均水平约为其平均水平的3.9倍,国内炼油厂的VOCs排放控制水平更加参差不齐.国内1座千万吨级炼油厂2021年监测的非甲烷烷烃排放通量和排放系数分别较2015年削减72.4%和74.2%.SOF可为石化VOCs无组织排放监测、量化和排放清单修订提供最佳实用技术,本研究结果提供了国内石化行业VOCs综合整治初期典型炼油厂非甲烷烷烃和VOCs的基线排放实测数据,以及1座千万t级炼油厂6a后治理攻坚效果.     

超声波萃取-红外分光光度法测定土壤中石油类

采用超声波萃取-红外分光光度法测定土壤中石油类,并对超声波机的功率、水浴温度和萃取时间进行优化.试验表明：方法在0mg/L～80.0mg/L范围内线性良好,相关系数r为0.9997;方法检出限为6.00μg/L,当取土壤样品10.0g时,方法检出限为0.03mg/kg;空白土壤的加标回收率为97.4% ～103%;测定实际土壤样品的RSD为3.0% ～3.9%.通过比较超声波萃取、四氯化碳热浸法和快速溶剂萃取法的前处理效果,显示出超声波萃取法的优越性.     

管道腐蚀深度预测的优化灰色GM(1,1)模型建立及应用

管道腐蚀深度是腐蚀行为研究的重要内容，准确预测管道腐蚀深度变化规律对于保障管道的安全运行意义重大。针对传统GM(1, 1)模型背景值计算方法的不足，提出了一种基于二次多项式变换结合背景值优化的改进灰色模型，通过实例对比分析了改进模型和传统模型预测精度的差异。结果表明：当建模样本数为7时，传统模型、改进模型一(采用二次多项式变换方法所建模型)、改进模型二(采用二次多项式变换结合背景值优化方法所建模型)预测所得的平均相对误差分别为5.33%、4.00%和3.731%,因此改进模型二的预测精度高于改进模型一和传统灰色模型；当建模样本数分别为8和9时，改进模型二的预测精度仍最高，因此采用的背景值优化方法有助于提升改进模型一的预测精度；改进模型用于预测管道腐蚀深度完全可行，且所用方法具有计算简单、精度高的优点。     

基于小波包能量谱和希尔伯特变换的管道泄漏检测技术

为了及时检测输油管道泄漏缺陷以减少输油泄漏事故的发生，首先，提出了一种基于小波包（WPT）能量谱和希尔伯特变换（Hilbert）的输油管道泄漏检测技术，改变阀门开度模拟不同泄漏程度的管道泄漏；其次，选取小波包阈值对采集的信号去噪，获得实际有效信号，并用WPT能量谱变换将有效信号分解为频段能量谱，过滤掉不含泄漏信息的频段，保留有效频段；最后，利用Hilbert进行有效频段的谱分析，提取泄漏源信息，实现对管道泄漏工况的诊断分类。结果表明：输油管道泄漏检测平均误差在3%以内，诊断准确率达到95%，与直接Hilbert变换方法以及单纯WPT能量谱分析法相比，定位精度明显提高。