焊接半封闭现场有害气体分布特点研究

为了揭示焊接半封闭现场有害气体分布特点,建立了某焊接实习车间计算机模型,基于零方程湍流模型,在自然对流和混合对流的条件下,对焊接过程中产生的CO气体在车间内的流动状态进行了数值模拟;文中详细分析了不同排风速率和工作焊机数量条件下,CO气体浓度场在车间内的分布规律;研究表明焊接工位区间内距离地面0.6～1.5 m的区域内CO浓度较高;对应于不同焊机工作数量,有必要实时调整排风口数量,此外厂房结构非对称也会影响CO浓度分布;研究结果不仅能够评价厂房结构和通风系统的优劣,而且能够为进一步施行有害气体检测及报警策略设计提供了理论依据。     

北京上甸子站气相色谱法大气CH4和CO在线观测方法研究

参照瓦里关全球大气本底站气相色谱在线观测系统的设计,通过系统调试、测试和参数优化,于2009年在北京上甸子区域大气本底站建立了高精度气相色谱法大气CH4和CO在线观测系统.该系统对CH4和CO的测量精度分别优于0.03%和0.45%,达到世界气象组织全球大气观测计划(WMO/GAW)的质量目标.研究建立了与该系统配套的标气选取方法及运行序列:选取可基本涵盖该站大气CH4和CO浓度范围的2瓶标气作为工作标气,其中CH4浓度分别为2 007.1×10-9、1 809.5×10-9(摩尔分数,下同),CO浓度分别为405.6×10-9、123.8×10-9,在高低浓度工作标气之间穿插分析3次大气样品,能够保证测量的准确度(观测浓度的标准偏差CH4<1.7×10-9、CO<1×10-9),同时可最大程度地节省工作标气.该方法已应用于华北地区本底大气CH4和CO的高精度连续观测.     

嘉兴市春节期间烟花爆竹燃放对大气污染物分布特征的影响

为研究春节期间烟花爆竹的燃放对嘉兴市空气质量的影响,利用2015年春节期间嘉兴市3个监测站点的常规污染物(PM10、PM2.5、SO_2、NO_2、CO)和南湖区残联站的有机碳(OC)和元素碳(EC)数据,分析了烟花爆竹对嘉兴市不同功能区和不同空气质量条件下大气污染物的污染特征的影响.结果表明:春节烟花爆竹燃放显著影响PM10和PM2.5的浓度,残联站、清河小学和北部站在23日00∶00达最高值,PM10浓度分别为190、263和147μg·m~(-3),是非春节期间的2.2、2.8和2.1倍,PM2.5浓度分别高达156、158和78μg·m~(-3),是非春节期间的2.6、2.2和2.2倍.烟花爆竹燃放对污染气体的影响存在差异,对CO和SO_2的浓度影响较大,对NO_2和O_3的浓度影响较小.烟花爆竹燃放对嘉兴市老城区大气污染物的影响最大,其次是新城区,对工业区影响最小.污染源减排对大气污染物的影响比较大,2013—2015年嘉兴市春节期间大气污染物浓度(PM10、PM2.5、SO_2、NO_2、CO)整体要低于非春节期间,平均降幅在6.8%~46.1%之间.二次生成物O_3在春节期间的浓度均要高于非春节期间,增幅为20.1%~22.1%.不同空气质量条件下烟花爆竹的燃放对大气污染物的影响不同.     

液压机械排放污染物监测系统设计研究

传统排气污染物监测系统受到外界环境干扰,不能准确显示出气体浓度,导致系统监测结果不精准。为了解决该问题,在液压机械工况下,设计排气污染物的监测系统。根据系统要求,设计监测系统总体框架,分析其硬件模块、软件功能。设计电源电路,经过通断电源调节器,可自由切换电源工作状态,将传感器与主控模块连接,可监测CO浓度与PM_(2.5)颗粒物。根据数据通信协议,设计污染物信号采集程序,在实时监测CO和PM_(2.5)浓度信号同时,采集大气压力、湿度、环境等参数信号,并设计软件抗干扰性能,由此完成排气污染物的监测系统设计。     

