低Reynolds数雨滴表面流体滑移及重力效应对粒子清除的影响

采用拉格朗日法求解了低Reynolds数雨滴以终端下落速度时对大气气溶胶粒子的捕集效率,为考察雨滴表面流体滑移效应,采用Hadamard-Rybczynski流场描述低Reynolds数下雨滴的绕流特征,数值计算中考虑了粒子的惯性碰撞与拦截捕集机理,分析和讨论了雨滴表面流体滑移及粒子重力效应作用对粒子捕集效率的影响.结果表明,若忽略雨滴表面流体滑移及粒子的重力效应,则数值计算结果与已有分析结果一致.当考虑雨滴表面流体滑移效应,则粒子捕集效率有一定程度增加,增加幅度与雨滴尺寸、粒子尺度及粒子密度等参量均有关.粒子所受的重力对雨滴捕集粒子的能力起削弱作用,其削弱程度依赖于粒子拦截参数(R)和Stokes数(St)的大小,在0.2St0.3区间,重力作用对粒子捕集的削弱作用最为显著.     

SCREEN3模型在大气环境管理中的应用研究

基于高斯扩散的单源估算模式SCREEN3计算佛山市环境统计企业的SO2排放最大落地浓度距离,发现全市工业企业SO2排放最大落地浓度距离为0.4~13.5 km.其中水泥和火电等高架源的最大落地浓度的距离最远.佛山市及五区纳入环境统计的重点废气排放企业平均的SO2排放最大落地浓度距离为2.9~4.9 km,能直接影响国控监测点位的企业合计37家,其中40%为高明区的企业.该结果证明加强空气质量国控监测点位周边至少5 km内废气排放企业的督查有利于空气质量的改善.     

青岛近海及黄渤海大气气溶胶中不同形态氮磷质量浓度及组成特征

于2016年6~7月采集了青岛近岸以及黄渤海大气气溶胶样品,并于8月6~15日连续采集了青岛近岸气溶胶昼夜样品,分别测定了不同形态的氮磷(溶解无机氮、溶解无机磷、溶解态总氮、溶解态总磷、总氮和总磷)质量浓度,并分析了气溶胶中这些不同形态氮磷的组成特征.结果表明,青岛近岸大气气溶胶中不同形态氮磷的浓度明显高于同时期黄渤海气溶胶中氮磷浓度.青岛近岸气溶胶总氮中溶解态占比为56%,溶解态与不溶态差别不大;黄渤海气溶胶总氮中溶解态为主要部分,所占比例达72%.青岛以及黄渤海气溶胶中,无机氮是溶解态总氮的主要贡献者,分别占溶解总氮的67%和75%.青岛以及黄渤海气溶胶总磷中,溶解态与不溶态磷的贡献相近,溶解态分别占总磷的49%和58%;气溶胶溶解总磷中无机磷的贡献略高于有机磷,青岛以及黄渤海占比分别为56%和59%.气团来源对青岛以及黄渤海气溶胶中不同形态氮磷的浓度和组成特征有一定程度的影响,南方气团来源气溶胶中溶解无机氮(DIN)、溶解有机氮(DON)、总氮(TN)、溶解无机磷(DIP)和溶解有机磷(DOP)的浓度均高于北方和海上气团来源.青岛近岸气溶胶中溶解有机氮浓度昼夜差别不大,而溶解无机氮和总氮浓度则白天相对较高.白天和夜间气溶胶总氮中溶解态氮占主要部分,所占比例达到79%,且无昼夜变化;无机氮是溶解总氮的主要贡献者,且晚上无机氮所占比例(61%)较白天(70%)略有降低.青岛近岸气溶胶中的溶解无机磷和有机磷昼夜浓度差别不大,而总磷浓度则白天明显高于晚上.昼夜气溶胶样品中不溶态磷是总磷的主要组成部分,占比分别为83%、62%,夜间气溶胶中溶解态磷的贡献远高于白天;不论昼夜,无机磷均是溶解总磷的主要部分,所占比例在71%~77%.     

成都市大气颗粒物粒径分布及水溶性离子组成的季节变化特征

利用Anderson冲击式分级采样器,于2012年2月~2013年1月在成都市城东成都理工大学校园内按月采集了不同粒径的大气颗粒物样品,分析了颗粒物样品的质量浓度以及9种水溶性离子含量.结果表明,采样期间成都市PM_(2.1)和PM_(11)的年平均浓度分别为(125.9±56.14)μg·m~(-3)和(224.5±83.64)μg·m~(-3),颗粒物浓度冬季最高,春季次之,秋季浓度最低;成都市水溶性离子浓度平均水平为37.15μg·m~(-3),其中检测的9种离子浓度从大到小顺序依次为SO_4~(2-)NO_3~-NH_4~+Ca~(2+)Cl~-Mg~(2+)K~+Na~+F~-,SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+占总水溶性离子的78%,是主要的离子组分.SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+呈单峰分布,其主要分布于细粒子中;Ca~(2+)和F~-也呈单峰分布,但是主要分布在粗粒子中;Cl~-和K~+粒径分布相似,Mg~(2+)和Na~+分布相似,均呈双峰分布.成都市冬、春季节粗、细颗粒物中的水溶性离子浓度均明显高于夏、秋季节.结合离子相关性分析,细颗粒物中的SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+可能主要以(NH_4)_2SO_4或NH_4HSO_4、NH_4NO_3的形式存在,而粗颗粒物中的主要离子组分SO_4~(2-)、NO_3~-和Ca~(2+)则可能以Ca(NO_3)2、CaSO_4等形式存在.主成分分析结果表明,颗粒物中水溶性离子主要来自二次过程、土壤扬尘、生物质燃烧和农业源.     

