西安市城市主干道路面径流颗粒物沉降性能及粒径分布研究

在西安市城市主干道南二环路建立路面径流采样站,利用自制流量等比例采样装置,采集2009年4-9月的16场降雨路面径流,采用累积曲线法试验研究路面径流中颗粒物的沉降性能和粒径分布,并就降雨特征对径流中颗粒物粒径分布影响进行分析.结果表明,沉降可有效去除颗粒物,沉降60 min和2 h平均去除率分别为78.4%和86.3%. 要达到45%、60%和80%的沉淀去除率,表面负荷应分别为1.1～9.3 cm/min、0.6～5.9 cm/min和0.1～2.7 cm/min.沉淀去除率每提高10%,表面负荷相应减少1.3～3倍. 径流中颗粒物粒径分布呈宽幅变化,d10、d50、d90分别为3～23 μm、17～56 μm和40～65 μm,表明径流中颗粒物以粒径3～65 μm的细颗粒为主. 最大降雨强度与颗粒物粒径相关性较强,其他因子与颗粒物粒径相关性不强,降雨强度是影响径流中颗粒物粒径分布的主要因素.     

相对湿度对室内细颗粒物粒径分布影响的试验研究

为了研究相对湿度对室内2.5μm以下细颗粒物(PM2.5)分布的影响,设计了如下试验:在恒温房间中点燃卫生香,作为较稳定的污染源向室内释放细颗粒物,当室内颗粒物浓度达到一定值时,停止源释放,测量颗粒物粒径谱随时间的变化情况;利用蒸汽加湿器改变室内相对湿度,得到不同相对湿度下细颗粒物的粒径分布;同时,利用惯性捕捉法采集颗粒物样本,并用扫描电镜进行微观观察。结果表明,室内相对湿度达到80%左右时,可吸入颗粒物的粒径分布发生明显变化,其中1μm以下细颗粒物数密度百分率都明显减小,而1μm以上较大颗粒物数密度百分率明显增加。扫描电镜微观观测结果表明,室内颗粒物从发生源产生后即容易凝并,而相对湿度大于65%时,可采集到较多由细颗粒并聚而成的较大颗粒物,特别是相对湿度达到80%时更加显著。研究表明,室内相对湿度增加可以导致颗粒物吸湿长大且可促进细颗粒物并聚成较大颗粒物,相对湿度较大导致颗粒物粒径分布向大的方向偏移。     

大叶女贞叶面结构对滞留颗粒物粒径的影响

为分析叶面微结构对滞留颗粒物粒径的影响,以分布较广的常绿植物——大叶女贞为研究对象,用激光粒度分析仪(湿法)测定叶面尘的粒径分布,用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察叶面微结构;并用图像处理软件(图像法)分析叶面颗粒物的粒径特征,探讨不同测定方法对叶面颗粒物粒径分布的可能影响.结果表明,大叶女贞叶面滞留颗粒物粒径呈双峰分布,湿法测定的颗粒物粒径范围为0.4～ 52.6μm,粒径峰值为18.9 μm、36.2 μm,粒径均值为8.8 μm;图像法测定的颗粒物粒径范围为0.4～27.8 μm,粒径峰值为17.5μm、27.8μm,粒径均值为7.2μm.叶表面分布有大量的突起和凹陷,凹陷直径介于0.6～ 30 μm,直径小于2.5μm和10 μm的凹陷约占到总量的50％和80％.可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)主要滞留在叶表的凹陷结构中,有少量粒径大于10 μm的颗粒物滞留在突起之上.PM2.5和PM10的体积分数仅占滞尘总量的17.9％和50.4％(湿法)、16.8％和45.9％(图像法),但数量多于大粒径颗粒物,这与小粒径的颗粒在个数上占优势、但大粒径的颗粒则对叶面滞留颗粒物的质量(或体积)贡献较大有关.叶背面颗粒物附着密度较正面小,PM2.5等颗粒物多分布在气孔周围,有少量颗粒物沉积在气孔上,从而堵塞气孔.     

