北京市三个功能区空气微生物中值直径及粒径分布特征

空气中微生物对人类健康的危害除了与微生物的种类和浓度有关外,还与微生物粒子的大小密切相关,并且不同粒径的空气微生物对人们健康影响的作用机理不同。通过定点试验调查,运用国产安德森生物粒子取样器着重研究北京市3个功能区(文教区-中国科学院生态环境研究中心所在区域、交通干线-西直门和公园绿地-北京植物园)空气微生物的中值直径和粒径分布。结果表明,不同功能区空气微生物的粒径分布相同,空气细菌,真菌与放线菌的粒径分布各不相同。空气细菌粒径呈偏态分布,空气真菌呈对数正态分布,空气放线菌的分布特征与空气真菌相反,主要分布在>8.2μm和<2.0μm级中。不同属真菌的粒径分布也不相同,枝孢属、青霉属和曲霉属呈对数正态分布,链格孢属和无孢菌为偏态分布。空气细菌的中值直径明显大于空气真菌和放线菌。交通干线和公园绿地空气细菌和真菌粒子中值直径明显大于文教区,放线菌粒子中值直径交通干线明显高于文教区和公园绿地。空气微生物中值直径在一年各月中没有明显的变化规律。

快速凝固高硅铝合金粉末中值直径d_(50)对硅粒子尺寸的影响

研究了气体雾化高硅铝合金粉末的中值直径d50 与硅粒子尺寸的关系 ,并用传热学分析了这一现象。结果表明 ,粉末中值直径d50 与硅粒子细化有密切的关系 ,存在一定的规律 ,并认为当d50 <5 0 μm时 ,硅粒子尺寸

大气微生物的研究──大气细菌粒数中值直径及粒度分布

本文用ＡＮＤＥＲＳＥＮ生物粒子采样器在沈阳市对大气细菌粒数中值直径（ＣＭＤ）及粒度分布进行了一年的观测。结果表明，沈阳市大气细菌年平均粒数中值直径为７．５μｍ。夏季大，为８．１μｍ；冬季小，７．１μｍ。不同地点的大气细菌粒数中值直径变化范围是６．６～９．０μｍ。一天内变化不大，７：ＯＯ时较大，为７．６μｍ；夜间ｌ：００时较小，６．８μｍ。大气细菌粒子的粒度分布是从１～６级粒数百分比逐级减小．

结冰气象探测飞行及数据符合性分析方法研究

结冰气象捕获、最优气象条件选取准则、符合性数据处理方法等一直是飞机自然结冰试飞过程中亟待攻克的难题。通过分析CCAR25部附录C结冰气象标准的形成背景及其局限性,提出一种利用结冰试验研究机开展结冰探测的飞行方法,该方法包括试验研究机的选型、改装、探测目标区域确定、飞行操作策略、飞行安全管理、数据处理等。依据对探测数据的统计分析,确定民用运输机自然结冰试飞的气象条件选取准则,规范云隙、液态水含量、总水收集率、积冰速率、积冰厚度和冰脱落程度等一系列结冰气象的数据处理方法和符合性判据,校验国内结冰气象预测算法,探索自然结冰试飞的安全管控策略和风险降解措施。大量飞行实测表明:该方法通用性强,效果显著,已经成功应用于C919大型客机合格取证试飞工作,并有力支撑了国内结冰适航标准自主。

准全球6—8月雨粒子谱和降水反射率因子分布特征分析

获得准全球雨粒子谱(DSD)特征对研究降水具有重要科学意义,并在测雨雷达探测反演降水中具有重要应用价值。利用2014—2020年6—8月美国航空航天局(NASA)戈达德飞行中心(GFSC)提供的2ADPR数据以及欧洲天气预报中心再分析数据(ERA5),分析了准全球DSD参数(粒子中值直径D0、粒子浓度参数dBNw)和降水反射率因子(PRF)的三维结构特征,并对不同纬度带及青藏高原地区DSD参数和PRF三维结构特征的区域差异及海陆差异进行了对比和讨论。结果表明:DSD参数D0和dBNw的空间分布型不同,表现为dBNw大值区(>35)具有小D0(<1 mm),而dBNw低值区(<30)具有大D0(>1.2 mm)。近地面各纬度带上陆地平均D0均大于洋面,但平均dBNw均小于洋面,且热带及北半球地域的海陆差异很大。PRF的垂直分布主要由D0决定,dBNw为次要因子。D0平均垂直分布廓线表明大、中、小降水粒子的主要微物理过程存在差异,dBNw的廓线表明高层平均降水粒子浓度小于低层。和陆地其它区域相比,青藏高原DSD参数和PRF的概率密度分布最为集中,且降水粒子尺度最小、浓度偏低。