低成本高分辨电化学传感技术探测大气NO2的研究

为有序疏解大气NO_2监测环境日益复杂及成本高昂的光学探测仪器缺乏灵活性的困扰,研制了基于低成本电化学传感技术的测量系统,以四电极电化学传感器为NO_2浓度传感载体,基于差分算法补偿痕量浓度下零点电流漂移的干扰,实现了对大气NO_2的定量.结果表明,系统在摆脱有线数传束缚的基础上可稳定探测NO_2,对100 ppbv的NO_2标气响应时间T9034 s,标定探得其灵敏度为0.242 m V·ppbv-1,时间分辨率为10 s时探测限为1.5 ppbv(3σ).为验证准确性,将系统置于合肥西北郊科学岛进行了连续2个昼夜的大气NO_2测量,并与参考设备CRDS系统对比,探讨了测量结果,发现除去该系统因环境湿度贴近极限工作湿度时测量结果奇异部分,二者表现出良好的一致性,R2达到0.940,线性拟合斜率为1.047±0.006,接着分析了温湿度和其他痕量气体等干扰源.研究表明,本技术可为大气NO_2高分辨在线监测提供一种低成本便携途径.     

水泥窑尾电收尘器中CO浓度的监测与控制

针对水泥窑电收尘器容易产生CO燃烧、爆炸的问题，阐述了在水泥窑电收尘器中监测、控制CO浓度的重要性。分析了水泥窑电收尘器中CO产生的机理、燃烧爆炸的原因，指出：煤的不完全燃烧。产生超量CO等可燃气体、烟气中含有大量氧气和电收尘器的火花放电是造成水泥窑电收尘器燃烧爆炸的原因。同时，还论述了对采用红外线气体分析仪系统进行CO浓度监控的原理和方法讨论。并针对CO浓度超标的原因提出了控制水泥窑烧成带温度、控制加煤量、控制煤的种类及其细度的几个控制方法。     

淮安市大气CO_2浓度变化规律及影响因素的探索

采用二氧化碳自动分析仪和气象资料一套监测了淮安市区大气中的CO2,通过分析采集的数据探索CO2浓度和各种气象条件、季节之间的变化规律。结果表明,淮安市大气CO2浓度一年四季都存在明显的日变化,每天CO2浓度最低值均出现在北京时间15:00时前后;大气CO2浓度随季节变化明显,夏季出现最低值,浓度范围为369.0～395.0μmol/mol,最高值多出现在冬季,浓度范围为420～455μmol/mol。其原因与光合作用的强弱、人为因素、风向等有关。     

南京青奥会期间不同天气型气溶胶数浓度分布特征

该文利用WPS、β射线测尘仪、EMS污染气体监测系统的观测数据,结合观测期间天气形势,分析了青奥会期间南京不同天气型下气溶胶数浓度和污染气体的分布特征。结果表明:观测期间气溶胶数浓度平均为7 302个/cm~3,污染气体(NOx、O_3、SO_2、CO)平均浓度分别为23.09、55.1、8.7和867.3μg/m~3。不同天气型下气溶胶粒径分布差异较大,鞍型场(Ⅱ)、副热带高压(Ⅴ)和冷涡(Ⅲ)控制下数浓度谱呈单峰型分布;大陆高压和热带气旋外围(Ⅰ)控制下数浓度谱呈双峰型分布;冷高压(Ⅳ)控制下数浓度谱呈三峰型分布。同时日浓度变化差异也大,N_(10~300 nm)在Ⅰ型、Ⅲ型、Ⅳ型呈三峰型,在Ⅱ型、Ⅴ型呈双峰型;NOx和CO在Ⅰ型分别呈三峰型和单峰型,其余都是双峰型;O_3一直呈单峰型。     

大气CO2浓度升高对水稻生理生态效应的影响

目前大气中CO2浓度在逐步上升,以CO2为主的温室气体浓度增加而引起的温室效应对人类农业生产可能产生很大影响。本文介绍了大气CO2浓度升高对水稻一系列的生理生态效应的影响。未来高CO2浓度下,水稻的生育期会缩短;光合作用有所提高;干物质积累增加,产量显著提高;含N量降低,P吸收增加;促进了根系生长和土壤呼吸等。并对未来的研究作了进一步探讨。     

重污染厂房内部气流组织的研究

通过现场监测,结合计算流体力学软件,对密闭厂房内散逸的无组织烟气流场进行数值模拟和分析。模拟结果表明:高炉上部气体流通速度慢,出铁口附近及远离高炉的空旷场地气体流通速度较快。罐位罩上方的气体及靠近出入口的气体流速较大;温度场存在若干涡流形式;热渣沟处含尘气体是造成厂房岗位粉尘污染的重要来源。通过数值模拟方法可对车间内除尘系统、通风系统的设计提出指导性方案,为解决钢铁企业无组织排放超标问题提供理论依据。     

介质阻挡放电常压分解苯、二甲苯

采用介质阻挡放电(DBD)来分解常压下流动态气体中的苯、二甲苯废气.通过改变极间电压、气体浓度、外加气体,研究苯、二甲苯的降解.在7200～8000V极间电压下,浓度为6000mg/m³、流量为1000mL/min的含苯空气,苯的降解率达90%,主要分解产物为CO₂、CO和H₂O;浓度为700mg/m³、流量为1000mL/min的含二甲苯空气,二甲苯的降解率高达100%,产物也主要为CO、CO₂和H₂O.研究结果表明该方法处理流动态的气体效果优于处理静态气体,用该方法可以去除大气中的苯和二甲苯.     

