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。

烟粉粒径及其分布对稠浆法烟芯薄片性能的影响

利用5组不同粒径的烟粉配制稠浆并制备烟芯薄片,研究单一粒径烟粉、连续级配混合烟粉对稠浆特性及烟芯薄片性能的影响规律,分析烟粉粒径分布对薄片性能的影响作用,优选出适宜的烟粉级配方案。结果表明,随着烟粉粒径的减小,稠浆黏度降低,薄片紧度、抗张强度增加,采用小粒径烟粉制备的薄片强度好但紧度过高,80目至≥200目4种粒径烟粉以0.2的级配系数混合时,制备的薄片各项性能较优,对比具有同等平均粒径、不同粒径分布的烟粉,较宽的粒径分布更利于薄片的强度,综合考虑稠浆及薄片性能,较优的烟粉混合条件为80目至≥200目4种粒径烟粉分别占比32.2%、13.0%、12.8%及42.0%,此时薄片紧度0.72 g/cm^(3),抗张强度可达0.549 kN/m。

人干扰素α2b注射液雾化吸入过程中的药雾粒度分布及沉降量的评价

目的评价人干扰素(IFN)α2b注射液雾化吸入质量的重要参数药雾粒度分布,比较不同配制方法下药雾粒度分布的差异,为临床用药提供依据和参考。方法研究时间2022年3―7月。采用激光衍射的方法测定IFNα2b注射液雾化过程中的药雾粒度分布,并比较不同配制方法下药雾粒度分布的差异。利用文献发表的不同大小颗粒在呼吸道沉降的分布系数和测定的不同大小药雾颗粒的体积累积分布数据,估算出不同呼吸道区域IFNα2b药雾颗粒的沉降量。结果随着雾化时间的延长,药雾颗粒体积平均直径有稍许增大趋势,在全部雾化过程中,IFNα2b注射液(1 mL药液∶1 mL生理盐水)药雾颗粒的平均特征粒径X_(90,3)为(7.88±0.09)μm,X_(50,3)为(2.80±0.05)μm,X_(10,3)为(0.82±0.01)μm。雾化吸入IFNα2b注射液适宜用生理盐水稀释,最佳稀释比例为1 mL药液加入1~1.5 mL生理盐水,药雾颗粒体积平均直径为3.61~3.67μm,0.5~5.0μm的药雾颗粒的体积百分含量为72.72%~73.82%。若雾化吸入300万IU人干扰素α2b,约有159.09万IU药物分布于鼻咽部,约37.49万IU药物进入肺部,约13.35万IU药物分布于气管支气管区域。结论雾化吸入IFNα2b注射液最佳配置方法是1 mL药液加入1.0~1.5 mL生理盐水稀释,此时,产生的适合于呼吸道药物递送的药雾颗粒体积总量最多,可使较多药雾沉降分布于气管支气管以及肺泡区域。

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)。

颗粒物在净水工艺中的分布及迁移变化规律

颗粒物是当前威胁供水安全的潜在污染物之一,文中综合水厂实际运行及中试试验数据,从颗粒物在给水处理单元的分布和迁移入手,探究了颗粒物数量和粒径分布随季节的变化规律,并借助热重分析仪和傅里叶离子回旋共振质谱仪分析了净水工艺沿程颗粒物附着物成分变化等。研究发现,原水中颗粒物数量和组分季节性变化较大,夏季颗粒物浓度显著高于冬季颗粒物浓度,颗粒物组分方面夏季多肽类较为丰富,含氮类有机物冬季多脂质、蛋白质类;不同粒径颗粒在处理过程中占比变化较小,总体以5μm以下粒径颗粒为主,其中2~5μm占比最高,大于20μm的大粒径颗粒比重很少;沉淀工艺为颗粒物的主要去除单元,砂滤池为最后防线,活性炭池对颗粒物数量的去除效果不稳定,但可以降低颗粒物附着的有机物含量。

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。

煤电厂排烟中颗粒物分布特性研究

通过采集燃煤锅炉静电除尘器进出口的颗粒物,研究了粒径范围为0.03μm~10.0μm颗粒物的浓度、粒径分布、扩散特性以及颗粒物通过静电除尘器的穿透率和颗粒物的元素组成等。实验结果显示,PM10的粒径呈现双峰态分布。燃煤锅炉向大气排放的颗粒物中,PM2.5和PM1的占比较大。当添加石灰石吸附剂用于脱硫时,排放的颗粒物除了燃煤产生的之外,石灰石也产生了新的颗粒物。颗粒物通过静电除尘器的穿透率会随着粒径变化,在粒径0.01~1μm范围内有明显峰值,静电除尘器对粒径小于0.1μm的颗粒物收集效果不佳。PM10中各元素的分布也不相同。

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。