滨南采油厂多功能预氧化污水处理装置现场应用研究

滨南采油厂污水具有高含硫离子、铁离子、CO_2的特点,处理难度大、成本高,为此研制、开发了多功能预氧化处理装置,并在现场开展了工业化试验研究。现场试验研究结果表明,多功能预氧化处理装置对滨南采油厂污水具有很好的处理作用:高含硫污水可将硫、铁离子全部去除,处理时间100 min;高含铁污水处理时间为160 min时,铁离子去除率达97.6%;高含硫含铁污水处理时间为100 min时,硫离子、铁离子去除率分别达93.3%、77.27%。经现场应用效益分析表明,多功能预氧化处理装置运行1年内可收回成本,且节省费用292.168万元。

兰州市大气主要污染物环境与健康风险评价

为了解兰州市大气污染现状,评价其环境质量和健康风险,选择兰州市污染较重的西固区和污染较轻的榆中县为研究区域,定位监测并分析颗粒物、SO2和NOx等大气主要污染物的分布特征,采用环境空气质量指数法评价兰州市大气污染现状,重点分析颗粒物的构成特征和健康风险.结果表明:兰州市大气污染物分布呈明显的季节性、区域性特点;大气颗粒物MMD(质量中值直径)在3.2～7.9μm之间,属细颗粒型;西固区环境空气质量指数及污染水平普遍高于榆中县,其中位于西固区的西固第二小学采样点污染较为严重,污染水平为五级,需要采取控制措施;兰州市15 m大气高度PM10的健康风险高于30和1.5 m,兰州市PM2.5和PM10的健康风险属于可接受风险范围.

北京市不同区域大气气溶胶粒子中水溶性离子的特征

在北京市两个区域同时采集不同粒径的气溶胶粒子,利用离子色谱分析了样品中的水溶性无机离子组分.研究发现,城乡结合带采集的总水溶性离子浓度比郊区高.两地水溶性离子浓度有明显的季节变化趋势,SO2-4浓度冬季最高,而夏季许多离子浓度普遍较低,NO-3质量中值直径随季节变化有明显的不同.Na+浓度受地表植被影响较大.两地NO-3,SO2-4,NH+4,K+四种离子间的相关系数很好,可能是因为这些离子的来源相似.

北京对流性降水的雨滴尺寸分布瞬时特征与雷达降水的关系

采用HSC-Parsivel雨滴谱仪对北京的2007年8月1日低涡类中尺度降水采样,得到了雨滴分布的瞬时特征。研究表明,雨滴分布的瞬时特征有系统性分布特点,利用其瞬时特征可以将中小尺度对流性降水分为对流性降水阶段、层化阶段和层状云降水3个阶段。对应这3个阶段,降水有着不同的Z-R关系;中值直径D0、雷达反射率因子Z、瞬时降水R三者有阶段性的变化趋势,上升运动对雨滴谱分布影响显著。3个阶段有明显不同的垂直结构:对流阶段对应着较强的垂直上升运动;层化阶段的下沉气流则与融化等有很大的关系,是造成地面雨滴中值直径与瞬时雨强较小的主要原因;层状云的较强降水与对流泡和微弱上升气流等有关。这些因素导致了雨滴分布呈现阶段性变化。

