黄石市大气PM_10和PM_2.5中元素特征及重金属生态风险评价

运用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对黄石市大气可吸入颗粒物(PM_10)和细颗粒物(PM_2.5)样品中16种元素进行测定,运用富集因子法揭示其来源,并对重金属的潜在生态风险进行评价.结果表明,Fe、Ca、K、Mg、Na为黄石市大气PM_10和PM_2.5中的主要元素;Cu、Zn、As、Cd、Pb等元素富集程度极大,主要来自人为源;黄石市理工站点大气PM_10和PM_2.5中重金属的潜在生态风险指数(RI)分别为6510.2和6570.5,下陆站点大气PM_10和PM_2.5中重金属的RI分别为10825.2和12553.4,两站点大气PM_10和PM_2.5中重金属均具有极强的潜在生态危害.

黄石市大气PM10和PM2.5质量浓度特征研究

利用2015年黄石市5个监测站点可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)的在线监测数据和风向、风速、气温、气压等常规地面气象要素观测资料,分析了黄石市大气PM10和PM2.5的质量浓度水平分布特征及其与气象参数的关系。结果表明:2015年黄石市5个监测站点大气PM10和PM2.5年均浓度范围分别为95.8—108.6μg·m^-3和64.3—68.9μg·m^-3,均超过国家二级标准;季均质量浓度呈现显著的冬季高夏季低的变化规律,冬季PM10和PM2.5的质量浓度分别为(143.9±62.2)μg·m^-3和(95.5±44.5)μg·m^-3,夏季PM10和PM2.5的质量浓度分别为(75.2±24.0)μg·m^-3和(50.7±17.3)μg·m^-3。5个监测站中,下陆区、西塞山区和铁山区的PM10和PM2.5颗粒物污染较为严重;各站点大气PM10和PM2.5质量浓度显著相关。大气颗粒物浓度与气象因素的分析显示,黄石市大气颗粒物浓度与气温呈显著的负相关关系,与气压呈正相关关系,与风速和相对湿度的相关性不显著,受风向影响变化较大。

海洋环境下浮动核电站堆内燃料组件结构安全分析

针对海洋环境下浮动核电站堆内燃料组件的结构安全问题,结合水动力学和结构力学,考虑燃料组件在堆内作业和海上换料两种状态,以及海洋环境下船体随机运动响应的影响,对燃料组件的结构载荷进行计算,从而校核燃料组件在堆内作业时的结构安全,并为实施海上换料作业的可行性提供理论依据。以海洋核动力平台为例,首先对平台进行时域计算,得到船体重心的六自由度运动时历曲线,然后采用远程位移方法将船体运动传递到反应堆,实现对反应堆随船体运动的数值模拟,进而对燃料组件的应力、应变最大值进行求解。结果表明,与船体静止状态下相比,燃料组件的应力、应变最大值在船体运动状态下明显增大,说明在对浮动核电站堆内燃料组件进行结构安全分析时必须考虑海洋环境下船体的随机运动响应。

龙卷风风场中船舶倾覆力学机理研究

考虑边界层的影响,构建龙卷风在空间内变化的三维风速场,并基于流体力学控制方程推导龙卷风的气压场,计算龙卷风风场中的船舶风载荷,并针对两种典型的船舶方位研究龙卷风风场中船舶倾覆的力学机理;以“东方之星”号客轮为对象,分析客轮在两种典型船舶方位下受到的横向气压与最小倾覆气压之间的关系,确定在整个龙卷风风场范围内的倾覆区域和安全区域,从而校核客轮抵抗龙卷风的能力;为减小风载荷从而降低倾覆风险,当船舶靠近龙卷风中心时,应尽量使船纵向垂直于龙卷风径向,而当船舶远离龙卷风中心时,则应尽量使船纵向平行于龙卷风径向。

核动力船舶燃料组件瞬态动力学分析

针对核动力船舶燃料组件在船体运动状态下的结构安全问题,以海洋核动力平台为例,采用水动力学对平台进行频时域计算,得到船体重心的六自由度运动时历曲线。基于远程位移方法将船体运动传递到反应堆,实现对燃料组件随船体运动的数值模拟,并采用瞬态动力学对燃料组件的结构载荷进行计算。计算结果表明,与船体静止状态下相比,燃料组件的结构载荷在船体运动状态下明显增大。因此,在对燃料组件进行结构安全分析时,必须考虑船体的随机运动响应。