多层螺旋雾幕技术的喷雾模拟及降尘试验研究

为了解决掘进工作面传统喷雾除尘无法有效抑制粉尘扩散的问题,提出了一种将气动喷嘴呈螺旋状布置的多层螺旋雾幕除尘方法。采用k-ω湍流模型与K-H液滴破碎模型,通过Comsol多物理场耦合数值模拟,得出了多层螺旋雾幕速度场分布和粒子轨迹的变化规律,结合模拟结果搭建试验平台,并将多层螺旋雾幕与传统喷雾的除尘效果进行对比分析。以2层雾幕为例的模拟结果显示,喷雾2 s时就会形成明显的2层螺旋状雾幕,10 s后旋转水雾充满整个模拟区域,并且雾滴粒径较传统喷雾更小。试验表明多层螺旋雾幕的除尘效果明显强于自然降尘与传统喷雾,3 min后可将浓度470 mg/m3左右的粉尘降到4 mg/m3以下。     

乘用车内空气质量健康风险评估

为研究我国乘用车内空气的污染现状,采用二次热解析-毛细管气相色谱/质谱联用及高效液相色谱法,测定了16个品牌的市售新车车内空气中BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)、苯乙烯、甲醛、乙醛和丙烯醛等8种污染物质量浓度,并对其健康风险进行了评估. 结果表明:8种污染物的质量浓度除乙醛外均低于GB/T 27630—2011《乘用车内空气质量评价指南》中的标准限值,ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(乙苯)、ρ(二甲苯)、ρ(苯乙烯)、ρ(甲醛)、ρ(乙醛)和ρ(丙烯醛)范围分别为3.00～73.00、69.00～798.00、18.00～469.75、46.00～1 296.42、12.00～46.00、19.00～72.00、43.29～323.00和5.20～7.60 μg/m3. 致癌物质苯、甲醛和甲苯的质量浓度最高值分别为GB/T 27630—2011各自标准限值的66.36%、72.00%和72.55%;二甲苯质量浓度点离散程度较小,分布集中,其平均值为GB/T 27630—2011标准限值(1 500 μg/m3)的11.86%;ρ(乙苯)最大值为其标准限值的1/3左右;而ρ(苯乙烯)和ρ(丙烯醛)远低于各自标准限值. ρ(苯)和ρ(甲醛)对驾乘人员的健康均可能造成致癌风险. 对于男性职业司机,苯和甲醛平均浓度的致癌风险分别为US EPA(美国国家环境保护局)规定的致癌风险基准值(1×10-6)的18.86和60.67倍,而二者对女性职业司机的致癌风险仅比男性降低了12.53%;对于男性普通驾乘人员,苯和甲醛平均浓度的致癌风险分别为基准值的2.83和9.10倍,女性略低于男性. 二甲苯平均浓度的非致癌风险是US EPA规定的基准HI(非致癌风险指数,取1)的1.78倍. 研究表明,为降低车内空气中有害物质对车内乘员的健康危害,需要采用环保的内饰材料,改善车内空气质量.      

硝酸镧对铜绿微囊藻生长特性的影响

在实验室内利用BG₁₁培养液培养,研究了不同硝酸镧[La(NO₃)₃]浓度下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)FACHB526的生长特性,并在实验后期测定了藻细胞中的藻毒素含量.以藻细胞数和叶绿素a含量所表示的最大比生长率和最大现存量为指标,在一定浓度范围内,La(NO₃)₃可明显刺激铜绿微囊藻FACHB526的生长.但当培养液中La(NO₃)₃浓度很高时(125000g/L),却对铜绿微囊藻FACHB526的生长表现出明显的抑制作用.稀土盐类La(NO₃)₃对藻生长的低浓度刺激和高浓度抑制效应对全面了解水华爆发机制有一定的意义.从FACHB526藻中可分离检测出4种藻毒素变型MC-LR,MC-RR,MC-LW,MC-LF.     

