成都市不同土壤天然放射性核素分析

与常规实地测量法不同,论文运用取样分析法研究了成都市不同类型土壤的天然放射性核素含量和比活度,该方法在较大程度上克服了天气、湿度、土壤松结程度等对测量结果的影响。结果表明:(1)与全国和四川省的平均监测值相比,成都市土壤的238U、40K的比活度略低,而232Th和226Ra比活度则略高,但总体上处于同一水平;(2)取平均值作为典型值,成都市土壤中238U、226Ra、232Th、40K的含量和比活度分别为2.375×10-6g·g-1和29.333 Bq·kg-1,2.938×10-12g·g-1和36.281Bq·kg-1,12.902×10-6g·g-1和52.384Bq·kg-1,以及1.771×10-2g·g-1和554.298Bq·kg-1;(3)以不同土壤的天然放射性含量进行比较,238U含量和226Ra含量顺序一致,为:黄壤>灰潮土>水稻土>棕壤>紫色土;232Th含量顺序是:棕壤>黄壤>水稻土>灰潮土>紫色土;40K含量非常相近,可能是人类对土壤的熟化过程使40K含量趋于平衡。该研究结果可为成都市的天然本底辐射水平调查研究和合理而有效地利用成都市的国土资源提供数据支撑,也可为成都市的建设规划和可持续发展提供必要的参考。

波长色散X荧光光谱法检测室内PM_(2.5)无机元素组份

介绍用波长色散X荧光光谱法(WDXRF)对室内PM2.5样品进行无机元素检测的测试方法。该方法以在同一房间每天只采集一个PM2.5样品的方式,利用自行搭建的大气颗粒物采集平台,将PM2.5样品收集在滤膜上,运用WDXRF检测滤膜试样中的无机元素。结果表明:(1)室内PM2.5样品的无机元素成份复杂,主要存在Na、Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Ti、Fe、Zn等元素,以及极少量的As、Rb、Sr、Zr、Sb、Ta、Pb等元素;(2)对Fe、Ni、Cu、Zn、As、Pb等15种无机元素的定量分析结果表明,室内PM2.5中Ca元素的含量最高,平均浓度达3.381μg/m3;其次是K、Zn、Fe,平均浓度分别为1.316、1.114、0.517μg/m3;Ti、Mn、Cu、As、Pb等无机元素平均浓度均在0.500μg/m3以下。确定室内PM2.5中无机元素组份,可为室内PM2.5的污染物溯源和污染防治措施提供科学依据。

成都经济区不同类型土壤天然放射性核素含量分布特征

利用数据分离技术,从已有的1∶25万区域化探数据中提取成都经济区不同类型土壤的238 U,232 Th,40 K含量数据,并在实地取样分析的基础上对该区不同类型土地天然放射性核素含量的分布特征进行了研究。结果表明:(1)该区土壤天然放射性核素含量与世界、全国和四川省处于同一水平;(2)黄壤、棕壤、紫色土、水稻土、灰潮土、草毡土的天然放射性核素含量分别为:238 U:3.18,2.40,2.12,2.45,2.48和2.73,均值30.41(单位为10-6 g/g);232 Th:14.27,14.64,11.67,13.98,13.41和14.09,均值54.35(单位10-6 g/g);40 K:2.06,2.38,1.94,1.74,1.83和2.22,均值1.98(单位为10-2 g/g);(3)不同类型土壤的天然放射性含量大小顺序表现为:238 U:黄壤>草毡土>灰潮土>水稻土>棕壤>紫色土;232 Th:棕壤>黄壤>草毡土>水稻土>灰潮土>紫色土;40 K:棕壤>草毡土>黄壤>紫色土>灰潮土>水稻土;(4)同类型土壤的天然放射性核素含量,平原地区比高山地区低。

成都市土壤天然放射性核素的外照射水平估算研究

利用IED 22000 A便携式微机多道能谱仪对成都市区土壤的天然放射性核素进行了直接就地测量,估算出天然环境放射性核素^(238)U、^(232)Th、^(40)K的比活度范围分别为10.37～77.19 Bq/kg、17.85～225.74 Bq/kg、284.83～892.67 Bq/kg;外照射指数范围为0.16～0.8;离地面1m高的空气吸收剂量率均值为83.23 nGy/h;γ外照射年有效剂量当量为0.34～0.70 mSv;等效镭浓度的变化范围是59.06～386.45 Bq/kg,均值为164.15Bq/kg。各项指标均在容许范围之内,因而成都市属于外照射水平的安全区域,人居环境不受影响。

