北京奥运期间工业污染源颗粒物输送通量的激光雷达监测

大气中悬浮的颗粒物是评价环境质量的重要指标,激光雷达是获得颗粒物时空分布的重要手段。近地面颗粒物消光系数与颗粒物质量浓度是相关的,利用震荡天平（TEOM）测量近地面的PM10质量浓度,与雷达测量的消光系数建立经验关系,推算PM10质量浓度的垂直分布。风廓线雷达给出了不同高度上风场的变化,可以计算不同高度上颗粒物向城区的输送通量,最终可以估算总的收支。使用激光雷达技术对北京重要工业污染源进行了长时间的连续监测,获取了颗粒物输送通量等多种参数,给出了连续监测结果。     

香烟烟雾中颗粒物粒径的分布情况

由于PM10以下的微粒对人体的危害巨大,测定了燃烧香烟后室内空气可吸入颗粒物(PM10)的数量浓度、质量浓度,选取合适的粒径分布函数,分析0μm～10μm粒径间隔的分布,得到频率密度峰值。得出香烟烟雾中颗粒物的集中范围,能够更好地判断香烟烟雾中颗粒物对人体的危害大小。     

广州市居住环境上空悬浮颗粒物分布的信息分析研究

生活环境中微尘的污染直接影响人体的健康，搞清楚悬浮颗粒在生活环境中的分布情况对环境的治理有重要意义。文中介绍了本研究组对广州市四个观察点能见情况的观察结果。对广州市四个不同功能区包括工业区、商业区、居住区和园林区的居住环境空气的浮悬颗粒物，在不同季节、不同层高进行了采样；组建了电子显微ＣＣＤ摄像系统；用所研究的纤维物剔除图像处理软件，分析了以上居住环境的浮悬颗粒物分布情况。指出广州市居住上空的浮悬颗粒物大小的分布符合指数函数分布规律，给出了ＰＭ１０以下微尘颗粒分布的分析结果及进一步应研究的内容。     

广州市居住环境上空悬浮颗粒物分布的信息分析研究

生活环境中微尘的污染直接影响人体的健康，搞清楚悬浮颗粒在生活环境中的分布情况对环境的治理有重要意义。文中介绍了本研究组对广州市四个观察点能见情况的观察结果。对广州市四个不同功能区包括工业区、商业区、居住区和园林区的居住环境空气的浮悬颗粒物，在不同季节、不同层高进行了采样；组建了电子显微CCD摄像系统；用所研究的纤维物剔除图像处理软件，分析了以上居住环境的浮悬颗粒物分布情况。指出广州市居住上空的浮悬颗粒物大小的分布符合指数函数分布规律，给出PM10以下微尘颗粒分布的分析结果及进一步应研究的内容。     

室内可吸入颗粒物来源、危害及数值模拟研究

室内污染物种类众多,颗粒物是其中最重要的污染物之一。本文从室内颗粒物的主要来源、可吸入颗粒物对人体健康的危害以及可吸入颗粒物的分布和运动规律三方面阐述了目前研究室内空气品质的出发点、重要性和采用的研究手段以及这些方法的优缺点,并对数值模拟室内颗粒物的运动和颗粒物的分布提出了展望。     

地板辐射供暖房间颗粒物的研究

通过分析地暖房间内颗粒物的分布以及运动规律,采用计算流体动力学方法模拟室内空气温度分布,讨论其对颗粒物分布及运动的影响。结合得到的结论,对现在地板辐射供暖,以及在应用中出现的问题提出相应的解决方法。     

基于等效球形颗粒数的颗粒物质量浓度算法

从Mie散射理论出发,推导了粒子计数器(OPC)测量球形颗粒物质量浓度的计算公式.考虑非球形颗粒,从颗粒群粒度分布概念出发,提出了统计意义上的等效球形颗粒数概念,给出了非球形颗粒物质量浓度的理论公式,并利用该理论公式阐明了OPC测量非球形颗粒物质量浓度计算公式的合理性,进而给出了基于等效球形颗粒数的悬浮颗粒物的质量浓度算法.实验结果表明,该算法的质量浓度计算值与实际值十分吻合,因而为实现OPC在线测量悬浮颗粒物的质量浓度提供了一种可行途径.     