气流速度对地板送风房间颗粒污染物分布的影响

对于地板送风系统,空气从架空地板下直接送入人员呼吸区,送风气流卷吸地板附近颗粒物对室内颗粒污染物浓度有重要影响.为了研究气流速度对颗粒浓度的影响特性,建立了模拟空气流动和颗粒运动轨迹的模型,并且在4种不同气流速度下在一间全尺寸小室内进行试验,测试了不同粒径颗粒浓度的衰减.试验结果表明,随送风气流速度增大,室内较大颗粒浓度衰减比较小颗粒更快;另一方面,计算结果也表明,气流速度对不同尺寸颗粒的分布影响不同,特别是大于3 μm的颗粒随着气流速度增加,其悬浮寿命衰减比1μm以下的颗粒显著得多.计算与试验结果的趋势非常一致.结果对室内颗粒污染物的治理研究有一定意义.     

广州高峰期典型公交车站候车人群颗粒物暴露特征分析

为探究城市居民在不同用地类型公交车站候车时的颗粒物暴露情况,使用Grimm Aerosol 11-A便携式气溶胶光学粒径谱仪对广州市12个典型公交车站的颗粒物暴露水平进行平行监测.结果表明,12个公交车站的PM1、PM2.5和PM10平均暴露质量浓度分别为32.82 μg/m2、49.00 μg/m2和125.46 μg/m2;海港型黄埔区的公交车站颗粒物平均暴露质量浓度高于中心城区海珠区,尤其是工业型车站,而海珠区暴露质量浓度最高的车站类型是住宅型.不同公交车站颗粒物粒径分布相似,均集中在积聚模态,为0.25～1 μm,其中海珠区PM1暴露更突出,而黄埔区则以医疗型和工业型为代表,粗粒径颗粒物暴露更为严重.不同用地类型公交车站与总人群暴露剂量及暴露质量浓度规律存在差异,受人群出行需求影响,暴露质量浓度高的工业型车站表现出低水平的总人群暴露剂量,而海珠区总人群暴露剂量最高为住宅型和文娱型车站,黄埔区总人群暴露剂量最高为医疗型车站.公交车站以成人为出行主体,占比达总候车人群的80％以上,其暴露剂量也最高,为总暴露剂量的74％～99％.中心城区海珠区的老人总暴露剂量高于儿童,而海港型黄埔区则在医疗型、文娱型和住宅型车站表现出相反的规律.     

北京市玉渊潭景观水体不同粒度沉积物孔结构和组成分析

对北京市玉渊潭景观水体7种粒径的底泥颗粒的大孔、中微孔特征及元素组成进行了分析.结果表明,这些沉积颗粒物比表面积较低,孔隙结构不发达.筛分粒径为160 μm和200 μm的颗粒物大孔数量最高,筛分粒径为300 μm和61 μm的颗粒物中、微孔数量较高.此外,相关分析结果显示,底泥沉积物金属元素中Al、Cu、Zn、Ni、Co质量比与平均粒径之间、Fe与Al之间、TOC与烧失量(LOI)之间以及TOC与TN之间均存在线性相关关系.     

细水雾条件下小室火灾热烟气降温数值模拟

应用CFD软件FDS对小室火灾过程中细水雾与火灾烟气相互作用进行模拟,研究了火源距离喷头轴向分别为1.0 m、2.0 m和3.0 m,细水雾粒径分别为50 μm、100 μm和200 μm,通风风速分别为1.0 m·s-1、2.0 m·s-1、3.0 m·s-1和4.0 m·s-1条件下热烟气的降温效果.结果表明,火源位于喷头正下方时,烟气温度由1 000 ℃降至50 ℃需要15 s,降温速率大于火源偏离喷头正下方情况.细水雾粒径为50 μm与200 μm相比较,50 μm时烟气降温效果较好,由140 ℃降至50 ℃需要20 s,而粒径为200 μm时需要40 s.不同风速对烟气降温效果与火源位置有一定相关性,火源位于喷头正下方时,风速由1.0 m·s-1增加到4.0 m·s-1烟气温度峰值逐渐减小,降温速率逐渐增大;火源偏离喷头正下方时,烟气温度峰值变化相反,降温速率没有明显变化.     

