基于ELPI+研究南昌碳气溶胶粒径分布与肺沉积表面积

掌握气溶胶及碳组分的粒径分布有助于识别来源和探讨形成机制,肺沉积表面积(LDSA)是气溶胶颗粒在人体呼吸道肺泡区沉积的健康风险评估重要指标。2017年12月-2018年11月,利用荷电低压颗粒物采样分析仪(ELPI+)研究南昌室内、外气溶胶和碳组分的粒径分布与LDSA,结果显示,采样期间环境空气混合受体点、道路旁、打印室、学生宿舍的主要空气颗粒物分别为核模态与积聚模态、爱根核模态与核模态、核模态、积聚模态。室外、室内空气颗粒物中有机碳(OC)粒径分布特征相似,为单峰型,峰值出现在0.256~0.382μm;颗粒物中元素碳(EC)的粒径分布在室内呈单峰型,在室外呈多峰型;不同微环境颗粒物OC/EC比值的粒径分布大多呈“L”型,打印室内不同粒径颗粒物OC/EC比值无明显差异,近似呈“—”型。室外空气颗粒物中优势碳组分是OC_(2)、OC_(3)、OC_4和EC_(1),主要源于燃煤排放和机动车尾气,室内空气颗粒物的优势碳组分是OC_(1)、OC_(2)、OC_(3),主要源于香烟燃烧和室外空气渗透。不同微环境颗粒物的LDSA有差异,室外混合受体点、道路旁和室内打印室、学生宿舍的LDSA日均值分别为49.0、10.9、29.9和31.0μm^(2)/cm^(3);在有明显贡献源(如打印机工作或香烟燃烧)的室内环境中,特别是香烟燃烧的影响下,短时间内颗粒物LDSA非常高,超过环境空气颗粒物LDSA的最高值;道路旁空气中小于100 nm颗粒的LDSA占比高,存在香烟燃烧的室内100~600 nm粒径颗粒物的LDSA占比高。

考虑粒径分布的某大型排土场坡角设计

排土场具有成分复杂、粒径分布不均匀、孔隙率大、黏聚力小等特点,极易产生滑坡,为此对大型排土场边坡坡面碎石土粒径分布进行现场调查。研究发现,大粒径碎石从坡顶到坡底的含量逐渐提高,在坡底部含量占80.12%,粒径的分选性显著,决定了排土场力学性质下部强、上部弱的分布特点。在此基础上通过对给定坡高所允许最大坡角进行研究,得出随着坡角增大边坡稳定系数逐渐减小,两者之间近似呈线性关系,最终得到了180 m坡高允许的最大坡角为30°。研究为排土场设计工作提供依据。

工作场所放射性气溶胶粒径分布研究

为了更科学地评价不同粒径范围放射性气溶胶造成的内照射危害,首先选择某场所天然放射性气溶胶作为研究对象,利用计算流体力学(CFD)模拟技术开展流场分布研究,得到代表性采样点位。接着使用8级撞击式采样器捕集场所气溶胶并对各级滤膜中铀和210Po浓度进行分析。结果表明气溶胶中铀浓度没有明显的粒径分布规律;由于210Po更容易吸附在比表面积更大的小粒径颗粒物上,空气动力学直径为0.43μm的气溶胶中测得的210Po活度浓度最大,活度浓度范围为(90.3~105.7)μBq/m^(3),占比为(37.0~43.9)%。该工作将为下一步开展乏燃料后处理场所内照射剂量估算参数的修正奠定基础。

