北京与成都大气污染特征及空气质量改善效果评估

近年来我国空气质量持续改善,大气颗粒物浓度明显降低.为探究气象条件和减排措施对细颗粒物（PM_2.5）浓度的相对贡献,选取两个典型代表城市——北京和成都,对比分析两城市所处的地理环境条件、污染排放以及气象扩散条件.结果表明,北京与成都2013~2018年重污染天数及污染过程显著减少,SO₂和PM_2.5浓度降幅明显,与2013年相比,两城市2018年SO₂浓度的降幅分别为77.8%和70.9%,PM_2.5浓度分别降低了42.7%和48.5%.冬季PM_2.5浓度下降速率最大,每年分别以13.5μg·m^-3和14.1μg·m^-3的速率降低.2013~2018年成都较北京风速偏小,温度偏高约3℃,静小风日数偏多,冬季静小风频率高,混合层高度、大气容量指数以及通风系数明显偏小,大气扩散条件较差.综合静稳天气指数（SWI）和环境气象指数（EMI）结果表明北京大气扩散条件优于成都,但近几年的变化程度有所不同.2014~2018年两城市的EMI呈减小趋势,2018年成都地区EMI降幅最显著,气象条件明显好转.与2014年相比,2018年北京与成都全年大气污染减排对PM_2.5浓度的贡献分别为33.5%和24.0%,气象条件的贡献分别为7.2%和11.1%;冬季减排贡献分别为31.7%和32.5%,气象条件的贡献比全年的大.     

中美消防员殉职原因的对比研究

根据中美两国2000-2014年消防员伤亡数据,从伤亡数量、事故类型、殉职原因等方面进行对比分析。结果表明:从接警次数与牺牲人数比、每10万起火灾死亡人数比来看,中国高于美国;两国由于火场作业造成的消防员牺牲人数最多,发生事故数量最多;中国消防人员殉职主要原因是建筑物坍塌、爆炸、交通事故,故在灭火救援作业中,防止建筑物倒塌事故、提高消防员的应急避险能力及培养消防员安全意识是中国消防员急需加强的能力。研究成果对进一步强化消防队伍能力建设、减少消防人员伤亡有一定指导意义。     

初始几何缺陷对埋地管道屈曲临界载荷影响研究

管道初始几何缺陷与屈曲临界载荷间的关系已经成为新的研究方向。利用有限元方法对管道初始几何缺陷与临界载荷的关系进行研究,建立管道模型,在特征值屈曲分析基础上,输入不同比例的几何缺陷,逐个分析管道模型中节点的横向位移情况。结果显示,当几何缺陷达到一定程度时,屈曲临界载荷明显降低,且与初始几何缺陷具有线性相关性,利用Matlab对结果作线性拟合,给出了修正后的屈曲临界载荷公式。     

上游建筑对街道峡谷内流场和污染物分布特征的影响

利用数值模拟方法研究了不同的上游阻挡建筑布局下,行列式和错列式街谷内气流速度和污染物浓度场特征.结果指出,阻挡建筑的存在改变了街谷内的二次流,从而对流场和浓度场均有明显影响.在行列式街谷中,无论上游建筑以何种布局存在,都会减小街谷内污染物浓度.若不考虑上游建筑的存在,将会过高估计行列式街谷内污染程度;在错列式街谷中,与街谷建筑并列的上游阻挡建筑会减小街谷内污染物浓度,而与街谷建筑错列布置的阻挡建筑会增大街谷内污染物浓度;数值模拟结果还表明,街谷内污染物的扩散和清除效果受气流速度和涡流特性的共同作用.     

基于卫星遥感和地面观测资料的霾过程分析

利用MODIS、CALIPSO卫星观测的气溶胶产品和地面空气质量、气象资料,并结合HYSPLIT后向轨迹模式,探讨了2013年12月1~9日长江三角洲地区一次持续性的严重霾污染过程的形成、特征及其可能来源.研究表明,此次污染过程中长江三角洲地区8个代表城市大部分时间处于霾污染的状况下,气溶胶光学厚度(AOD)显著增长,空气质量指数(AQI)均达到或超过污染限值,且以中度以上污染为主.污染发生时,气溶胶主要存在于地面至2km的大气层内,尤其是850m以下.根据体积退偏比和色比得出球形气溶胶出现频率高于非球形气溶胶,大粒径气溶胶出现频率高于小粒径气溶胶,进而得到污染期间气溶胶的主要类型为“污染型”气溶胶.污染物的近距离的输送和持续小风,无降水的静稳气象条件而导致污染物难以扩散稀释而累积在本地是造成长江三角洲区域污染范围广、时间长、程度重的主要原因.     

