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.     

我国南方某铀矿井下典型工作场所气溶胶浓度分布特征调查

为了解我国铀矿井下典型工作场所内气溶胶粒子浓度及粒径分布特征,采用APS3321对我国南方某生产地下铀矿井典型场所内气溶胶粒子个数浓度和质量浓度进行了监测,得到了各监测点的PM2.5及PM10质量浓度,并分析了不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度和质量浓度分布规律.结果表明:1)在机械通风条件下,风机房的气溶胶粒子个数浓度谱为双峰谱,南风机房与北风机房气溶胶个数浓度谱主峰在0.626μm左右出现(位于积聚模态区),次峰在4.698 μm左右出现(位于粗粒子模态区);其他监测场所的气溶胶粒子个数浓度谱为单峰谱,峰值在0.626 μm左右出现(位于积聚模态区);2)不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度中位直径和质量浓度中位直径不同,其中气溶胶粒子个数浓度中位直径的均值主要分布在积聚模态区,质量浓度中位直径的均值分布在粗粒子模态区;3)部分监测场所的PM2.5与PM10质量浓度较大,超过了国家对大气环境的质量浓度限值.PM2.5与PM10的质量浓度比值代表了PM2.5占PM10的比例,在所监测的场所中,采场、风机房、物探站和坑口的PM2.5与PM10的质量浓度均值比小于50％,其中风机房的比值最小,约为4.8％;中段运输巷道、独头巷道和中段信号房的PM2.5与PM10的质量浓度均值比大于50％,其中独头巷道的比值最大,高达78.2％.     

2种铀矿井下常用口罩对气溶胶粒子的过滤特性研究

为探究铀矿井下常用的2种口罩对气溶胶粒子的过滤特性,在我国南方某铀矿山,利用APS3321型空气动力学粒径谱仪对井下工作人员常用纱布口罩和KN95型口罩的过滤特性进行了研究.井下气溶胶监测数据显示,该铀矿井下典型作业场所PM10的质量浓度介于0.069～ 9.800 mg/m3,个数浓度介于173.918 ～2 561.600个/cm3;PM2.5的质量浓度介于0.039～0.479 mg/m3之间,个数浓度介于173.100～2 556.382个/cm3之间.口罩过滤特性试验结果表明:1)KN95型口罩和纱布口罩对PM10的平均过滤效率分别为95％和76％,对PM2.5的平均过滤效率分别为93％和61％,可见KN95型口罩过滤效率明显高于纱布口罩;2)在0.5～3.5 μm粒径范围内,2种口罩对颗粒物的过滤效率均随粒径增大而增大,在3.5～ 10μm粒径范围内,2种口罩对不同粒径颗粒物的过滤效率均接近100％;3)无论从质量浓度还是个数浓度来看,经口罩过滤后的气溶胶粒子大多数分布在2.5μm粒径范围内,表明PM2.5是主要的气溶胶污染物.     

北京市区秋季气溶胶粒子浓度与特性参数的观测研究

对2010年10月和11月北京市区粒径小于2.5μm(PM2.5)和2.5~10μm之间(PM2.5-10)的气溶胶粒子质量浓度进行了观测和分析,同时研究了同期的Angstrom指数和散射系数等气溶胶特性参数的变化。结果表明,不同粒径颗粒物的质量浓度与气溶胶特性参数的逐时日变化明显。PM2.5质量浓度在凌晨5时至6时取得最小值,夜间20时至21时取得最大值;PM2.5-10质量浓度则在9时至10时和20时至21时出现双峰。气溶胶Angstrom指数在下午明显高于上午,最大值出现在16时左右;散射系数高峰出现在17时至18时。2010年10月7—9日出现了显著的灰霾天气,灰霾天气下PM2.5和PM2.5-10质量浓度均有明显增加。细粒子增多是导致PM2.5增加和Angstrom指数增大的主要原因。另外,灰霾天气期间散射系数迅速增大,非灰霾天(10月11日)的散射系数只有灰霾天(10月8日)的1.27%。     

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。     

北京典型污染过程PM2.5的特性和来源

通过采集北京2010年12月—2011年3月冬春季节大气细颗粒物PM2.5样品,分析了冬春季典型污染时段灰霾和沙尘期间大气细颗粒物PM2.5的质量浓度和其中元素、水溶性离子、有机组分OC和EC特性,及其季节变化和来源.结果表明,北京灰霾和沙尘期间PM2.5日均质量浓度分别高达301.8 μg/m3和284.8 μg/m3,是美国EPA PM2.5日均质量浓度限值(35 μg/m3)的8.62倍和8.14倍.灰霾时段,人为污染元素(S、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Pb)、二次无机离子(NH4+、NO3-、SO42-)和二次有机碳(SOC)的质量浓度均高于沙尘天气和非污染天气.沙尘天气时地壳元素(Na、Mg、Al、Ca、Fe等)的质量浓度高于灰霾天气和非污染天气.北京冬春季节PM2.5主要来源于燃煤和工业过程、二次转化、地面扬尘、机动车尾气和生物质燃烧.灰霾污染时段二次转化贡献率较高,沙尘污染时段地面扬尘贡献率较高.     