基于环境保护的面向回收再利用的设计探索

主要介绍了回收设计的基本特点、内容及准则,为废旧物品的回收利用、节约能源提供思路。     

湿沉降离子平衡参数取值范围的计算

为保证湿沉降监测数据的可靠性及国际间数据的可比性,对不同类型湿沉降监测的离子平衡参数(R₁)的参考值X_R1的范围进行了计算和分析.结果表明,X_R1的取值主要受降水中离子组成、离子浓度以及监测准确性的影响.不同类型降水的X_R1的取值范围有所差别,同一类型降水的X_R1也会因降水中总离子浓度的差别而不同.降水中总离子浓度(C+A)>100μeq/L时,海陆相间型降水的X_R1的取值范围为5%～7%;内陆型降水的X_R1的取值范围为5%～9%;海洋型降水X_R1的取值范围为5%～11%.当(C+A)<50μeq/L时,总离子浓度越小,实验的精密度越差,离子浓度的精密度(ai)值越大.当ai取100%时,X_R1的取值范围为33%~71%.国际间同类降水监测规范比较,(C+A)≥50μeq/L时,_R1的取值基本在X_R1的计算范围内;而(C+A)<50μeq/L时,各个标准之间的差别较大.     

草酸青霉菌Penicillium oxalicum IM-3对氯代吡啶烟碱类杀虫剂的代谢作用

从土壤中分离出1株可降解氯代吡啶烟碱类杀虫剂啶虫脒(AAP)的丝状真菌菌株IM-3,经形态观察和18S rDNA序列比对,IM-3菌株被鉴定为草酸青霉菌(Penicillium oxalicum).培养14 d,P. oxalicum IM-3在矿物盐培养基中可降解41.6%的啶虫脒、14.1%的吡虫啉(IMI),但不降解噻虫啉(THI)和烯啶虫胺(NIT).HPLC和LC-MS/MS分析显示,啶虫脒降解途径为N-脱甲基生成IM 2-1和氧化断裂氰基亚胺基生成IM 1-3.     

基于超声透射特性的密闭容器液位测量与装置设计*

针对金属密闭容器内液体液位测量问题,设计1种基于超声透射特性的非接触式液位测量装置。测量装置根据被测容器内液体介质与气体介质透射系数不同的原理,通过超声接收探头回波情况判断容器内液体位置,利用软件与硬件结合,调整超声发射探头与接收探头的放大倍数,实现对不同材料、厚度容器内液位的测量。测量装置可以将所测液位、容器倾斜程度等数据通过上位机、阿里云平台等多方位显示。研究结果表明:该测量装置可测量不同材料、厚度密闭容器内承装液体的液位,所测数据较为稳定,测量误差范围不大于3 mm。     

超音速气动液滴荷电雾化及降尘性能试验研究*

为探究煤炭生产过程中呼吸性粉尘难以捕捉且对人体造成伤害的问题,提出超音速水雾荷电降尘技术。基于荷电雾化机理,研究电极环直径、电极间距、电压3因素对超音速气动液滴荷电、雾化效果的影响。利用网状目标法测量雾滴群电流并计算荷质比,采用SPSS软件分析3因素与雾滴荷质比之间的相关性,并用激光粒度仪测量雾滴粒径。最后,采用最优荷电雾化参数进行喷雾降尘试验。研究结果表明:各因素对荷电效果的影响次序为:电压>电极间距>电极环直径;雾滴粒径随电压的升高而减小,随电极间距的增大先增大后减小,随电极环直径的增大先减小后增大;当电压12 kV,电极间距2.5 cm,电极环直径6 cm时,超音速荷电水雾降尘效果最佳,与普通水雾降尘相比,全尘降尘效率提高12.4%,呼尘降尘效率提高49.6%。     

缸内直喷汽油车颗粒物化学组分特征

随着缸内直喷汽油车（GDI）的大量使用,其尾气颗粒物排放问题日益凸显.研究缸内直喷汽油车尾气颗粒物构成组分是有效控制其颗粒物排放的重要前期工作之一.选取了5辆满足国六排放标准的缸内直喷汽油车进行了尾气颗粒物碳质成分、水溶性离子和多环芳烃（PAHs）组分分析.结果发现,各类碳质是测试车辆尾气颗粒物中的主要成分,平均占比约70%.颗粒物碳质中有机碳质（OC）多于核态碳质（EC）,OC/EC比值在1.03~3.43之间.测量了颗粒物中多种水溶性离子的含量,结果表明Ca²⁺和SO₄^2-是尾气颗粒物中的主要水溶性离子,主要来源均为机油添加剂.此外,结果还发现GDI车辆尾气颗粒物中高环PAHs排放占比较高,对人体健康危害大,需要重点关注.