远射程风送式喷雾机风场中雾滴粒径变化规律

对风送式喷雾机的研究集中在喷雾机结构的优化、雾滴沉积、雾滴飘移及回收方面,但远射程风送式喷雾机雾滴在空间风场中的变化规律尚未明确。该文以远射程风送式喷雾机为试验平台,研究雾滴由喷嘴喷出后在风力的裹挟运动过程中雾滴参数(主要指粒径或直径)在喷幅内和射程内的变化规律。结果表明,远射程喷雾机喷出的雾滴粒径均大于50μm,雾滴中粒径大于400μm的粗雾滴体积累计所占的百分比在0.4%以下;在远射程风送式喷雾机方向水平喷出的雾滴柱中,距离喷嘴7、8、9 m处的7个高度上,雾滴体积中值直径呈现出从上到下逐渐变大的规律;雾滴在风场中向前运动的过程中,雾滴体积中值直径的变化分为3个阶段:近出风口处高速气流对雾滴的破碎使得雾滴体积中值直径变小;在中速气流作用下,雾滴之间发生碰撞与聚合,雾滴体积中值直径变大;低速气流使雾滴发生扩散弥漫、浓度变低,雾滴体积中值直径在空气的蒸发作用下变小;风场中的雾滴谱分布中出现了2个谱峰。研究可为远射程风送式喷雾机的喷雾技术参数的优化提供参考。

环境参数对导线覆冰厚度影响的试验分析

2008年的冰灾给电力系统造成了严重的危害,研究环境参数对导线覆冰的影响在防冰抗冰研究工作中显得尤为重要。为此,在重庆大学人工气候室内完成了3种不同直径导线在不同风速、液态水含量(LWC)即液态水质量浓度、水滴中值体积直径(MVD)、环境温度等环境参数下的覆冰试验。分析了覆冰时间及4个环境参数对覆冰厚度的影响,研究表明,在湿增长条件下覆冰厚度基本不受MVD改变的影响,提出线路架设应避开高风速地区,建议人工气候室覆冰根据制冷系统效果选择最快覆冰的LWC和温度值。

环境参数对110kV复合绝缘子覆冰增长过程的影响

绝缘子覆冰严重影响着电力系统的安全稳定运行,国内外对输电线路覆冰增长过程进行了大量的研究,但对绝缘子覆冰过程的研究较少,因此研究环境参数对绝缘子覆冰的影响在防冰抗冰工作中显得尤为重要。为此,通过在人工气候室的模拟试验来研究环境参数(水滴中值体积直径(MVD)、液态水含量(LWC)、温度、风速)对不同伞型结构的110kV复合绝缘子覆冰过程的影响。研究结果表明:绝缘子覆冰质量、伞裙表面覆冰厚度、冰凌长度及冰凌直径随时间的增长成非线性增长,而随着时间的延长,覆冰质量的增长程度变缓;绝缘子覆冰质量随着环境温度的降低成非线性增加;绝缘子覆冰质量随风速的增加而增加;水滴中值体积直径、液态水含量对绝缘子覆冰质量、冰凌增长有着重要的影响,随着MVD、LWC的增大,覆冰质量、冰凌长度增长迅速;在同等覆冰条件下,D型绝缘子的覆冰质量最轻,冰凌桥接速度最慢,所以D型绝缘子更适合在覆冰严重地区使用。

利用旋转多圆柱导体覆冰质量预测湿增长过程覆冰参数

针对目前覆冰环境参数测量的难题,根据现有的一些覆冰模型,建立了新的覆冰预测模型,分析了水滴的两个参数(液态水含量(LWC)和中值体积直径(MVD))和风速对不同直径圆柱体覆冰质量和覆冰厚度的影响,根据上述三参数对不同直径圆柱体覆冰质量之间的特性关系,采用数学拟合逼近方法,利用MATLAB编制了基于旋转多圆柱形导体覆冰质量的三参数分析程序,在人工气候室里完成覆冰试验验证,并采用激光粒度仪和风速仪测试对比验证。结果表明,基于旋转多圆柱形导体对水滴参数和风速测量计算是可行的,提出的数学拟合逼近计算方法正确,编制的参数分析程序合理,收敛性比较好,可以在恶劣的覆冰环境下实现对水滴参数和风速的快速测量。

云中积冰过程微物理参量演变规律的数值模拟

利用耦合Thompson参数化物理方案的WRF(weather research and forecasting)中尺度数值模式,对发生在2008/2009年和2009/2010年冬季恩施雷达站处三次积冰过程的边界层特征和云雾微物理量进行了模拟,并与实测结果进行了对比分析。模拟结果较好地反映了恩施雷达站上空多逆温影响的温度层结特征;云水质量浓度和云雾滴中值体积直径的模拟值与观测值的平均绝对误差分别为10-2 g·m-3和3.8μm;恩施雷达站上空存在一个质量浓度为0.3 g·m-3左右的高值中心,其逐渐下移接地,给积冰过程带来充足水汽,且此时通常也有降雨出现。

