Development of a new aerosol monitoring system and its application in Fukushima nuclear accident related aerosol radioactivity measurement at the CTBT radionuclide station in Sidney of Canada

A high volume aerosol sampler ("Grey Owl") has been designed and developed at the Radiation Protection Bureau, Health Canada. Its design guidance is based on the need for a low operational cost and reliable sampler to provide daily aerosol monitoring samples that can be used as reference samples for radiological studies. It has been developed to provide a constant air flow rate at low pressure drops (∼3 kPa for a day sampling) with variations of less than ±1% of the full scale flow rate. Its energy consumption is only about 1.5 kW for a filter sampling over 22,000 standard cubic meter of air. It has been demonstrated in this Fukushima nuclear accident related aerosol radioactivity monitoring study at Sidney station, B.C. that the sampler is robust and reliable. The results provided by the new monitoring system have been used to support decision-making in Canada during an emergency response.     

燃煤烟气中SO3成因、影响及其减排对策

煤燃烧过程中产生的SO3不仅造成了酸性烟雾,而且排放时会形成蓝色或黄色烟羽,增加了烟囱排放的烟羽浊度,破环了景观。近年来,火电厂烟囱常见的蓝烟/黄烟现象给周边大气环境带来一定的影响。针对部分燃煤电厂在脱硫、脱硝装置投运后,出现蓝烟/黄烟现象进行了研究,并提出了可供选择的控制对策和建议。     

大气气溶胶酸度的研究进展

大气气溶胶的环境效应、气候效应和健康效应均与气溶胶的物理化学性质直接相关,其中大气气溶胶酸度是其重要的性质之一。大气气溶胶酸度对酸沉降、灰霾的形成具有重要作用,并影响大气非均相化学反应,相关研究已成为国际研究的热点。对国内外学者近年来在大气气溶胶酸度对大气环境与人体健康的影响、大气气溶胶酸度的影响因素与变化规律、大气气溶胶酸度/酸化缓冲能力的测定与计算方法、大气气溶胶酸性成分采集系统等方面的研究进展作了较系统的综述,并对大气气溶胶酸度研究未来的发展进行了展望。     

炸药爆炸条件下释放气溶胶扩散研究

针对炸药爆炸事故造成的气溶胶污染物为瞬时体源的特点,根据事故应急时效性的原则,利用后置虚拟源等效的方法和点源扩散的高斯公式,探讨了炸药爆炸事故造成的气溶胶污染物扩散范围和浓度的计算方法,并分析干沉积和物质放射性衰变等因素对扩散浓度的影响。运用该方法对钚气溶胶扩散进行了计算和分析,其结果表明:该计算方法具有一定的有效性和实用价值,能为该类事故早期实施各种应急计划和措施提供参考依据。     

平流层硫酸盐气溶胶辐射效应的模拟研究

平流层中的硫酸盐气溶胶在地球能量循环和全球气候变化中发挥着关键性作用.基于自主开发的矢量辐射传输模型,重点研究对流层气溶胶类型、平流层气溶胶光学厚度(AOD)、太阳天顶角(SZA)和地表反照率等对平流层硫酸盐气溶胶辐射强迫和大气加热速率等辐射效应的影响.结果表明,对流层无气溶胶时,平流层气溶胶在大气顶层(TOA)的辐射强迫为-15.80 W·m^-2,地气系统的冷却效应最大.对流层气溶胶为黑碳时,平流层气溶胶在大气底层(BOT)的辐射强迫最小,为-47.53 W·m^-2,地表冷却最大.同时,平流层硫酸盐的辐射强迫导致对流层降温,平流层升温,在模拟条件下,最大升温可达0.6 K·d^-1.此外,结果还表明,平流层硫酸盐辐射强迫对AOD、SZA和地表反照率均具有很高的敏感性.平流层气溶胶在TOA和BOT的辐射强迫随AOD的增大呈线性减小趋势,但随地表反照率的增大呈线性增大趋势.AOD和SZA的增大会强化辐射强迫的作用效果,但地表反照率的增大可能会改变辐射强迫的正负,导致平流层硫酸盐对地气系统的作用效果从冷却变为加热.     