风管内PM2.5颗粒-空气两相流输运和沉积特性研究

随着我国室外颗粒物浓度的升高,室外颗粒物透过建筑通风管道系统进入室内已成为室内颗粒物浓度升高的主要原因,对居民身体健康带来严重威胁。针对细小颗粒物在通风管道内的运动进行数值模拟和分析,研究颗粒在湍流输运过程中的粒径分布和质量分布现象以及颗粒在输运过程凝并和沉积效应的综合作用下的颗粒粒径分布和质量分布规律,最后得到不同通风压力下管道内颗粒的粒径分布特性和质量分布特性。由此可通过该分布规律,采取相应手段,对颗粒物进行有效地捕集,从而减少颗粒物向室内的传播。     

对比置换通风碰撞射流通风室内颗粒物分布特性的研究

以粒径为2．5μm的颗粒物为研究对象,主要研究了碰撞射流通风（IJV）系统和置换通风（DV）系统下室内颗粒物分布特性。通过数值模拟的方法对两种送风方式下室内颗粒物分布特性进行了研究,并比较了两种送风方式下室内气流及温度的分布特性。结果表明：在送风量和其它特性参数都相同的情况下,碰撞射流通风室内颗粒物浓度比置换通风要低。因此,碰撞射流通风这种新的送风方式值得我们进一步的研究。     

空气中多杂质颗粒对光传输的影响特性研究

为了研究空气中杂质颗粒对光传输的影响,采用有限元法分析了有多个杂质微粒同时存在的情况下,颗粒物连接处的光强分布情况,取得了不同颗粒物之间的强度差异数据,并给出了一种解决复杂多杂质微粒存在情况下的通用解决方案。结果表明,对于球体颗粒物杂质,当同时有两个杂质微粒存在时,穿过杂质的微粒呈现出从低到高的趋势,在杂质微粒互相接触的区域光强达到最大值;对于立方体杂质微粒,光强分布呈现出较强的波动特性,且光强强度比球体杂质微粒的光强强度在数量级上多了100倍。该研究模型可移植性强,能推广应用到多个领域,这一结果对后续开展光在气体中传播的理论是有帮助的。     

W单模光纤之间的能量耦合

本文用解析近似求本征值的方法求解W单模光纤的电场,来计算W光纤之间的能量耦合。给出了不同折射率分布参数时,耦合系数随间距D变化的曲线。     

基于CFD仿真的室内空气净化器性能检测研究

通过对室内空气净化器性能检测标准GB/T 18801-2015中试验舱内空气流场的颗粒物分布不均匀性进行分析，按照标准要求建立1:1三维模型并进行网格划分，利用CFD仿真技术，考虑守恒、湍流和离散条件，构建室内空气净化器性能检测模型，获得颗粒物的运行轨迹和颗粒物浓度的分布情况。仿真结果表面在忽略循环风扇风速的情况下，试验舱内坐标为（0.875,-1～+1,+1.25）,(-1～+1,-0.875,+1.25)的范围内颗粒物分布较均匀。之后进行空气净化器颗粒物自然衰减试验，试验结果与仿真结果一致，验证了模型的准确性，为之后进行空气净化器性能检测方法优化研究提供了依据。     

基于振荡天平技术的大气颗粒物PM10浓度连续监测系统设计

在对比了几种大气颗粒物监测方法的基础上,提出了振荡天平大气颗粒物在线监测方法(TEOM),设计实现了基于振荡天平法的大气颗粒物监测仪,详细介绍了谐振式质量传感器和基于DSP的控制单元.给出了仪器的校准过程和实验数据,数据表明该监测仪能够连续、准确地测量大气颗粒物的质量浓度.     

2008年北京奥运期间大气颗粒物激光雷达观测研究

大气区域性污染及其区域输送研究是当前研究的热点问题,2008年北京奥运会的举行为研究北京及其周边大气区域输送提供了机会。主要利用双波长三通道激光雷达和风廓线雷达对颗粒物大气颗粒物区域输送进行研究,介绍了双波长三通道激光雷达的特征及主要参数,讨论了大气颗粒物质量浓度垂直分布的反演方法,并结合风廓线雷达数据论述了颗粒物区域输送的反演,实现了对大气颗粒物输送通量的估算和输送方向的判断。最后,对监测期间典型时间段的大气颗粒物区域输送通量和总量进行估算,并结合SO2实测数据进行了对比分析。     