分频电路在核电子学中的应用

在数字系统中各个模块所需的时钟频率往往各不相同，通常采用分频的方法由系统时钟得到所需频率。根据分频原理，基于SE120A芯片，提出了一种应用于核电子领域的2～64之间任意整数分频的实用电路，并对该电路进行了测试和分析，结果显示该分频电路基本无噪声，分频效果良好，稳定性好。

成都经济区天然放射性环境评价

根据区域化探数据预测地空界面天然放射性水平的基本原理和成都经济区1∶25万土壤化探数据中铀、钍、钾的含量数据,首次对成都经济区的天然放射性地质环境进行了研究和评价。结果表明成都经济区的地质构造和地表出露岩层与研究区的放射性环境有较大关系。在研究区的大部分范围内,40K比活度高于全国和世界的平均值,238U的比活度远低于全国和世界的平均值,232Th的比活度与全国平均值相当,但明显高于世界平均值。除龙门山褶皱带和峨眉山—瓦山断褶带的小部分地区外,成都经济区的各项辐射评价参数均在国家建筑材料放射性核素限量标准控制式的范围之内。该文可为合理、有效的利用成都经济区的国土资源提供支持,也可对加速成都经济区经济一体化和城市的可持续发展提供必要的参考。

基于β-X射线分析技术的大气颗粒物浓度-元素分析仪研制

针对城市大气颗粒物监测、污染物溯源等工作现场实时分析的迫切需要,研制了基于β-X射线分析技术的大气颗粒物浓度-元素分析仪。以β射线在物质中的衰减规律和能量色散X射线荧光分析原理,通过仪器总体设计、结构设计、FPGA硬件电路设计和软件设计,实现了在线分析大气颗粒物浓度及其元素识别、含量计算等功能;通过制备纯元素颗粒沉积滤膜样品作为大气颗粒物标准样品,完成了分析仪的标定。该分析仪可在线、连续监测大气颗粒物(如TSP,PM10,PM2.5)的质量浓度及其所含的30种元素种类和含量。成都东郊的现场应用显示,分析仪对大气颗粒物的浓度测量值与成都环保局的监测值具有很好的一致性,对颗粒物中所含重金属元素(如As,Hg,Cd,Cr,Pb等)的监测较为灵敏。通过技术性能测试,表明分析仪具备检出限低、快速分析、使用方便等特点,能够满足城市大气监测过程中对颗粒物浓度和元素实时分析的迫切需求,具有较强的现场应用能力。

运用1∶25万化探数据进行区域天然放射性填图评价

以1∶25万化探数据为切入点,在分析全国各城市天然放射性水平特征的基础上,运用放射性填图评价技术研究了成都平原天然放射性水平分布特征。结果表明:研究区环境天然放射性核素238 U、232 Th、40 K含量频数均呈正态分布,数值均在正常本底范围内;238 U比活度总体上低于全国平均水平,232 Th和40 K比活度总体上高于全国平均水平;研究区天然放射性辐射水平、γ射线照射量率、吸收剂量率、年有效剂量当量均低于世界和全国的平均水平;研究区γ射线内、外照射指数均在国家限量标准控制范围之内。

土壤取样测氡的可行性研究与实现

论述了土壤中氡的析出机理,通过设计实验验证了土壤取样测氡的可行性。运用活性炭吸附法、主动抽吸法和径迹蚀刻法分别测定了野外实地与土壤样品中的氡及其子体含量,并测定了土壤样品的镭含量。实验结果表明:运用土壤取样测氡的方法是可行的,其数据稳定性好于野外实测数据的稳定性;其次,野外测量会受到温度、湿度、降雨量、压强等气象条件的较大影响;此外,取样时要尽量避开雨后取样和在有断裂带、褶皱带等复杂地质构造的区域内取样。

罗布泊地貌地质遗迹中某些元素的分析

用中子活化分析法测试了新疆罗布泊地区地质样品中的某些痕量、微量及常量元素含量,特别是对样品中放射性元素作了检测。结果表明,该地区的地质遗迹样品中,痕量、微量及常量元素的含量与中国大陆地壳中的含量相当,无明显的放射性异常;把这些样品当作建筑材料的原材料来使用,是安全的;通过对这些样品的检测分析,为该地区的化探普查提供了可靠的依据。

Si-PIN型X射线探测器灵敏度的MC模拟

在能量色散X荧光仪设计过程中,探测器的尺寸、系统几何结构和目标元素等都涉及到探测器灵敏度的问题。论文从玻尔兹曼方程及电子输运Spencer-Lewis方程入手推导探测器灵敏度的理论计算公式,基于MCNP5模拟平台研究Si-PIN型探测器灵敏度变化规律。研究发现:Si-PIN型探测器灵敏度随探测器灵敏材料厚度的增加呈指数增长;随入射射线能量增加,其规律与探测效率曲线相同;当探测器与样品间的距离小于100 mm时,距离对探测器灵敏度的影响可以忽略。

