工程应用下粗效滤料净化PM2.5性能的实验研究

通过对中国市场上常用的4种G1～G4级别粗效过滤材料对大气粉尘中PM_(2.5)的过滤性能实验研究,结果显示,从效率最大化角度考虑,粗效滤料在1.9 m/s左右时,滤料的计重效率均达到最大,且滤速最大值小于标准给出的2.0～2.5 m/s的滤速范围;滤料的阻力随着滤速的增加而增大,计算并绘制了4个级别滤料在最佳滤速范围下,对PM_(2.5)的过滤效率以及相对应的阻力范围图,对过滤器粗效滤料的选取提供了参考意义。     

受限空间内惰性气体对CH4爆炸抑制特性研究

N2和CO2是常用的惰性抑爆气体,为研究两种气体的抑爆特性,采用20L球形爆炸试验装置,分析了不同浓度配比条件下N2/CH4/空气以及CO2/CH4/空气混合气体的爆炸压力,同时采集爆炸后的气体样品,对比分析爆炸后残留气体的主要成分。结果显示:随CH4浓度从5%增加至12.5%时,完全抑制CH4爆炸需要的惰性气体最小量先增大后降低,CH4浓度在6.5%~7.5%之间时,抑爆需要的惰性气体的量最大;在同一CH4浓度条件下,抑爆需要N2的量大于CO2,并且CH4浓度在5%~6.5%时,抑爆需要两种惰性气体的量值差别最大;当CH4浓度一定时,随着加入惰性气体量的增大,爆炸最大超压逐渐降低,惰性气体浓度和爆炸超压之间基本呈线性关系;在同样条件下,相对于N2,CO2为抑爆气体时,爆炸后腔体内残留的CH4浓度较高。研究成果为惰性气体抑爆技术提供技术支撑,同时为揭示惰性气体抑爆机理有一定作用。     

分析大气环境中PM2.5的研究进展与治理

本文主要针对大气环境中PM2.5展开深入研究和论述,先介绍了大气环境中PM2.5的定义和危害,然后结合重量法、光散射法以及β射线吸收法等,对PM2.5的检测技术进行了深入分析,最后提出了几点治理措施,比如加大法治建设和政府监管力度、降低机动车尾气排放、控制工业废气排放、增加植被、加强区域联防联控机制的构建等,以对大气环境中PM2.5含量进行合理化控制,并将空气污染指数保持在可控范围内,避免大气环境污染问题的出现。     

区域大气污染空间效应及产业结构影响

目前,中国大气污染问题愈发严峻,由大气污染所导致的公共健康风险及经济损失日益突出,探询污染的形成原因、影响因素是制定治理政策的重要依据。本文针对大气污染的主要污染物PM10进行研究,特别探讨中国31个省市自治区本地与异地之间PM10交互影响的问题及产业结构影响。首先,分析全局空间相关性,发现地区间PM10存在着空间自相关,且逐年增强;其次分析局域相关性,发现中国北方部分地区出现高-高类型的集聚,主要集中于北京、天津、河北、山西、山东、河南、黑龙江、吉林和辽宁等9个省份;南方部分地区出现低-低类型的集聚,主要集中于广东、海南、广西、贵州以及云南等5个省份。虽出现个别年份的波动,但从长期看,各集聚区均处于较稳定状态;第三,建立空间计量模型对PM10进行比较全面的模型数据分析,包括经济社会、经济结构以及气候等因素对PM10的影响,以较为新颖的视角刻画PM10的形成,发现地区间PM10的交互影响存在着"负效应",分析表明这种"负效应"具有短期性,而且"负效应"与"溢出效应"可能存在联系。此外,重点分析工业中对PM10贡献较大的典型行业,以及以典型行业为代表的工业结构对我国东、中、西部地区PM10的影响特点,与劣质煤进口量逐年增大的事实相结合,阐述了降低PM10的困难所在。最后,基于实证分析结果论证影响不同地区PM10的主导因素,空间因素对PM10的影响,长期看在部分地区通过产业转移的方式降低PM10的不可行性;论证中,以北京地区为主要分析案例,发现交通拥堵程度以及空间因素是其出现高雾霾的重要原因。根治雾霾,区域间的联合治理势在必行。     

基于MODIS气溶胶产品的安徽省颗粒物浓度反演研究

基于MODIS level2的气溶胶产品,分别利用地面气象观测和ECMWF再分析资料进行垂直订正和地面水汽订正,建立MODIS气溶胶光学厚度与地面颗粒物浓度间的关系模型,并分析了颗粒物浓度的时间变化特征。结果表明:(1)MODIS光学厚度与地面PM_(2.5)和PM_(10)浓度相关性较差,经过垂直订正得到的地面消光系数与PM_(2.5)和PM_(10)浓度的相关性增强,水汽订正后的干消光系数与PM_(2.5)和PM_(10)浓度的相关性进一步提高。(2)ECMWF再分析格点数据中边界层厚度和相对湿度产品适用于MODIS光学厚度的垂直订正和水汽订正。(3)利用MODIS光学厚度历史数据反演的合肥市月平均PM_(2.5)浓度自2000年以来呈震荡增长趋势,PM_(2.5)浓度冬季较高,春秋次之,夏季最低。     