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.     

乌鲁木齐市采暖期与非采暖期大气PM_(2.5)和PM_(10)中水溶性离子特征分析

为了解乌鲁木齐市采暖期和非采暖期大气颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10))水溶性离子污染特征,于2015年在乌鲁木齐市采集两个时期大气颗粒物样品,采用离子色谱仪(IC)等仪器对PM_(2.5)和PM_(10)中的9种水溶性离子进行了定量分析。结果表明,乌鲁木齐市采暖期PM_(2.5)与PM_(10)中水溶性离子平均质量浓度分别为(76.26±36.15)μg/m3和(88.94±41.43)μg/m3,约为非采暖期的2倍,主要水溶性离子是SO2-4、NH_4~+、NO-3和Cl-,这4种水溶性离子分别占PM_(2.5)和PM_(10)中总水溶性离子的88.91%和90.03%;非采暖期PM_(2.5)与PM_(10)中水溶性离子平均质量浓度分别为(37.62±14.03)μg/m3和(44.12±16.79)μg/m3,主要水溶性离子是SO2-4、NH_4~+、NO-3和Ca2+,这4种水溶性离子分别占PM_(2.5)和PM_(10)中总水溶性离子的88.18%和86.96%。采暖期PM_(2.5)和PM_(10)中NH_4~+、SO2-4、NO-3三者之间有强相关性,它们可能具有相似的来源;而非采暖期NH_4~+和SO2-4、Cl-的相关性最强,非采暖期NH_4~+在PM_(2.5)和PM_(10)中主要以(NH_4)2SO4和NH_4Cl形式存在。采暖期和非采暖期乌鲁木齐市[NO-3]/[SO2-4]均小于1,推测乌鲁木齐市颗粒物污染可能主要来源于固定排放源。     

地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力特征分析

为了对地铁颗粒物进行数值模拟,讨论了不同粒径颗粒物的密度均值,重点分析了地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力情况,计算和对比了各主要作用力。结果表明,地铁颗粒物的密度随粒径变化较大,采用平均值表示更为合适,其中PM1、PM2.5和PM10的密度均值分别为2.562 g/cm~3、3.766 g/cm~3和4.043 g/cm~3。由于地铁颗粒物独特的密度属性及区间隧道内特殊的流场环境,颗粒受力情况不能一概而论,当颗粒粒径为1μm时,主要作用力呈现明显的分化,仅需考虑Brownian力和曳力;当颗粒粒径为2.5μm时,重力占据了足够的份额而不能被忽略,需要考虑Brownian力、曳力和重力;当颗粒粒径为10μm时,Saffman力明显增大而不能被忽略,因此需要考虑Brownian力、曳力、重力和Saffman力。     

郑州市灰霾天气过程PM_(2.5)水溶性无机离子污染分析

利用离子色谱技术对郑州市2014年10月一次严重灰霾天气过程的PM_(2.5)中的水溶性无机离子(F-、Cl~-、Br-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Li~+、Na~+、K~+、NH_4~~+、Mg~(2+)及Ca~(2+))进行了分析测定,并结合大气质量监测数据及气团轨迹分析讨论了水溶性无机离子的质量浓度变化、来源及影响因素。结果表明,样品中Li~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Br-均低于检测限,水溶性离子平均质量浓度从大到小依次为NH_4~+(36.33μg/m~3)、NO_3~-(30.4μg/m~3)、SO_4~(2-)(26.91μg/m~3)、Cl~-(12.43μg/m~3)、K~+(5.275μg/m~3)、Na~+(1.198μg/m~3)、F~-(0.626 4μg/m~3),水溶性离子质量分数为PM_(2.5)的47.2%~88.2%,平均为66.1%。随着灰霾天气的延续,水溶性离子在细颗粒物中所占比例逐渐增大,这表明来源于人为活动排放的二次污染物是PM_(2.5)主要贡献成分,采样时间段采样点PM_(2.5)污染受到了交通的严重影响,同时郑州市大气细颗粒物污染受周边农村农业生产影响严重,尤其是秸秆燃烧影响非常大。     