2010年中国东部PM2.5空间分布及沉降模拟研究

结合我国目前面临的PM2.5污染严重问题,采用CMAQ 4.7.1模式模拟我国东部各省PM2.5浓度分布,并探索了其输送、沉降规律.结果表明:综合空气质量模式CMAQ模拟结果与观测结果较为一致,可以较好地模拟PM2.5质量浓度变化特征;我国东部PM2.5呈现明显的季节分布特征,且PM2.5质量浓度分布与污染源的位置分布有较好的对应,呈现由城市边缘向城市中心推移递增的趋势,区域性PM25高值中心可达120 μg/m3以上;湿沉降是细颗粒物的主要去除方式,且湿沉降量至少为干沉降量5倍以上;PM2.5夏季沉降通量最大,冬季最小,我国东部地区沉降通量高值中心可达30 mg/(m2·d)以上;模拟区域湿沉降量占总沉降量的91％以上,模拟计算区域的总沉降量为4.67×106 t/a,其中京津冀地区细颗粒物总沉降量为1.65 × 106 t/a.     

湿电除尘器PM2.5现场实测与特征变化研究

基于稀释通道原理自设固定源PM2.5稀释采集系统,应用该系统对陕西省关中地区某燃煤电厂湿式电除尘器(WESP)进出口烟气中的PM2.5、PM10和颗粒物开展了现场实测,并在实验室对采集样品进行了化学源组分分析。结果表明:WESP对PM2.5、PM10和颗粒物的脱除效率分别为67.85%、43.57%、40.88%;WESP前后质量浓度峰值均出现在积聚模态,但由双峰(1.764μm、0.649μm)变成单峰(1.764μm),峰值移至大粒径段,数浓度峰值出现在爱根核模态和积聚模态,但由多峰(0.017μm、0.129μm、0.384μm、1.764μm)变成双峰(0.017μm、0.073μm),峰值移至小粒径段;经WESP,PM2.5积聚模态大多粒径段颗粒物的质量浓度与数浓度均在下降,爱根核模态大多粒径段颗粒物的质量浓度与数浓度均在上升,无论是WESP前或后,PM2.5的主要质量浓度均集中在大粒径段、主要数浓度均集中在小粒径段;WESP对PM2.5中大粒径段颗粒物的去除效果要优于小粒径段颗粒物;WESP对PM2.5中全部已检出离子和大部分主要无机元素均具有去除作用,占离子总质量比重最高的SO42-和占元素总质量比重第5位的Mg去除率均最高(64.75%,接近100%);经WESP处理后,各检出离子的质量浓度大小排序未受任何影响(由大到小为SO4^2-、Na^+、Ca^2+、Cl^-、NO3^-、F^-、Mg^2+、NO2^-、NH4^+、K^+)。     

空调通风管道中细颗粒物凝并规律研究

基于颗粒群平衡模型和布朗扩散作用对空调通风管道中细颗粒物的凝并规律进行了研究。通过对不同入口处细颗粒物的体积分数和入口风速对细颗粒物凝并现象的数值模拟分析,得到的主要结论为细颗粒物的体积分数和入口风速对于管道中细颗粒物的凝并具有显著影响。在布朗扩散作用下的细颗粒物凝并现象主要发生在粒径小于1μm的颗粒,当粒径大于1μm时,布朗扩散作用对于颗粒的凝并无明显影响。     

粉尘捕集效率与定风量阀应用研究

分析了造成除尘系统风量阻力不平衡的因素,提出在除尘支管上装设定风量阀来稳定各吸尘点风量,通过实验证明,在除尘管网支管上装设定风量调节阀,可以有效的消除系统阻力不平衡和管网压力波动造成的吸尘点风量偏差问题。     

空气净化器去除颗粒污染物的试验性能研究

便携式空气净化设备已经广泛应用于建筑物颗粒污染物的去除,然而大部分空气净化器名义过滤效率很高,实际净化效果却不太理想,针对造成二者差异的主要原因进行了试验研究,为空气净化器的优化提供理论依据。建立了一个标准实验室,利用推荐的香烟尘作为测试气溶胶对市场上存在的5种主流空气净化器的单通净化效率及实际房间的净化效率进行试验比较,并利用Lighthouse 2016激光粒子计数器及Dustrak 8530气溶胶采样仪分别对空气净化器净化悬浮粒子的计数效率(粒径≥0.3μm)及计重效率(PM_(2.5))进行了测量。通过理论分析发现,空气净化器的安装气密性及室内气流组织形式是影响空气净化器净化效果的2个主要因素。结果表明,过滤器安装气密性对粒径≥0.3μm颗粒物及PM_(2.5)净化效果的影响程度分别超过了8%和2%,室内气流组织形式对粒径≥0.3μm颗粒物及PM_(2.5)净化效果的影响程度约为30%和20%,二者对小颗粒物净化效果的影响程度均超过了大颗粒物。研究表明,室内气流组织形式对空气净化器净化效果的影响程度要高于安装气密性。     