北方高盐景观水体氮磷时空分布特征及富营养化评价

为掌握北方高盐景观水体的水环境状况,选取天津市中新生态城3个景观水体(清净湖、蓟运河和蓟运河故道)为研究对象,于2013年12月—2014年11月对其进行定期取样监测,开展水体氮磷污染特征分析及富营养化评价。结果表明:1)蓟运河、清净湖和蓟运河故道的TDS均值分别为3.42,4.64,20.2 g/L,属于高盐景观水体;2)水体TN和TP浓度逐月变化显著,水质整体上冬春季优于夏秋季,其中蓟运河TP和TN的浓度最大,且波动较大;3)根据TN/TP比值判定,研究区水体除清净湖在短时间表现为氮限制外,水体大部分时间段内表现为磷限制,P为主要限制因子;4)富营养化评价表明:水体均处于富营养状态,且有蓟运河蓟运河故道清净湖;5)相关性结果表明:TDS与电导率、水温及EI呈显著正相关,相关系数分别为0.905、0.822和0.645,盐度也是影响富营养化的关键因素。     

成都市污染边界层高度的演变特征分析

基于2014年1月21日至2月5日成都市人民南路四段逐时PM_(2.5)质量浓度、大气能见度资料以及同期Mie散射激光雷达探测数据,遵循消光系数与细颗粒物质量浓度之间的关系,探讨污染边界层高度的演变特征。结果表明:污染时段内的污染边界层高度偏低,平均为221m;污染边界层高度与地面PM_(2.5)浓度的变化具有明显相关性,但污染边界层高度改变在前,地面PM_(2.5)浓度响应在后;污染边界层高度的日变化表现为单峰单谷型,峰值和谷值分别出现在08:00时和14:00时前后。     

台州市大气PM_(2.5)中PAHs的污染特征与毒性评价

使用中流量颗粒物采样器采集台州市2015—2016年大气PM_(2.5)样品,利用气相色谱-质谱仪对样品中16种多环芳烃(PAHs)进行分析,研究PAHs的污染特征及可能来源。结果显示:PAHs总浓度为(20.69±4.84)ng/m3,浓度季节变化大小顺序依次为冬季>春季>秋季>夏季,空间变化为商住区>工业区>背景点。PM_(2.5)中PAHs以高环为主(≥4环),占86%。不同季节商住区和工业区PAHs(4环)含量均略高于背景点,PAHs(5~6环)的含量商住区略高于工业区和背景点。PAHs环数分布和比值法结果表明台州市大气PM_(2.5)中PAHs的主要来源是机动车尾气和燃煤。成年人和儿童的终生超额致癌风险(ILCR)分别为8.02×10-7和5.61×10-7,表明台州市PM_(2.5)中PAHs对人体健康影响在可接受范围内。     

Quantifying public health benefits of environmental strategy of PM2.5 air quality management in Beijing–Tianjin–Hebei region, China

In 2013,China issued "Air Pollution Prevention and Control Action Plan(Action Plan)" to improve air quality.To assess the benefits of this program in Beijing-Tianjin-Hebei(BTH)region,where the density of population and emissions vary greatly,we simulated the air quality benefit based on Ben MAP to satisfy the Action Plan.In this study,we estimate PM_(2.5) concentration using Voronoi spatial interpolation method on a grid with a spatial resolution of 1 × 1 km~2.Combined with the exposure-response function between PM_(2.5) concentration and health endpoints,health effects of PM_(2.5) exposure are analyzed.The economic loss is assessed by using the willingness to pay(WTP) method and human capital(HC) method.When the PM_(2.5) concentration falls by 25% in BTH and reached 60 μg/m~3 in Beijing,the avoiding deaths will be in the range of 3175 to 14051 based on different functions each year.Of the estimated mortality attributable to all causes,3117 annual deaths were due to lung cancer,1924 – 6318 annual deaths were due to cardiovascular,and343 – 1697 annual deaths were due to respiratory.Based on WTP,the estimated monetary values for the avoided cases of all cause mortality,cardiovascular mortality,respiratory mortality and lung cancer ranged from 1110 to 29632,673 to 13325,120 to 3579,1091 to 6574 million yuan,respectively.Based on HC,the corresponding values for the avoided cases of these four mortalities were 267 to 1178,161 to 529,29 to 143 and 261 million yuan,respectively.