基于MSP430的空气环境质量监测系统设计

为了实现城市环境参数的分布式检测和集中统计管理,设计了一个空气环境质量监测系统。该系统分为上位机监控中心和下位机检测与传输终端两部分,下位机采用MSP430F149单片机作为控制核心,以温湿度传感器SHT11和PM2.5传感器进行数据采集。下位机有液晶显示,可以实时显示测量数据,并可手动设置报警值,检测数据同时通过Sim900无线模块传至监控中心。监控中心完成空气环境质量数据的统计管理,生成报表,便于管理部门做出决策。该系统已经在大学校园环境下进行了测试、应用,效果良好。     

PM2．5与城市规划要素的空间对应——以沈阳为例

快速工业化和城市化进程引发了巨大的环境危机。如何有效地调节城市规模和城市结构的关系是减少城市污染的一条既经济又切实可行的方案。本文以传统老工业基地——沈阳为研究区．对比城市PM2．5与城市规划要素的空间效应,直面其空间性。并为优化城市规划布局、建设美丽中国提供一定的数据支撑。结论表明：市政基础设施——电源厂是沈阳PM2．5浓度最高区域：绿地对PM2．5具有净化作用,其分布范围内PM2．5浓度最低;工业用地的PM2．5浓度偏高,而且影响其周边空气质量．适合“小集中、大分散”的布局;而约有1／6居住用地PM2．5浓度偏高。     

A randomized double‐blind crossover study of indoor air filtration and acute changes in cardiorespiratory health in a First Nations community

Few studies have examined indoor air quality in First Nations communities and its impact on cardiorespiratory health. To address this need, we conducted a crossover study on a First Nations reserve in Manitoba, Canada, including 37 residents in 20 homes. Each home received an electrostatic air filter and a placebo filter for 1 week in random order, and lung function, blood pressure, and endothelial function measures were collected at the beginning and end of each week. Indoor air pollutants were monitored throughout the study period. Indoor PM_2.5 decreased substantially during air filter weeks relative to placebo (mean difference: 37 μg/m³, 95% CI: 10, 64) but remained approximately five times greater than outdoor concentrations owing to a high prevalence of indoor smoking. On average, air filter use was associated with a 217‐ml (95% CI: 23, 410) increase in forced expiratory volume in 1 s, a 7.9‐mm Hg (95% CI: ?17, 0.82) decrease in systolic blood pressure, and a 4.5‐mm Hg (95% CI: ?11, 2.4) decrease in diastolic blood pressure. Consistent inverse associations were also observed between indoor PM_2.5 and lung function. In general, our findings suggest that reducing indoor PM_2.5 may contribute to improved lung function in First Nations communities.     

常化温度对2.5%Si无取向硅钢第二相析出行为的影响

采用扫描电镜、透射电镜和双束扫描电镜对不同常化温度2.5%Si无取向硅钢中不同类型第二相析出物的析出行为和演化规律进行了研究。结果表明,常化温度从850℃升高至1100℃,微米级大尺度第二相粒子呈一次长大-析出-二次长大-回溶的变化规律;当常化温度<920℃时,析出相以AlN+MnS复合长大为主;随后小尺寸的MnS、AlN及其复合析出物数量迅速增多,并在950℃时达到峰值;随着常化温度的进一步升高,第二相粒子析出数量快速减少,然后缓慢增长至趋于平衡,大尺寸析出物出现部分回溶。纳米级析出物则以Cu₂S和Cu₂S+MnS复合析出为主。并且950℃常化时,2.5%Si无取向硅钢的铁损最低。     

哈尔滨市大气中TSP、PM_(10)和PM_(2.5)相关性分析

对哈尔滨市大气环境中的TSP、PM10、PM2.5进行了采集和质量浓度的分析。实验结果表明:细颗粒(PM2.5)所占比例全年变化比较明显,1月、10月、11月和12月含量较高,均占到总量的55%以上,同时PM2.5/PM10也处于全年最高值,说明此期间细颗粒污染较为严重,环境危害较大;PM10含量全年变化相对稳定,PM10/TSP变化幅度仅为0.71~0.79,说明全年颗粒物质量分布的变化主要由PM2.5和PM2.5-10引起。根据TSP和PM10、PM10和PM2.5之间的相对关系曲线可以看出,两种大气颗粒物均来自相似的污染源,且污染源排放大气颗粒物的粒度分布长期比较稳定,而PM10和PM2.5的相关系数R值为0.973,也具备一定的相关性,可认为两者的变化趋势是一致的。     