怀俄明州积雪场CO_2、CH_4和N_2O的通量及其对全球预算的指示意义

三种主要的温室气体——CO2、CH4和N2O——在大气中日益升高的浓度总共占所预期的全球变暖效应的约70％，但是对于其中的任何一种气体来说，生产-消耗预算都是不平衡的。积雪可覆盖北半球陆地面积的44％～53％，并且在高山及亚高山区，可以有好几米深的积雪厚度持续半年多。大多数微量气体预算假定：当土壤被积雪覆盖或土壤温度降至约0℃时，微量气体交换便会停止。因此，通常认为高山及亚高山区土壤是大气CO2的总汇点。然而，一些研究报告表明，积雪下的土壤微生物在温度接近0℃时仍继续呼吸。这里，我们将证明在整个积雪覆盖期间，高山及亚高山积雪场下的土壤会吸收大气中的CH4并释放出CO2和N2O．这些气体的通量代表了这些生态系统中年微量气体预算的重要部分．     

中国西部本底大气中CO的连续测量

在中国西北部的瓦里关全球基准站(36°17'N,100°54'E,3810m asl)建立了气相色谱-汞置换法大气CO连续测量系统.组装调试和运行标定表明,色谱方法的基线稳定,分离度高,检测方法可靠,系统具有高自动化的操作性能和严格的质量控制,其设计完全符合世界气象组织(WMO)全球大气本底测量的要求.根据采样现场大气CO浓度的变化,采用经国际比对的CO标准气系列,用峰高外标法设定可调整的标准工作曲线计算环境CO浓度,系统对CO的检测限低至1×10^-9(V/V),检测精度小于0.1%,准确度在±0.05%以内,可提供我国本底地区近地层大气CO连续而精确的现场测量结果.     

人工薰气室氟化物配气系统的研制

本文介绍了一种可供人工薰气室使用的简单、稳定、经济的大气氟化物配气系统。该系统所配的大气氟化物浓度平均变异系数为7.1％,总平均相对偏差为5.7％。大气氟化物浓度与HF水溶液浓度的相关系数为0.9985(P<0.001),与恒流泵流速相关系数为0.9965(P<0.001)。此外,在一定大气氟化物浓度配气之前,可预先理论计算其HF水溶液浓度及恒流泵的流速,平均(|实测值—理论值|/理论值)为6.9％。故该配气系统可稳定地运用到人工大气氟化物配气之中。     

雷电过程中SO2产生COS的模拟研究

采用火花放电的方法研究大气对流层中雷电反应产生COS的可能，以气相色谱、红外光谱为主要分析手段，对SO2－CH4－O2体系的反应进行了研究。结果表明，该体系在火花放电条件下会生成COS。原料气的初始强、放电时间和外加气体对COS的生成量都有影响。生成的COS也会在放电条件下分解。基于此，对该放电反应的机理作了探讨，并估算了清洁及污染大气中可能生成的COS的浓度。     

南京夏季城市冠层大气 CO2浓度时空分布规律的观测

城市是CO2重要排放源,直接观测城市中大气CO2浓度对于研究人类活动对大气温室气体的贡献至关重要,而在城市中多个站点、多个高度上观测大气CO2浓度则有助于认识城市CO2浓度的时空变化规律,确定其影响机制.本研究于2014年7月18日至7月25日在南京主城区东、西、南、北和中共5个方位(100 m左右高度),2014年8月3日至2014年8月9日在南京主城区中部站点的3个高度(30、65和110 m)观测CO2浓度.结果表明:1南京主城区垂直方向上CO2浓度存在明显梯度,近地面30 m处CO2浓度受人为活动影响明显,平均值达427.3×10-6(±18.2×10-6)(摩尔分数,下同),高层65m、110 m处CO2浓度混合均匀,平均值分别为411.8×10-6(±15.0×10-6)和410.9×10-6(±14.6×10-6).大气层结越稳定,CO2浓度越高,垂直梯度越大.2南京主城区CO2浓度的水平分布受风和大气稳定度的控制.观测期间盛行东北风向,导致CO2浓度分布整体呈现西南高,东北低的格局,城市主城区上下风向CO2浓度差为7.8×10-6.而且水平风速越大,越有助于将上风向的CO2传输至城市的下风向,CO2浓度差就越小.大气层结越稳定,整体CO2浓度越高.3南京主城区5个站点CO2浓度均有明显的日变化,日最高值出现在交通早高峰期间,谷值在17:00左右,在19:00左右有时会因交通晚高峰而出现次高值.     