城市区域土壤铅含量空间变异的多尺度研究进展

我国城市土壤仍存在Pb的严重富集,准确地评价土壤Pb污染水平和范围是进行科学的土壤Pb污染风险评估和管理的基础.城市土壤Pb含量的空间变异性强且结构复杂,现有的大多数研究在单一空间尺度上开展,不足以全面揭示空间结构特征,不利于促进更加科学的风险评估和管理.因此,探寻一种能够全面揭示城市土壤Pb含量的空间结构信息的方法尤为重要.为了实现这一目的,本文首先分析了造成城市土壤Pb含量高空间变异性的主要因素:污染源的多样性、污染过程的层次性,以及城市景观的异质性.在此基础上归纳出城市土壤Pb含量的空间变异特征——由3个空间层次嵌套而成的等级结构.在此概念性的空间结构之上提出一个基于地统计学理论、以线性混合效应模型为核心的方法框架,可以将城市土壤Pb含量的空间结构划分为3个层次:全局趋势、具有空间自相关的随机变异以及异常高值点.最后,提出完善城市土壤Pb含量空间变异多尺度研究的重点是:探讨更加高效的空间抽样策略;确定特征尺度.     

实例分析卫生防护距离和大气环境防护距离设置条件

卫生防护距离、大气环境防护距离,其定义相近、设定途径相似,但两者又有不同。故在环境影响评价大气环境预测分析时对大气环境防护距离、卫生防护距离的概念极易混淆。本文以某县殡仪馆建设项目为例,详细分析建设项目设置防护距离的设置条件,帮助环评工作者理解防护距离设置原则,防止出现"在环境保护法规和导则要求下盲目划定、划大防护距离"的技术错误。     

镁合金的大气腐蚀研究

综述了各种因素对镁合金大气腐蚀的影响,其中介绍了单一因素NaCl及两种因素协同作用对镁合金大气腐蚀的影响。同时介绍了镁合金大气电偶腐蚀的影响因素与Al含量对镁合金大气腐蚀的影响。简述了研究镁合金大气腐蚀的几种常用表征手段。     

乌鲁木齐市可吸入颗粒物水溶性离子特征及来源解析

采暖期时在乌鲁木齐市采集了环境空气中的可吸入颗粒物,对可吸入颗粒物质量浓度及8种水溶性离子的特征和来源进行了分析。结果表明,细粒子和粗粒子的月平均质量浓度分别是53.5～233.3μg/m3和38.9～60.9μg/m3;细粒子和粗粒子中水溶性离子主要由SO24-、NH4+和NO3-组成;粗粒子中NH4+与NO3-和SO24-的相关性分别是0.70和0.66,细粒子中NH4+与NO3-和SO24-的相关性分别是0.89和0.93,铵盐是乌鲁木齐可吸入颗粒物主要存在形式;煤烟尘是乌鲁木齐市采暖期可吸入颗粒物的主要来源。     

城市大气环境治理成本核算及其总量、结构分析——以西安市为例

基于单位成本分析模型对2000—2009年西安市大气环境治理的价值量进行了系统核算,并从总量与结构两方面对核算结果进行了深入和全面的分析。结果表明,从西安市历年大气环境的实际治理成本(除2002、2006、2009年)来看,该市在大气环境治理方面的投资基本上逐年增加,但是增加幅度较小,而大气环境虚拟治理成本在一般年份(除2002、2006、2009年)总体上呈现先增加后减小的变化趋势。可见,西安市为改变环境污染状况,不断增加大气环境治理方面的投资,但在初期治理资金缺口仍在增加,而随着投资的持续增加,许多大气环境治理设施的建立与作用的发挥,大气环境污染状况逐渐减轻,治理资金缺口开始变小;在核算年份中,西安市工业大气环境污染治理的重点主要放在了烟尘方面,城镇生活SO2虚拟治理成本在生活废气总虚拟治理成本中所占比例最高。最后,针对发现问题,对该市今后大气环境治理工作的方向和措施给出了建议。     

Impacts of Upstream Building Width and Upwind Building Arrangements on Airflow and Pollutant Dispersion in a Street Canyon

A two-dimensional numerical model for evaluating the wind flow and pollutant dispersion within a street canyon was first developed using the FLUENT code, which was then validated against a wind tunnel experiment. Then, the effects of the upstream building width and upwind building arrangement on the airflow and pollutant dispersion inside an isolated street canyon were investigated numerically. The numerical results revealed that: (1) the in-canyon vortex center shifts downwards as the upstream building width increases; (2) the recirculation zone covers the entire upstream building roof for the cases when W/H = 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 (W is the upstream building width and H is the building height), whereas the flow reattaches the upstream building roof for the cases when W/H = 2.5 and 3.0; (3) when the upstream building width is shorter than the critical width W_C (= 2H), an increase in the upstream building width leads to an increase in the pollution level on the leeward wall of the canyon and a decrease in the roof-level concentrations at the upstream building; (4) when the upstream building width is longer than the critical width, the roof-level concentrations at the upstream building are negligibly small and the pollution level on the leeward wall of the canyon is almost unaffected by a further increase in the upstream building width; (5) when the buildings are placed upwind of the canyon, the flow attaches the upstream building roof and, therefore, almost none of the pollutants are distributed on the upstream building roof; and (6) the pollution levels inside the canyon and on the downstream building roof increase significantly with the number of upwind buildings.