基于PSR模型的城市生态安全评价与贡献度研究——以铜川市为例

以铜川市为例进行城市生态安全评价和指标分析,采用压力-状态-响应模型和层次分析法构建出含有项目、因素、指标的铜川市生态安全评价体系。通过生态不安全指数定量表示城市的生态安全状况,对铜川市2014-2016年的生态安全状况进行了综合评价,并计算分析了各指标对城市总体生态不安全指数的贡献度。结果表明,铜川市的生态安全处于“临界安全”状态,并呈现逐渐向好的发展趋势。人均灌溉农田面积、地表水环境质量、环境空气质量和环保投资占GDP比例对铜川市生态不安全指数贡献度较大,应给予重视。     

不同基质配比对农村生活垃圾厌氧发酵效率及稳定性的影响

以典型农村生活垃圾餐厨垃圾(Food Waste,FW)与纸类垃圾(Paper Waste,PW)为基质,通过中温(35℃)批次厌氧共发酵试验,探明不同配比的基质在厌氧共发酵4阶段(水解阶段、酸化阶段、乙酸化阶段、产甲烷阶段)的动力学特性,再结合挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)在系统运行过程中的变化,确定FW与PW的最佳配比。结果表明,水解阶段是纸类垃圾的主要限速步骤,而VFAs积累限制了餐厨垃圾甲烷化进程的提高,且VFAs积累主要以丙酸与丁酸为主。当w(FW)≥35%时,产甲烷速率随VFAs质量浓度增大而线性减小,过高的VFAs质量浓度抑制了产甲烷菌的活性。FW与PW最佳基质配比为35∶65(质量比),在此条件下反应速率最为突出,系统运行高效,VFAs能及时被产甲烷菌利用,无有机酸积累,系统运行平稳。     

基于物元多级可拓模型的档案馆火灾安全风险评价

档案馆是收集、保管纸质档案材料的场所,火灾荷载大。档案馆火灾造成的社会影响和经济损失是无法估量的。为了评估档案馆火灾安全风险状况,预防档案馆火灾的发生,通过分析档案馆火灾安全风险因素,全面、系统地构建了由4个一级指标,27个二级指标构成的档案馆火灾安全风险评估指标体系,构建了基于多级可拓模型的档案馆火灾安全风险评估模型。应用该模型对西安某档案馆进行实证评价,得出该档案馆火灾安全风险等级为II级,评估结果与实际安全情况相符,表明该模型适用于档案馆的火灾安全风险评价。     

基于GM-ANN模型的建筑物沉降量变化趋势预测方法

建筑物沉降观测结束之后,为降低和预防因地基不均匀沉降等因素造成的不安全事故发生率,准确预测建筑物沉降量变化趋势已引起相关科研单位的重视。首先,将人工神经网络数据分析与灰色GM(1,1)模型相结合,提出GM-ANN预测模型。然后,结合工程实例验证模型对监测沉降危险点数据变化的准确性,形成Matlab拟合曲线和预测趋势图。最终,结果表明仅考虑时间因素,GM-ANN模型明显优于灰色GM(1,1)模型,可使预测精度提高将近三倍。因此,利用GM-ANN预测模型可以对建筑物安全性进行有效预测。     

基于可变模糊集理论的溃坝后果综合评价

我国大坝数量多,一旦溃坝,将给下游人民生命和财产安全带来不可估量的损害,及时恰当地将大坝风险管理纳入实际应用显得极为迫切。大坝风险后果综合评价作为大坝风险管理中不可或缺的一环,评价过程涉及众多相关性及不确定性因子,主要包括生命损失、经济损失、社会影响和环境影响4个方面。以可变模糊集理论为基础,构建溃坝后果综合评价的评价指标体系及评价等级标准,结合层次分析法确定各评价指标权重,建立了基于可变模糊集理论的溃坝后果综合评价模型,并将该模型应用于江西省5座水库溃坝后果综合评价。结果表明,基于可变模糊集理论建立的综合评价模型所得评价结果全面合理,能够较完善地反映大坝的风险后果,具有操作步骤简单、计算过程严密等特点,实用性良好。     

基于ISM的建筑施工高处坠落事故致因分析

高处坠落是建筑工程事故统计中发生频率最高的一类事故,会造成极大的人员伤害和经济损失。通过分析123例典型高处坠落事故调查报告,采用关键词检索抽取出19种导致该类事故发生的致因要素;针对一般事故和较大事故分别对致因要素发生频率进行了统计,得出一般事故中人的因素更关键,较大事故中物的因素更关键。采用ISM模型进一步分析致因要素间的作用关系,构建了7个层级的高处坠落致因要素解释结构模型;对不同层级要素进行分析,发现其与频率度量有良好的一致性,最后得出行政监管和违法承发包两个致因要素是事故发生的深层原因。     