瓦里关气相色谱法大气CO_2和CH_4在线观测数据处理分析

加强我国本底站温室气体数据资源的科学管理与共享,首先应保证观测全流程的标准化和规范化,确立数据处理和质量控制方法.我国青海瓦里关全球本底站自1994年开始了气相色谱-氢火焰离子化检测器法(GC-FID)大气CO2和CH4在线观测,本文详细讨论了该系统原始资料采集、数据信息合并、时间序列检查、观测员级质量控制和专家级质量控制等流程.利用局部近似回归法对大气CO2和CH4数据进行本底值筛分,获得CO2本底数据百分比约占有效数据的72%、CH4占44%.在线观测的CO2和CH4月平均浓度与同期瓶采样分析结果基本一致,相对偏差均在±0.5%以内.经流程化处理和质控的瓦里关大气CO2和CH4本底浓度变化资料已进入全球同化数据库(Globalview-CO2、Globalview-CH4),报送世界温室气体数据中心(WDCGG)并应用于世界气象组织(WMO)温室气体公报和联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估.     

气体稳定同位素比质谱法分析本底大气CO2的δ13C和δ18O

将商用MAT253稳定同位素比质谱仪、Airtrap高效预浓缩气体捕集阱与自加工16口自动进样器集成,建立了高精度气体稳定同位素比质谱分析系统,用于程序化自动分析本底大气CO2的δ13C和δ18O.气样分析时用工作标气定量并穿插目标气测定,还定期用实验室上一级标气对工作标气和参比气进行标校,以保证分析结果的可靠和可比.结果表明,利用不同稳定同位素比范围的标气重复进样测试,发现该系统对δ13C和δ18O的分析精度分别优于0.03‰和0.06‰,能基本满足本底大气CO2的碳氧稳定同位素比分析需求和WMO/GAW质量目标.     

Gas stable isotopic ratio mass spectrometry for measuring δ^13C and δ^18O in background atmospheric CO2

将商用MAT253稳定同位素比质谱仪、Airtrap高效预浓缩气体捕集阱与自加工16口自动进样器集成,建立了高精度气体稳定同位素比质谱分析系统,用于程序化自动分析本底大气CO2的δ^13C和δ^18O．气样分析时用工作标气定量并穿插目标气测定,还定期用实验室上一级标气对工作标气和参比气进行标校,以保证分析结果的可靠和可比．结果表明,利用不同稳定同位素比范围的标气重复进样测试,发现该系统对δ^13C和δ^18O的分析精度分别优于0．03‰和0．06‰,能基本满足本底大气CO2的碳氧稳定同位素比分析需求和WMO／GAW质量目标．     

海水无机碳对过量无机氮输入引起的富营养化响应的模拟研究

模拟研究了在添加过量无机氮造成海水的富营养化条件下,水体pH、无机碳体系、海-气CO2通量的变化过程,探讨了海水无机碳对过量无机氮输入引起的富营养化响应机制.结果表明, NO-3添加组中,当浓度≤37.60μmol·L-1,时, HCO-3、p(CO2)增加, pH、CO2-3下降;当浓度≥188μmol·L-1,时,则正好相反. NH 4添加组中,当浓度≤25.20μmol·L-1时能够明显促进水体HCO-3、p(CO2)减少, pH、CO2-3增加,水体表现为吸收大气CO2;当浓度≥126μmol·L-1时,水体表现为向大气释放CO2,且强度随浓度的增加而增强. N0-2添加组中,当N0-2浓度在7.90μmol·L-1时, HCO-3、p(CO2)呈明显的下降趋势, pH、CO2-3则随时间明显增加,水体表现为吸收大气CO2且强度随时间的增加而增强,而当N0-2高于和低于此浓度时,无机碳变化不明显.水体Chl-a较对照组的增加量(△Chl-a)与△p(CO2)具有很好的负相关关系(r=-0.87, p<0.0001, n=16),表明造成以上差异的原因与水体中浮游植物在不同形式不同浓度无机氮作用下对水体无机碳利用性不同有关.