含铯废水中亚铁氰化物的粒径分布及组成分析

亚铁氰化物是处理含Cs^(+)离子放射性废水的一种重要方法。为了研究亚铁氰化物处理Cs^(+)离子时的置换机理以及基础性质,本文按照M^(2+)/Fe(CN)64-=1.33的比例投加共沉淀剂(其中M^(2+)代表了Ni^(2+)、Cu^(2+)、Co^(2+)、Cd^(2+)),在不同的模拟水样中制备了亚铁氰化物。利用激光粒度分布仪器考察了M(NO_(3))_(2)与亚铁氰化钾形成共沉淀物的粒径分布。利用高氯酸和加热装置对制备的亚铁氰化物进行溶解以分析其组成。结果表明:共沉淀物的粒径几乎全部处于0.1~10μm;Cs^(+)和Mg^(2+)离子主要取代K^(+)和部分取代M^(2+)离子,Na^(+)离子只取代K^(+)离子;对1.00 mg/L Cs^(+)离子的去除率高于99%;对其吸附容量高达310mg/g以上。总之,亚铁氰化物粒径较小,Na^(+)和Mg^(2+)存在不会影响亚铁氰化物对Cs^(+)离子的去除。

激光衍射法测定西格列他钠粒径分布

目的建立西格列他钠的粒径分布测定方法,为药物粒径测定的方法开发和质量控制提供参考。方法采用MALVERN Mastersizer 3000激光衍射粒度仪和AEROS干法进样器建立西格列他钠的粒径分布方法。背景测量持续时间7 s;样品测量持续时间7 s;遮光度0.5%~5%;样品分散气压0.4 MPa;进样速度60%;文丘里管类型为高能文丘里管;料斗间隙2.5 mm。结果3批样品粒径分布特征值d(0.1)在1.02~1.17μm,d(0.5)在5.94~6.69μm,d(0.9)在20.70~22.40μm,平均标准偏差(RSD)均小于1%。结论建立了西格列他钠的粒度测定方法,可为其他易引湿药物的干法粒径测定方法开发提供参考。

基于MCMC算法的粗集料粒径分布推断研究

运用机器视觉对振动盘掉落的粗集料进行数据采集,得到了动态集料的‘伪三维’图像。针对图像信息不能准确表达集料真实三维情况,引入贝叶斯统计推断的思想对集料进行粒径分布的推断,选取等效Feret短径作为图像特征,由于集料在大粒径情况下其Feret短径与实际粒径误差较大,故增加了等效椭圆短径作为第二特征。为获得准确的后验分布和高效的工程计算能力,采用了MCMC算法,解决了传统贝叶斯统计推断在高维计算不足的问题,从而得到了集料粒径分布的后验分布。实验结果表明:该方法的针对合格集料的粒径分布测量误差保持在±2.5%以内,不合格集料误差保持在±3.5%以内。

南京大气颗粒物化学组分的粒径分布和来源解析

大气颗粒物中化学组分的粒径分布与其来源、形成过程、环境及健康效应密切相关。而过去对不同季节颗粒物的粒径分布特征,以及不同来源对粗、细颗粒物的贡献的研究相对较少。于2022年12月(冬季)和2023年8月(夏季)在南京采集了大气分粒径颗粒物样品,分析了粗颗粒物(PM_(2.1-10))和细颗粒物(PM_(2.1))中碳质组分和主要水溶性无机离子的粒径分布和季节变化,运用正定矩阵因子分解模型(Positive Matrix Factorization,PMF)进行PM_(2.1-10)和PM_(2.1)的源解析。结果表明,在粒径分布特征上,冬夏两季有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)的平均浓度呈双峰型分布。SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)的季节平均浓度均为双峰型分布。NH_(4)^(+)主要分布在细颗粒物中,季节平均浓度呈单峰型分布,冬夏季均在0.43-0.65μm出现峰值。在季节变化上,颗粒物中除Na^(+)和SO_(4)^(2-)外的主要化学组分浓度均在冬季高于夏季。冬夏两季Ca^(2+)、Mg^(2+)主要集中在粗颗粒物中。根据PMF模型解析结果,南京大气颗粒物主要有4类来源贡献,即交通源、二次生成、生物质燃烧和扬尘源。PM_(2.1)主要来自二次生成和生物质燃烧源,冬夏季分别贡献了65.7%和61.0%,其中冬季生物质燃烧和二次硝酸盐的贡献占主导地位,而夏季主要来自二次硫酸盐的贡献。冬季PM_(2.1-10)主要来自交通源(41.8%),夏季则主要来自生物质燃烧和硝酸盐的二次生成贡献(43.9%)。研究探讨了大气颗粒物的化学组分的粒径分布特征、季节差异及来源,可为制定有针对性的大气污染防控措施提供科学依据。

利用粒子群算法提高微粒粒径分布反演的精度

大气粒径分布的反演是大气科学中一个长期存在的难题,消光法是解决这一问题的有效方法 .然而,消光发中采用的线性回归,由于其核心矩阵的病态问题,影响了实际的反演效果.本文提出了一种名为粒子群优化的方法来反演粒径分布,精度比线性回归方法提高3倍以上.有效性通过仿真手段得到了验证.