多尺度时空PM 2.5 分布特征、影响要素、方法演进的综述及 城市规划展望

精细化治理空气污染正成为改善城 市品质的重点方向,对城市多尺度PM 2.5 时 空格局与影响要素的梳理有助于从研究和 实践层面加强规划设计对公共健康的积极 影响。本文从全国、城市、社区层面较全面 地阐述了不同时空尺度下PM 2.5 的时空格局 特征,总结了土地格局、交通网络、建成环 境、蓝绿空间等不同影响因素与城市空气中 PM 2.5 的相互关联耦合作用。同时,本文分析了不同的研究方法在精细化污染治理中的应用,指出人工智能方法在高精度尺度下的时空复 杂特征融合分析中的优势。最后,结合现有的城市PM 2.5 治理经验,对精细化目标下分时分区 的城市规划提出展望：基于提升精确度的新技术方法,优化城市空间结构,构建精细化分时 分区管理策略。     

斜入射平面SH波在层状饱和半空间中沉积谷地 周围的三维散射

为研究层状饱和场地中沉积谷地对斜入射地震波的三维散射问题,建立了求解问题的2.5维间接边界元方法。通过沿沉积谷地轴线方向的傅里叶变换将三维问题降为二维问题,进而在沉积谷地的截面内进行边界单元的离散和求解,求得沉积谷地截面内的动力响应,然后再将截面内计算结果沿沉积谷地轴线方向进行波数展开即可求得任意位置动力响应。通过与弹性情况的比较验证了方法的正确性,并以均匀饱和半空间和基岩上单一饱和土层中沉积谷地对斜入射平面SH波的三维散射为例进行了数值计算和分析。研究发现沉积谷地对SH波的三维散射与二维散射之间存在显著差异;饱和情况(透水或不透水)与干土情况沉积谷地附近地表位移的差别很大;另外层状饱和半空间中沉积谷地和均匀饱和半空间中沉积谷地对斜入射SH波的放大作用也存在显著差别。     

Development and evaluation of an ultrasonic personal aerosol sampler

Assessing personal exposure to air pollution has long proven challenging due to technological limitations posed by the samplers themselves. Historically, wearable aerosol monitors have proven to be expensive, noisy, and burdensome. The objective of this work was to develop a new type of wearable monitor, an ultrasonic personal aerosol sampler (UPAS), to overcome many of the technological limitations in personal exposure assessment. The UPAS is a time‐integrated monitor that features a novel micropump that is virtually silent during operation. A suite of onboard environmental sensors integrated with this pump measure and record mass airflow (0.5–3.0 L/min, accurate within 5%), temperature, pressure, relative humidity, light intensity, and acceleration. Rapid development of the UPAS was made possible through recent advances in low‐cost electronics, open‐source programming platforms, and additive manufacturing for rapid prototyping. Interchangeable cyclone inlets provided a close match to the EPA PM_2.5 mass criterion (within 5%) for device flows at either 1.0 or 2.0 L/min. Battery life varied from 23 to 45 hours depending on sample flow rate and selected filter media. Laboratory tests of the UPAS prototype demonstrate excellent agreement with equivalent federal reference method samplers for gravimetric analysis of PM_2.5 across a broad range of concentrations.     

基于SSA-VMD和2.5维谱的齿轮箱磨损故障诊断

针对行星齿轮箱实际工况中存在多种频率耦合无法直接提取故障特征频率的问题,提出一种基于樽海鞘群算法优化变分模态分解(SSA-VMD)结合2.5维谱的故障诊断方法。运用SSA优化VMD的参数;运用自相关系数对分解信号进行重构,降低噪声的干扰;最后运用2.5维谱对重构信号中的频率耦合进行解耦运算。搭建行星齿轮箱磨损故障全生命周期实验台采集振动信号,运用提出的方法解耦出参与耦合的故障频率成分,揭示了行星齿轮箱磨损故障演化规律。研究结果表明：随着磨损故障程度的加深,磨损故障特征频率明显增多。     

钢铁工业废气及PM_（2.5）排放特性与污染控制对策

钢铁行业在新的发展时期须从战略发展的高度制定行业废气污染控制的对策和技术路线。本文收集国际先进钢企主要废气污染物排放因子,对比分析中国钢企的排放水平,并按照国家新颁布的环境空气质量标准和行业污染物排放标准要求,进行行业全工序各主要污染物大气等标污染负荷分析,系统判别主要污染工序和重点污染物,明确主要控制方向;通过国内外文献资料的综合分析,重点介绍主要生产工序的颗粒物及细颗粒排放特性。针对国家当前节能减排要求和行业废气污染控制存在的问题,提出行业废气污染控制应从行业发展的多种需求整体出发,综合考虑行业布局调整、加快技术升级、注重前端和过程控制及末端治理强化多污染物协同控制的技术路线,最大限度地减轻行业的废气污染,并就深化行业废气污染控制提出相关建议。