分布的参数对颗粒群衍射谱的影响

基于夫琅和费衍射 ,据数值积分计算了按粒径对数正态分布时颗粒群衍射光强的分布 ,作出在粒数及重量分布的参数不同时光强随衍射角的变化图 ,通过对比分析说明了分散度及中值直径对衍射图样中心强度、是否出现衍射条纹。

医院环境微生物气溶胶分布特性与健康风险评价

为探明医院环境微生物气溶胶对人体健康的影响,采用Anderson六级空气微生物采样器(PSW6),对医院不同功能区域空气微生物采样,分析气溶胶浓度及其粒径中值直径特性,评价环境健康风险.结果表明,医院不同区域微生物浓度和粒径存在差异,呼吸科病房、中心花园和门诊大厅空气总微生物气溶胶浓度均值分别为1243±102CFU/m^3、1117±104CFU/m^3和1211±94CFU/m^3,其中细菌含量介于71.80%~82.15%之间,明显高于真菌和放线菌(P<0.05).微生物中值粒径分布关系为细菌>真菌>放线菌.健康风险程度为呼吸科病区病房>门诊大厅>中心花园,在所有采样点男性呼吸和皮肤感染风险明显高于女性,这一结果可作为医院控制空气质量和疾病传播的基础数据.

一次飞机积冰环境中的云微物理特征

2014年3月12日利用机载粒子探头(DMT)对我国宜昌及周边地区的非降水云系进行了探测时发现了少量的飞机积冰,本文分析了积冰云层中云微物理量的分布特征。垂直平均分布表明,CAS、CIP和PIP粒子数浓度分别大于300个·cm^(-3)、1个·cm^(-3)和10^(-5)个·cm^(-3),粒子中值直径最大值分别为3μm、89μm和1389μm。谱分布表明,3650m高度重力碰并和凇附过程使得CIP和PIP粒子谱较宽,3650m以下谱宽较窄,粒子以凝结增长为主,大粒子和冰晶粒子主要是由高层下落造成。平飞观测统计表明,3350m的CAS和CIP粒子平均数浓度均大于3650m的值,但PIP粒子数浓度、粒子平均和最大中值直径则相反。平飞时间变化表明,3350m高度CAS粒子数浓度和直径大致呈反相关,3650m大云滴和冰雪晶粒子的数浓度和中值直径随时间波动较大。

室内外空气真菌污染状况初探

用Andersen生物粒子采样器和平皿沉降法分别观测了室内和室外空气真菌粒子浓度、粒数中值直径(CMD)和沉降量。结果表明,室外空气真菌粒子浓度高于室内空气真菌粒子浓度,室外空气真菌粒数中值直径大于室内空气真菌粒数中值直径,室外空气真菌粒子沉降量大于室内空气真菌粒子沉降量。室内空气真菌粒子浓度在一天中以10:00和16:00人员多时浓度高;室外空气真菌粒子浓度以19:00时最高。

分级式气溶胶发生器的研制

研制了一台分级式气溶胶发生器 ,用以发生质量中值直径为 0 3 2、0 98和 2 8μm的荧光素钠气溶胶粒子。该发生器可应用于气溶胶科学和环境科学等方面的研究工作。

银川市大气可吸入颗粒物质量浓度特征研究

利用银川市1983—1987年常规环境监测资料,系统分析了银川市大气可吸入颗粒物IPM的质量浓度特征。结果表明,银川市大气中PM2.5占IPM的比例,冬季采暖期明显高于春季风沙期和非采暖期;城市各功能区在春季、夏秋季和冬季,其IPM质量浓度谱均在0.58μm处出现峰值;冬季IPM中约有50%以上来自PM2.5的贡献,说明冬季燃煤采暖是细粒子的重要排放源之一,是细粒子污染最严重的季节;不同季节各功能区IPM谱分布出现多个峰值,是来自不同模态粒子相互作用的结果;春季风沙期、夏秋季非采暖期IPM的质量中值直径D均大于冬季;而冬季采暖期σg最小,说明该季节颗粒物分散程度最小。