凡纳滨对虾养殖尾水悬浮物粒径分布研究

为探明凡纳滨对虾养殖尾水中悬浮物的物质组成和粒径分布特性,2021年11月对上海市3口典型对虾养殖池塘(SP1、SP2、SP3)尾水排放过程进行动态监测,采集不同排水深度的尾水样品,分析尾水中悬浮物物质组成和变化规律,研究尾水中悬浮颗粒粒径数量和体积分布特征。试验结果显示,尾水中悬浮物、颗粒态氮、颗粒态磷含量随排水深度的增加呈递增趋势,在排水深度达2/3以后增幅明显升高,悬浮物中氮、磷含量平均占比则随之下降,分别由排水前的6.11%和1.20%降至排水末期的0.38%和0.11%;悬浮颗粒粒径分布受排水过程驱动,排水末期SP1、SP2和SP3尾水悬浮颗粒体积组成的中值粒径分别为11.69、20.89μm和38.23μm,主要以<100μm的胶体和细颗粒为主,平均体积占比达92.68%;虾塘尾水悬浮颗粒粒径数量分布符合可变β模型(r^(2)=0.849±0.128),粒径体积分布符合对数正态分布模型(r^(2)=0.879±0.141)。

粉尘粒径分布检测技术现状与应用进展

粉尘粒径分布的精确监测对于矿工健康及矿井安全至关重要,在预防职业性疾病和避免安全事故上发挥着关键作用。系统评述了现有的粉尘粒径分布检测方法,包括显微观察法、空气动力学法、电迁移率法及光学测量法,并对比了它们在粉尘监测中的优势与局限。显微观察法提供颗粒的形态学特征,空气动力学法和电迁移率法基于颗粒的物理行为进行分类,光学测量法依靠散射光的特性进行实时监测。尽管各方法在操作便利性、测量范围和精度等方面各有千秋,但在实际应用中的选择需考虑到具体监测场景的需求。展望未来,预计粉尘粒径分布监测技术将向着高分辨率、宽测量范围及智能化分析方向发展,更好地保护矿工健康和提升矿井安全。

沙粒粒径分布对高尔夫球在沙坑中球位的影响

【目的】探索沙坑沙粒粒径特征对沙坑中高尔夫球位的影响。【方法】选取兰州市高尔夫球场常用的3种沙坑沙进行粒径分布分析,确定粒径大小、级配指数、不均匀系数、曲率系数、静止角和沙面硬度;采用模拟高尔夫球坠入沙坑的方法,以不同沙与粒径组分组合为处理,研究沙坑中球坑的大小和深度,推导不同沙粒组成对高尔夫球球位的影响以及可获得较为理想球位的沙坑沙应具备的粒径特征。【结果】选取的3种沙坑沙中,河沙质地较粗、粒径分布连续广泛且均匀、级配好、硬度大、稳定性强。从1 m高度模拟坠球,河沙球坑内径和深度显著小于土沙和山沙(P<0.05),不易产生“荷包蛋”球位。另外,通过对中粗粒径(0.25~20)mm组分和不同单一粒径组分进行1 m高度模拟坠球发现,0.25~2 mm粒径的河沙不容易产生埋嵌的“荷包蛋”球位。【结论】质地较粗、粒径分布广且均匀、级配好、细小沙粒少且粒径最佳在0.25~2 mm范围的沙能更好地形成较为理想的球位;粒径分布窄、级配差、中位粒径<0.5 mm的沙极容易形成“荷包蛋”球位。