便携式机动车超细颗粒物粒径谱仪研制 #br#

精确测量机动车排放尾气中的超细颗粒物粒径分布, 对于大气污染和人体健康风险评估意义重大。基于之前 研发的单极性荷电器、平板差分电迁移分析仪 (PDMA) 和法拉第杯静电计 (FCE) 等模块, 研制了一款便携式超细颗 粒物粒径谱仪, 可实时监测机动车排放尾气中 20∼500 nm 的超细颗粒物粒径分布。开展了自研粒径谱仪的标定实验, 结果表明该粒径谱仪所测得的粒径峰值与 TSI 3081A/3082 筛选出的 40 nm 和 100 nm 的单粒径颗粒物相差 ±5% 以内, 同时所测得数浓度与毕加索 (Pegasor) 颗粒物数浓度监测仪 (PPS-M) 测得的数浓度相差 ±10%。进而针对不同型号机 动车进行了外场实验, 实验结果表明汽油和柴油机动车排放尾气中的颗粒物数浓度主要集中在小于 40 nm 的粒径范 围。此外在与商业仪器的比对实验中, 自研粒径谱仪测得峰值的中值粒径为 20 nm, 商业化的静电低压撞击器 (ELPI) 测得峰值的中值粒径为 17 nm, 二者相差 15%, 表明二者具有良好的一致性。     

红外探测器内部颗粒物对图像的影响

在高灵敏度的红外光学系统中,来自系统内部的热辐射是影响系统探测性能的重要因素之一。污染颗粒物通常是杂散辐射的主要来源,除了光学元件的表面污染,探测器内部也会存在污染颗粒物。文中主要研究探测器内部颗粒物对焦平面光场分布产生的影响。根据红外辐射及散射原理建立了相应的理论模型,对探测器内部不同温度、不同位置的颗粒物在焦平面上形成的光场分布进行了仿真计算和对比分析,并进行了实验验证。结果表明,探测器内部如有颗粒杂质,在一定的使用环境下,可在探测器焦面上产生黑斑、白斑、黑点白斑等异常现象,而这些异常光场分布会对场景中的红外目标物产生干扰,造成误判,从而影响对目标的准确识别。因此应采用措施以保证探测器内部的洁净度,防止颗粒物的产生。     

激光雷达探测反演PM2.5浓度的精度研究

给出了355nm激光雷达与布设在中国科学院大气物理研究所325m铁塔上的BAM-1020颗粒物监测仪对比观测实验的结果,通过2011年9月21日至10月21日一个月的对比实验发现,激光雷达探测的气溶胶消光系数与实测的PM2.5浓度之间存在较好的相关性。利用线性回归模型建立消光系数与颗粒物浓度之间的关系式,并通过铁塔实测的PM2.5浓度对该关系式在垂直高度上的反演精度进行研究。结果显示,在63,80,120,160m高度处雷达反演的PM2.5与实测值之间的相关系数分别为0.9447,0.9331,0.9284,0.9308,说明激光雷达能有效探测颗粒物的垂直分布状况。激光雷达探测将有利于研究污染物的空间分布状况和污染物跨界输送问题,并为区域大气联防联控制定政策和措施提供数据支持。     

红外探测器内部颗粒物对图像的影响研究

主要研究了探测器内部颗粒物对焦平面光场分布产生的影响。通过建立相应的理论模型,对探测器内部不同温度、不同位置的颗粒物在焦平面上的形成光场分布进行了仿真计算和对比分析,并进行实验验证。结果表明:探测器内部如有颗粒杂质,可能会严重影响对红外目标的识别,因此应采用措施以保证探测器内部的洁净度,防止颗粒物的产生。     

机动车排放超细颗粒物在线监测技术研究进展 #br#

机动车排放的超细颗粒物是大气污染的主要来源之一, 具有高的数浓度和表面积, 对其进行准确在线监测是 机动车排放评估与控制措施制定的重要前提。随着欧盟和中国相继在机动车排放标准中增加颗粒物粒子数量 (PN) 控 制指标, 对在线监测技术的要求也日益提高。目前, 对机动车排放的超细颗粒物数量的测量主要采用扩散荷电法和凝 结核粒子计数法, 对其粒径谱分布的测量主要采用空气动力学和电迁移率分级方法。综述了国内外在机动车排放超 细颗粒物在线监测技术方面的研究现状, 重点介绍了主要发展的几种测量技术及仪器的原理、特点和应用状况, 并对 其未来发展进行了展望。     

机动车颗粒物的激光雷达监测

为了用激光雷达遥测机动车排放颗粒物的浓度分布,从理论上分析了颗粒物后向散射系数和质量浓度之间的关系;利用激光雷达测量的后向散射系数以及黑碳仪测量的黑碳气溶胶质量浓度数据,采用最小二乘法对颗粒物后向散射系数与浓度以及后向散射系数与车流量之间进行了相关性分析。结果表明,激光雷达测量的后向散射系数能够很好地反演机动车颗粒物质量浓度,它们之间存在正比关系。激光雷达探测的气溶胶颗粒物浓度和车流量具有很好的一致性,可以用来研究机动车排放颗粒物的水平分布和扩散特性;这对于机动车的管理以及大气污染控制具有重要意义。