红壤和磷灰石对沉积物重金属稳定化的影响

利用磷灰石、红壤及两者复配组合对污染沉积物中重金属进行稳定化处理,通过TCLP和改进的BCR连续提取法对稳定化效果进行分析和评价。结果表明,在稳定化试验中,对Cu、Cd和Zn的稳定效果由大到小为红壤+磷灰石、磷灰石、红壤;其中,红壤+磷灰石对Pb的稳定效果与磷灰石单独添加相近,显著大于红壤。5%磷灰石+5%红壤添加3个月后,Cu、Cd、Zn和Pb的稳定效率分别达到59.83%、29.43%、31.00%、96.06%。添加5%磷灰石时,Cu、Cd、Zn和Pb的稳定效率分别为52.46%、24.67%、25.23%、96.06%。红壤的添加不同程度地促进了磷灰石对Cu、Cd和Zn的稳定效率。连续提取试验结果表明.磷灰石单独和复配添加均使Cu、Zn和Pb的生物可利用态和潜在生物可利用态占比降低,生物不可利用态占比增大。5%磷灰石+5%红壤处理中,Cu、Cd、Zn和Ph的生物可利用态和潜在生物可利用态的比例总和分别降低了19.31%、5.11%、20.11%和68.97%。相比磷灰石单独处理,复配处理进一步促进了Cd和Zn的酸溶态向残渣态转化。磷灰石和红壤+磷灰石复配处理能有效降低沉积物中重金属的危害。     

基于层次分析法的石油污染土壤修复植物评价

为解决石油污染土壤原位修复时出现的修复植物选取工作量大、耗时长等问题,采用层次分析法和优劣解距离法建立了一套石油污染土壤修复植物评价体系,结合四川长宁页岩气井场现状,在使用层次分析法确定了各指标权重的基础上,利用优劣解距离法对初始备选植物进行排序;并利用权重敏感性分析和室内试验校核。结果表明,排序与试验结果基本一致,该评价体系具有可行性。     

类酶联免疫分析法可行性的研究

多环芳烃作为持久性高毒性的有机污染物,一直受到广泛关注。酶联免疫分析技术因特异性强、快速、便捷等优点而广泛使用。建立了芳香烃受体介导的类酶联免疫竞争方法(类ELISA),用于检测环境中多环芳烃类物质的含量。在实验室条件下,分别检测了5种多环芳烃萘、苊、菲、荧蒽和芘,同时比较与高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱-质谱联用法(GC/MS)在灵敏度、准确性和重现性等标的差异。HPLC检出限为2.70~10.71 ng/mL;GC/MS的检出限为2.60~24.40 ng/mL;类ELISA的检出限在1.24~3.10ng/mL。HPLC的加标回收率为58.03%~106.69%;GC/MS的加标回收率为88.16%~154.83%;类ELISA的加标回收率为74.67%~121.84%。HPLC的变异系数为4.26~9.03;GC/MS的变异系数为1.44~5.82;类ELISA的变异系数为2.56~8.16。结果表明,类ELISA方法灵敏度较好,准确性较高;而GC/MS方法重现性较好,检测更为稳定。     

铜与铜包铝接地线缆短路熔断特性理论计算与试验

为研究用于高压电力系统的临时接地装置抗突然短路能力及短路火灾限制措施,通过铜导体Onderdonk公式的推广算法,得到铜包铝接地线缆熔断电流的理论计算方法,以6 300 kVA大容量变压器为电流源模拟实际工作中挂接地线时可能出现的短路熔断情况,对常用的铜材料接地线缆及轻质铜包铝材料接地线缆在10 kA以上短时大电流下的熔断过程进行了试验。结果表明:绝热过程下接地线缆熔断电流的理论计算结果偏严格,通过计算公式选取接地线缆截面积具有一定的安全裕度;理论等效截面下铜包铝线缆相比铜线缆更不容易发生熔断,12. 9 kA、16. 3 kA、21. 7 kA短路电流下60 mm^2铜层体积比为10%的铜包铝裸导线熔断时间比35 mm^2铜线分别增加32. 0%、30. 1%、24. 3%;外加阻燃护层可以增加铜线缆的熔断时间而对铜包铝线缆熔断时间的影响不明显,但外加护层可以显著减少铜包铝线缆迸溅熔珠的数量,降低熔珠的引燃能力,从而对短路火灾进行有效抑制。