重量法测定闽粤藏地区的香品燃烧产生颗粒物的粒径分布特征

燃烧产生粒径小于10μm的颗粒物对人体健康存在威胁,因此对不同地区香品燃烧产生颗粒物的粒径分布研究具有重要性。通过对滤膜、样品质量和采样时间的优化选择,采用重量法建立了香品燃烧后产生颗粒物9个粒径段的采集方法。方法检出限为0.0276mg/m^(3),测定下限为0.1105mg/m^(3),相对标准偏差在2.46%~12.26%之间。通过对闽粤藏三个地区9种香品燃烧产生的颗粒物分析,结果表明:(1)9种香品燃烧产生的颗粒物粒径分布特征较为一致,均呈单峰分布,主要集中在0.65~1.1μm和0.43~0.65μm的范围内;(2)PM_(1.1)/PM_(2.1)>70%,PM_(2.1)/PM_(10)>90%;(3)PM_(1.1)、PM_(2.1)、PM_(10)的排放因子分别为10.597~29.251mg/g、11.741~39.568mg/g、12.439~43.467mg/g。

沉淀法制备聚丙烯酸酯纳米乳液的粒径分布控制研究

本文深入研究了沉淀法制备聚丙烯酸酯纳米乳液时粒径分布的控制问题。通过全面分析影响粒径分布的关键因素,本研究提出了一系列创新策略,包括引入新型表面活性剂体系、精细调控反应条件以及优化后处理过程。利用动态光散射、透射电镜等先进技术对乳液的粒径分布、稳定性和流变性能进行了精确表征,并对其成膜性能和机械性能进行了全面评估。研究结果证实,所提出的粒径分布控制策略能够成功制备出粒径均匀、稳定性优异的聚丙烯酸酯纳米乳液,为其在涂料、黏合剂等应用领域奠定了坚实的基础。这些发现不仅为聚丙烯酸酯纳米乳液的制备提供了新的理论指导,也为相关工业应用的拓展提供了重要的技术支持。

基于粒径分布的机动车尾气颗粒物排放检测方法

常规的机动车尾气颗粒物排放检测方法使用NDIR红外气体传感器采集颗粒物排放信息,易受动态变化尾气浓度影响,导致检测的尾气颗粒物排放浓度与实际排放浓度偏差较高,因此需要基于粒径分布设计一种全新的机动车尾气颗粒物排放检测方法。即计算各微粒的质量浓度,基于粒径分布提取了尾气颗粒物排放特征,再根据经典PID控制算法,构建了Lug Down尾气颗粒物排放检测模型,从而完成了尾气颗粒物排放检测。实验结果表明,设计的尾气颗粒物排放粒径分布检测方法检测的尾气颗粒物排放浓度与实际排放浓度较拟合,证明设计的检测方法的检测效果较好,有一定的应用价值,为提高大气空气质量作出了一定的贡献。

南平市不同地势土壤含水率与土壤粒径分布的关系

通过对南平市丘陵地区平地和坡地2种地势土壤含水率和土壤粒径分布的空间变化进行分析,揭示南平市丘陵地区不同地势土壤水分与土壤结构之间的相关性,为南平市海绵城市建设提供理论依据。结果表明:平地和坡地2种地势土壤含水率较高,分别为30.43%、22.74%,且存在显著差异(P<0.05);空间分布上,平地土壤pH值、含水率和容重平均值均比坡地高。2种地势土壤均以粉粒为主,其次为砂粒,黏粒含量最低,坡地体积分形维数略高于平地,平地土壤均匀性较好。平地土壤含水率受极细砂的影响较显著;坡地土壤含水率与粉粒、极细砂均显著正相关,与砂粒含量呈显著负相关。2种地势土壤分形维数与粉粒均显著正相关,表明土壤分形维数受细颗粒含量的影响最为显著。

紫砂泥料粒径分布对紫砂制品性能的影响与评价

本文研究阳泉平定紫砂泥料的粒径分布对其性能的影响。采用激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对紫砂泥料样品的粒度分布、物相组成、显微形貌进行分析表征,同时测试其收缩率、体积密度、显气孔率及吸水率等使用性能。结果表明:阳泉紫砂主要由云母、石英及高岭土组成,其中Fe_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)的含量较高。不同粒径分布对紫砂收缩率影响较大,且显微形貌表现各有不同。实验配方中粒径分布为40~60目占比30%、60~80目占比20%、80目以下占比50%时,其各项性能最佳。