微颗粒X射线荧光强度MCNPX模拟与WDXRF实验

为研究样品微颗粒在X射线荧光(XRF)分析中对测量结果的影响,运用蒙特卡罗模型MCNPX对X射线荧光仪进行建模,研究了样品颗粒粒径对X射线荧光特征峰强度、峰总比和源峰探测效率的影响,并设计波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)分析实验对模拟结果进行了检验。结果表明:对于样品微颗粒X射线荧光强度与粒径尺寸的关系,MCNPX模拟值与理论计算值保持一致;MCNPX模拟结果与WDXRF实验结果存在一定差异,这取决于MCNPX模型对待测样品状态的假设与实际情况存在一定的差异性;运用样品粉碎、研磨至小颗粒并进行压片处理的办法,可使WDXRF实测结果尽可能的减小与MCNPX理论模拟结果的差异性;在待测样品的颗粒粒径达到一定尺寸时,其峰总比、源峰探测效率、特征峰X射线荧光计数均趋于稳定值;颗粒粒径在某一特定尺寸范围之内,颗粒度效应的影响不容忽视;除此之外,颗粒度效应的影响基本可以忽略。论文充分考虑了待测样品颗粒粒径对XRF分析结果的影响,为减小因颗粒度效应引起分析结果的不确定性提供了一种可行的研究思路,该方法也可为X射线分析的生产实践提供一定的技术参考。

成都市臭氧重污染成因与来源解析

采用来源解析的方法对2020年成都市发生的一次较为严重的臭氧污染事件进行了研究.结果表明,此次污染过程呈现从清洁-污染-清洁的变化趋势,污染持续时间长达9d,最大臭氧小时浓度达到258.8μg/m^(3).气象因素在成都臭氧污染中的影响不可忽略,其中温度与臭氧浓度呈现显著正相关关系,东北风主要出现在污染前和污染后,可能起到稀释扩散臭氧浓度的作用;东南风主要出现在污染时期,存在对臭氧的传输作用.烯烃和芳香烃对成都的臭氧形成贡献显著,是成都臭氧污染治理应注意的重要前体物.汽油车排放(+燃烧源)作为影响成都VOCs的重要来源(27.3%~58.7%),且在污染期间有显著的升高,是成都臭氧污染治理应重点关注的前体物来源.在重污染天气,对污染情景的精准判断是治理污染的前提.通过对成都臭氧污染期间的气象因素及前体物来源进行综合分析,发现成都存在本地生成与传输共同作用和传输主导两种污染情景.在本地生成与传输共同作用污染情景下,应采取控制成都市前体物排放的措施并密切关注臭氧传输情况,加强联防联控;而在传输主导的污染情景下,控制本地前体物排放效果不大,应注重区域联防联控.

MCNP模拟大气颗粒物β能谱响应及其透射率

针对基于β射线法的大气颗粒物浓度测量仪设计过程中β射线源和滤膜的选择难题,运用MCNP建立大气颗粒物浓度测量仪模型。β射线能谱响应的MCNP模拟结果符合典型β射线能谱特征,与理论计算结果一致;对PTFE、PVC、玻璃纤维、PP 4种常用大气颗粒物滤膜透射率、以及14C、85Kr、147Pm、204Tl、90Sr-90Y5种β源对这4种滤膜透射率的模拟误差均小于2%。结果表明:(1)β源射线能量越高,对滤膜的透射效果越好;(2)β源的透射能力由强到弱依次为:90Sr-90Y>204Tl>85Kr>147Pm>14C,与这五种放射源的最大β射线能量水平保持一致;(3)不同能量β射线对滤膜的透射能力由强到弱依次为:PP>PVC>PTFE>玻璃纤维。综合考虑仪器安全性、设计与维护成本、材料性能等因素,大气颗粒物浓度测量仪采用14C源即可,并推荐优先采用透射率较高的PP滤膜。本工作的研究方法和结论可直接应用于大气颗粒物浓度测量仪的设计和开发。

我国典型城市挥发性有机物(VOCs)防治经验及管控探索

以我国典型城市挥发性有机物(VOCs)的治理政策文件为基础,概括总结了北京、上海、广州等城市和地区的VOCs治理历程以及所取得的成效,梳理了他们的VOCs防治经验,形成了可供我国其他城市进行VOCs防治工作借鉴的宝贵经验。同时,还基于我国大部分城市VOCs排放治理的现状,分析了当前VOCs治理过程中存在的一些问题。针对这些问题,分别从近期、中期、远期要做的VOCs防治工作以及当前迫切需要解决的VOCs防治难题入手,提出了八条VOCs管控建议,供有关部门参考。