A biofilter model for simultaneous simulation of toluene removal and bed pressure drop under varied inlet loadings

In this study, a biofiltration model including the effect of biomass accumulation and inert biomass growth is developed to simultaneously predict the Volatile Organic Compounds (VOCs) removal and filter bed pressure drop under varied inlet loadings. A laboratory-scale experimental biofilter for gaseous toluene removal was set up and operated for 100 days with inlet toluene concentration ranging from 250 to 2500 mg?m^-3. According to sensitivity analysis based on the model, the VOCs removal efficiency of the biofilter is more sensitive to Henry’s constant, the specific surface area of the filter bed and the thickness of water layer, while the filter bed pressure drop is more sensitive to biomass yield coefficient and original void fraction. The calculated toluene removal efficiency and bed pressure drop satisfactorily fit the experimental data under varied inlet toluene loadings, which indicates the model in this study can be used to predict VOCs removal and bed pressure drop simultaneously. Based on the model, the effect of mass-transfer parameters on VOCs removal and the stable-run time of a biofilter are analyzed. The results demonstrate that the model can function as a good tool to evaluate the effect of biomass accumulation and optimize the design and operation of biofilters.     

Ce-Fe/ZSM-5催化剂NH3选择性催化还原NO性能研究

通过浸渍法将Ce和Fe负载在ZSM-5载体上,制备了1.40%Fe/ZSM-5（数字为金属组分的质量分数,下同）、0.25%Ce/ZSM-5、0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5和0.50%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂。对催化剂进行了表征并研究了其NH₃选择性催化还原（NH₃-SCR）NO的性能。实验结果表明,双金属改性的0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的活性温度窗口范围最广,在350~450 ℃范围内NO转化率超过98%。Ce和Fe以无定型氧化物的形态良好分散在ZSM-5载体表面,没有改变ZSM-5分子筛的微孔结构。0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的有效还原峰面积更大,孤立Fe³⁺和Ce⁴⁺物种含量更多,氧化还原性能显著,催化剂表面具有丰富的中等强度酸性位且酸量较大,有利于 NH₃-SCR 反应的进行。     

基于MLP-ANN与Markov Chain的土地利用变化预测方法——以锡林郭勒盟为例

以北方草地典型地区—内蒙古锡林郭勒盟为案例区,在1995年到2000年的土地利用变化与驱动力分析的基础上,利用土地利用转换类型和驱动力模型,采用多层感知人工神经网络模型分析了各种土地利用类型未来的转换潜力;利用马尔可夫链模型,预测了2005和2010年土地利用格局。预测结果显示：高覆盖度草地减少幅度最大,中覆盖度草地减少相对和缓,高、中覆盖度草地的减少造成了未利用地和低覆盖度草地的增加,尤其是前者增加的幅度最大;从空间分布看,高覆盖度草地的减少集中在西北部地区,主要转变为中低覆盖度草地,中覆盖度草地的减少主要集中在西南部地区,其流向主要是以沙化土地为主的未利用地;案例研究表明,多层感知人工神经网络模型与马尔可夫链模型的结合与应用能够在很大程度上预测稳定驱动力作用下的土地利用变化趋势,从而为生态干预提供指导。     

加强我国对新化学物质的管理

概述了新化学物质的概念及特点,介绍了国际组织对新化学物质管理的要求、国外对新化学物质环境管理的惯例及我国新化学物质环境管理的现状,阐述了建立与实施我国新化学物质申报制度的原则,并从技术上、实践上、经济上论述了这项制度的可行性。      

典型地铁站的污染物扩散全尺寸试验研究

为全面了解地铁站内有毒有害气体的扩散发展规律,选取北京某地铁站开展了全尺寸实地扩散试验.利用三维超声波风速仪和多通道风速仪对机械通风工况下的站内流场进行监测,并对其气流组织形式进行分析;采用六氟化硫（SF₆）释放、时序采集和离线检测的方法,研究重气的传输速度和扩散范围等扩散与沉降规律,以期为地铁站内人员疏散路径规划提供数据支撑.结果表明：该地铁站在机械通风工况下,会形成一个较为规律的主流场,将其划分为相对独立的东、西两个区域,污染气体SF₆只能在释放源所处的气流顺向区域内流动,反向区域多个监测点SF₆均未检出;重气在扩散时会出现明显的沉降现象,SF₆浓度由2.5 m处的25 ppm分别升高至1.6 m处的180 ppm和0.5 m处的300ppm,且易于在楼梯、边缘等位置的地面积累从而形成局部高浓度区域,浓度可高达300 ppm以上;少量气体可以通过楼梯进入上层站厅,但浓度总体低于75 ppm,难以进一步由出入口扩散至站外地面;应急处置时,需要尽快将乘客向上层或气流反向区域疏散.