矿井避难硐室气幕隔绝系统试验研究

根据避难硐室气幕阻隔系统的防护功能,确定该系统由供气装置、散气装置和启闭装置组成;根据射流理论和对比试验确定气幕系统最佳孔径为1.2mm,最佳孔间距为40mm;通过SPSS方法建立模型,确定气幕系统以衰减距离x为变量的气体衰减函数;根据孔径、孔距及幕帘尺寸,计算确定气幕防护系统的最小供风量为1.61×10 -3m3/s;通过模拟密闭空间阻隔性能测试,确定气幕系统的最大阻隔效率可达90％以上,同时阻隔效率随着二氧化碳初始浓度的增加而降低.     

四角切圆燃烧锅炉冷态空气动力场试验研究

通过对330MW四角切圆锅炉燃烧器进行了炉内冷态空气动力场试验的研究，分析了B层燃烧器区域空气速度分布和衰减情况，研究了一次风速，一、二次风动量比和周界风风量等因素对四角切圆燃烧方式的炉内空气动力场的影响规律。试验结果表明，四角的一次风射流衰减特性基本一致，射流刚性良好。在改变二次凤与一次风动量比后，对炉内实际切圆直径影响较小。周界风可以增强一次风射流的刚性，燃烧器上下摆动只改变了炉膛火焰中心的位置，并未改变切圆大小。这为燃烧器安全稳定运行提供技术依据和运行参考。     

室内空气净化技术应用效果研究进展

综述了过滤技术、吸附技术、静电技术、催化技术、等离子体技术等室内空气净化技术净化颗粒及有害气体效果的研究进展,并统计分析了北京市主流市场上国内外知名空气净化器应用各类净化技术的净化效果.同时,说明了各类技术在实际应用时的不足.最后展望了各类净化技术应用于室内空气净化器的发展趋势.     

大气污染的危害及防治措施

人类将大量的废气、烟尘等排人大气,严重影响了大气环境质量。大气污染对人类及动植物的健康状况、肌体的免疫功能有明显的不良影响,同时引起地球气候异常,给人类生活带来了各种危害,迫使人类必须采取各种防治措施。     

大气环境的光触媒净化技术

介绍了光触媒对大气环境净化的机理，着重讨论了TiO2光触媒的活性、固定以及对大气污染杨的处理过程、问题等，并对光触媒技术的未来作了展望，以期推动我国在光触媒技术方面的研究。     

新风系统现状分析及发展前景探讨

介绍了新风系统的定义与分类,分析了新风系统市场及行业发展现状,对比了国内外新风系统标准的相关参数,阐述了新风系统与空气净化器、中央空调及通风的联系与区别,最后探讨了新风系统的发展前景。     

出口角度对防烟空气幕防烟效果影响的数值模拟

利用火灾动力学模拟软件FDS,以四川消防研究所高层实验塔二层为原型,模拟在不同防烟空气幕出口角度情况下高层建筑前室烟气运动情况,获得在其他条件不变情况下,空气幕运行时的最佳出口角度。试验结果表明:空气幕角度为5°及20°时,模拟试验后期烟气基本突破了空气幕蔓延至前室内,而当出口角度为10°和15°时防烟效果较好,且15°时防烟效果优于10°,故推荐空气幕运行时的最佳出口角度为15°。     

强电场介质装置对实际环境PM2.5的净化效果

针对室内环境PM_(2.5)污染问题,设计了一台空气净化器,以强电场介质(Intense Field Dielectric,IFD)装置作为其核心过滤元件。在上海某办公室,以香烟烟雾为PM_(2.5)发生源,测试了净化器的一次过滤效率、风量、能耗、臭氧发生量,以及不同档位运行工况下室内PM_(2.5)质量浓度衰减情况和换气次数,并计算了各档位的洁净空气量(Clean Air Delivery Rate,CADR)和净化效能。结果表明,IFD装置能够有效净化实际环境中的高浓度PM_(2.5),其臭氧发生量符合环境要求。空气净化器在2档运行时,CADR和净化效能均较大。