成都市某汽车制造厂周边VOCs 组成特征研究

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是形成臭氧及二次气溶胶的重要前体物。为了解部分工业园区周边VOCs组成特征,本研究在成都市某汽车制造厂周边利用苏玛罐(SUMMA canister)对环境空气进行采样,并采用气相色谱与质谱/氢火焰离子检测器连用仪器(GC-MS/FID)对样品中的115种VOCs进行分析。研究结果表明:汽车制造厂厂区喷涂车间旁大气环境中VOCs主要以含氧挥发性有机物(oxygenated volatile organic compounds,OVOCs)(35.87%)、芳香烃(35.29%)为主,代表性特征组分为己醛、间/对二甲苯、邻二甲苯。厂区周围VOCs以OVOCs(24.19%~41.19%)、烷烃(28.05%~32.76%)为主,代表性特征组分为2,2-二甲基丁烷、乙炔、丙酮。工业园区不同区域对大气臭氧污染潜势贡献的VOCs种类不同,喷涂车间旁OVOCs与芳香烃对臭氧生成潜势贡献最大,而厂区周围对O3生成潜势贡献较大的则以OVOCs与烯烃为主。

基于动态模型的四川盆地植物挥发性有机物排放

本文在Guenther提出的经典天然源模型的基础上,结合WRF-CHEM简单天然源算法,针对气象变化和CMAQ模型数据格式特点,对BVOCs的算法进行了适当修正和改良,开发了可直接用于空气质量模型的BVOCs动态排放模型.研究结果表明,四川盆地2015年异戊二烯和单萜烯的年排放量分别为5.79×10^(-5)Tg C和3.05×10^(-5)Tg C,月排放具有显著差异;四川盆地植物异戊二烯、萜烯的排放量空间分布很好地反映了四川盆地的植被分布情况,异戊二烯、萜烯排放主要集中在盆地边缘的高山地区,两个物种的高浓度排放主要集中在气温较高、日照较强的夏季和初秋季节,且均在7月达到月均排放量的最大值.本研究建立的动态排放模型能够为空气质量模型提供一种快速衡算BVOCs排放的方法,具备一定的实用性.

基于蒙特卡罗方法的XRF探测器立体角分析

为研究探测器立体角在X射线荧光(X-ray fluorescence,XRF)分析仪的设计对测量结果的影响,运用蒙特卡罗方法对XRF仪进行建模。结果表明,探测器脉冲计数随着探测器与样品之间距离的增大指数衰减;随着探测器立体角的增大,特征峰计数非线性增大,源峰探测效率指数递减;探测器本征探测效率与探测器立体角无关。本文研究方法和结论可为一些XRF仪的设计提供参考。

室内可吸入肺颗粒物PM_(2.5)采集实验与SEM观察

采用自行搭建的大气颗粒物采集平台,对室内可吸入肺颗粒物PM2.5进行了采集实验,并运用扫描电子显微镜分析技术（SEM）对室内PM2.5颗粒物样品进行了形貌观察和分析。实验在同一房间进行,以每天只采集一个PM2.5样品的方式,分别采集了室内不同体积空气中的PM2.5。实验表明：随着抽气体积的增加,可吸入肺颗粒物PM2.5样品的斑点颜色逐渐加深;对于抽气体积在3 m3以上的室内颗粒物样品,肉眼已无法分辨,但SEM可以显著分辨;SEM的分析结果表明,成都市城东龙潭工业园室内可吸入肺颗粒物PM2.5由形貌各异、大小不等的固态颗粒组成,颗粒物轮廓清楚、表面特征明显,粒径在0.01~3μm之间;长时间沉积PM2.5实验显示,室内PM2.5中存在大量不规则片状颗粒物,粒径在1~3μm之间。通过室内可吸入肺颗粒物PM2.5采集实验与SEM观察,可再根据元素分析技术进一步分析室内PM2.5,从而找出室内PM2.5污染物的来源,为制定相应的污染防治措施提供科学依据。

基于蒙特卡洛方法的X射线探测器能谱响应研究

为解决X射线荧光测量过程中的仪器刻度和校正难题,通过理论研究并运用蒙特卡洛方法对X射线荧光仪进行建模,得到了X射线探测器能谱响曲线。结果表明:模拟的X射线探测器能谱响应全谱与实测情况基本一致,而主成份谱线则高度一致,特征峰半高宽相对误差均在5%以内。方法为X射线荧光测量的仪器刻度和校正提供重要的研究信息,不仅为元素分析工作节省大量人力物力,也为无标样X射线荧光分析提供了有力的理论支撑。方法也可用于X射线荧光分析过程中的其他研究领域。