郑州市PM2.5中有机酸的污染特征、来源解析及二次生成

大气颗粒物中的有机酸广泛参与大气中的各种物理化学反应,对二次有机气溶胶和霾的形成贡献极大,因此分析颗粒物中有机酸的浓度分布特征、评估其污染来源、探究其二次生成,对深入研究有机气溶胶及其二次转化具有重要意义.在郑州市不同季节采集大气细颗粒物（PM_2.5）样品,识别并定量二元酸类、脂肪酸类和树脂酸类有机酸共30种,探究其浓度分布特征、季节变化、来源贡献及二次生成.定量的二元酸类以丙二酸（di-C₃）和琥珀酸（di-C₄）含量最为丰富,并且表现出明显的季节变化特征：夏季 > 秋季 > 冬季 > 春季;脂肪酸类表现出明显的双峰优势,以棕榈酸和硬脂酸（C₁₈）最为丰富,季节变化特征为冬季最高,春季最低.利用主成分分析结合多元线性回归（MLR）方法对郑州市PM_2.5中的有机酸进行来源解析,结果表明,35%的有机酸来自于燃烧源和交通源,24%来自于烹饪源、23%来自于二次生成以及17%来自于天然源.利用标记物种的比值（如di-C₃ /di-C₄、F/M和C_18：1 /C₁₈）探究有机气溶胶二次形成及其老化过程.结果表明,夏季光化学反应剧烈,有机气溶胶老化或二次生产比例较高,冬季光化学反应较弱,有机气溶胶老化程度较低.采用相关性分析与MLR相结合的方法,量化了气相氧化和液相氧化对二元酸形成的相对贡献,气相氧化在采样过程中起主导作用,占比为58%,特别是夏季,占总二次转化的61%.     

贵阳市花溪城区大气PM2.5中碳质气溶胶的变化特征及来源解析

碳质气溶胶作为大气气溶胶的重要组成部分,对大气环境质量、人类健康及全球气候变化有着重要的影响.为探究贵阳市花溪城区大气细颗粒物（PM_2.5）中碳质气溶胶的变化特征及来源,于2020年不同季节开展大气PM_2.5原位观测研究,利用热/光学碳分析仪（DRI Model 2015）测定大气PM_2.5的碳质组分.结果表明,观测期间大气ρ（PM_2.5）、ρ[总碳质气溶胶（TCA）]、ρ[有机碳（OC）]、ρ[二次有机碳（SOC）]和ρ[元素碳（EC）]的平均值分别为：（39.7±22.3）、（14.1±7.2）、（7.6±3.9）、（4.4±2.6）和（2.0±1.0）μg·m^-3,OC/EC的平均值为（3.9±0.8）.ρ（PM_2.5）、ρ（TCA）、ρ（OC）、ρ（SOC）和ρ（EC）呈现冬季最高[（52.6±28.6）、（17.0±9.6）、（9.1±5.2）、（6.1±3.9）和（2.4±1.2）μg·m^-3],夏季最低[（25.1±7.1）、（11.6±3.6）、（6.3±1.9）、（3.7±1.2）和（1.6±0.6）μg·m^-3]的季节变化特征.OC/EC季节变化呈现：夏季（4.2±0.8）>冬季（3.8±0.9）>秋季（3.8±0.5）>春季（3.7±0.9）,表明花溪城区各季节均存在SOC生成.SOC与OC呈现显著相关（R²=0.9）,且随着大气氧化性增强,SOC浓度呈增加趋势.OC与EC各季节均呈现较好相关性,其中秋季最高（R²=0.9）,其他3个季节偏低（R²为0.74~0.75）,表明二者具有共同来源.通过OC/EC值范围初步判断碳质气溶胶来源于机动车尾气排放、燃煤排放和生物质燃烧排放.为了进一步定量解析主要排放源对碳质气溶胶的贡献,利用PMF模型对碳质气溶胶来源解析,结果表明贵阳市花溪城区碳质气溶胶主要来源为燃煤源（29.3%）、机动车排放源（21.5%）和生物质燃烧源（49.2%）.     

Prevention and suppression of explosions in gas-air and dust-air mixtures using powder aerosol-inhibitor

The prevention and suppression of explosions is a very topical field of research because annually hundreds of coal mine workers became their victims. In this research a very effective powder “powder for suppression of explosions” (“PSE”) for the suppression of explosions has been developed and tested. The experiments on suppression of explosions of a methane–air mixture (MAM) at a laboratory conditions using “PSE”-powder have been carried out. The possibility of lowering the power of coal-dust explosion with the help of a “PSE”-powder has been investigated. The feasibility of almost instantaneous disperse of powders using intentionally created mini-explosions (ammonal) was investigated. The barrel-suppressor of explosion in the experimental adit (tunnel) was studied and the large-scale tests for suppression of MAM-explosions in experimental adit were also subjects of study.     

固体微粒气溶胶灭火剂的改性研究

固体微粒气溶胶灭火剂作为一种新型灭火剂具有优越的抑制火灾的性能,但其应用和推广的关键在于降低灭火气溶胶形成时的温度.本文利用TG方法分析了灭火剂的热分解过程,并通过测定固体微粒气溶胶灭火剂的释放速度、释放区温度分布及灭火性能,研究了固体微粒气溶胶灭火剂的降温消焰技术.同时对气溶胶的成分和固体粒子粒度分布进行了分析.     

硝酸锶(钡)降低气溶胶灭火剂腐蚀性研究

研究了添加硝酸锶(钡)降低气溶胶灭火剂腐蚀性的作用,通过测试气溶胶灭火剂固体产物颗粒的生成量、吸湿性和酸碱性,分析了影响气溶胶灭火剂对金属材料腐蚀性的因素,并考察了改性配方灭火性能的变化。