超细颗粒粒径分布分析仪的研制

利用一台三目生物显微镜制成超细颗粒粒径分布分析仪。利用标准光栅对系统的放大倍数进行了横向和纵向标定 ,通过实验发现该仪器的分辨率可以达到 1.2 μm。通过该仪器 ,可将颗粒的显微图像实时呈现在显示器上 ,根据其清晰度进行调焦。用VisualC + +语言编写了粒经分布分析软件 ,利用它可以对同一玻片的不同视场有所选择的采样 ,去除背景噪声 ,将每次处理结果进行数据融合 ,实现对样品中超细颗粒的自动化检测和颗粒粒径参数的统计分析。因此这套系统实现了颗粒粒径检测从定性到定量的重要转变 ,提高了颗粒检测和粒径分析的统计精度和置信度。

中国5种典型土壤的侵蚀泥沙粒径分布特征

通过天然降雨试验,研究我国5种典型土壤的侵蚀泥沙团粒和单粒粒径分布以及泥沙各级团粒的机械组成特征。2013—2014年汛期(6—9月),监测红壤、紫色土、黄绵土、褐土和黑土径流小区的降雨产流事件,收集侵蚀泥沙样品,利用湿筛法和吸管法测定其团粒和单粒粒径分布;同时,筛选出泥沙各级团粒样品,进一步测定其单粒粒径组成。结果表明:(1)侵蚀泥沙粒径分布是土壤质地和降雨强度综合作用的结果,团粒粒径分布更适合作为表征泥沙输移的指标;(2)5种土壤的侵蚀泥沙皆表现出粉团(0.002~0.05mm)和黏团(<0.002mm)的明显富集;(3)在泥沙单粒粒径分布方面,除红壤的粉粒(0.002~0.05mm)和黏粒(<0.002mm)有轻微富集外,其余4种土壤的各级单粒均无明显富集;(4)红壤侵蚀泥沙粉团(0.002~0.05mm)中的黏粒含量最多,其余4种土壤侵蚀泥沙机械组成和各级团粒的机械组成均与原土接近。

杭州市大气颗粒物浓度及组分的粒径分布

分别于2008年11月及2009年4～5月及10月采集了杭州大气颗粒物样本,测定了杭州市大气颗粒物及其化学组分[元素碳(EC)/有机碳(OC)、11种水溶性离子、20种元素]的浓度,并研究了其粒径分布特征.结果表明,杭州市大气颗粒物质量浓度、EC和OC的质量浓度、9种离子(SO42-、NO3-、K+、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、NO2-、F-)浓度的粒径分布均显双峰结构,峰值分别出现在<0.49μm的细粒径段与3.00～7.20μm的粗粒径段;OC、EC、SO42-、NO3-、NH4+以及主要来自人为源的元素(Cu、Zn、As、Se、Sb、Cd)主要集中在<3.0μm的细颗粒物中;杭州市大气细颗粒物中二次污染严重,细颗粒物主要受工业、交通等人为源影响.

南京北郊大气细颗粒物的粒径分布特征

根据2006年7～12月南京北郊大气细颗粒物的观测资料．研究了粒径0．01～2．5μm颗粒物的浓度变化和粒径分布特征．结果表明，该地区大气细颗粒物数浓度比较高，达10^4个／cm^3，其中超细粒子（粒径0．01～0．1μm）对总粒子数浓度贡献较大，约占87％．夏、秋、冬季的数浓度谱分布均呈单峰型结构，峰值集中在0．02～0．05μm；大气细颗粒物数浓度在正午太阳辐射最强时达到峰值；降雨对细颗粒物的去除作用明显．夏季的超细粒子浓度最高，可能与高温、高湿的气象条件有关，同时，较强的太阳辐射也使得该季节大气细颗粒物的生成率较高．