含铜危固废冶炼烟气中电收尘的设计及操作要点

江西兴南环保科技有限公司10万t/a含铜二次资源综合利用项目,于2021年6月生产试运行。试运行期间,针对底吹吹炼系统电收尘工艺、设备、操作和磨合的过程中的问题,在数据支撑下,进行设计、操作方面的探索,从根本上降低吨铜加工成本。

基于激光雷达观测的呼伦贝尔一次沙尘过程分析

基于测风激光雷达和地面常规观测资料,借助机器学习算法以及HYSPLIT(Hybrid Single-Particle LagrangianIntegrated Trajectory)模型分析了发生在呼伦贝尔的一次典型的沙尘天气过程。研究表明,本次沙尘起始时南风突增,风向转西南偏南风后风速降低,传输减弱,当风向转西风时,沙尘传输增强,在西风降低后沙尘传输结束。沙尘传输期间,湍流运动偏弱,混合层高度抬升受限。借助机器学习分粒径计算发现,沙尘前期传输以粗颗粒为主,后期粗、细颗粒物均有明显增长。不同传输时期粒径的不同,暗示沙尘的源可能发生变化,后向轨迹揭示沙尘传输前期来自蒙古国西北部,经过我国锡林郭勒后北上到达呼伦贝尔;而后期沙尘是从俄罗斯南部直接进入呼伦贝尔。最后研究发现,沙尘前至起始时刻,总传输通量对沙尘的响应早于地面颗粒物浓度变化,且沙尘期间总传输通量值显著高于沙尘前和沙尘后。因此,总传输通量变化以及阈值设定可为沙尘预警的新参考指标。

湖北一次沙尘天气过程气象条件研究

结合高空、地面天气形势和后向轨迹模拟及传输指数对2021年3月16-17日影响湖北省的沙尘天气过程进行分析。结果表明:此次沙尘天气主要是偏北大风引导下,从蒙古国经内蒙古、华北、河南到达湖北省;在湖北省内可分为两个输送通道:中部主通道襄阳-荆门-荆州一线,东部次要通道随州-孝感-武汉一线,中部通道输入强度大、污染重;降水对沙尘影响主要是削峰清除作用,风对沙尘的影响主要是输入和清除;建立的传输指数在综合考虑预报提前量和途经地实况数据可获取性的情况下表现出较好的预报指示意义,可为传输型污染预报提供客观参考依据。

2021年3月广西一次罕见浮尘天气成因分析

利用气象探测资料、环境观测资料和高空地面天气图,对2021年3月22—24日广西近30a最强的浮尘天气过程的气候背景、天气形势、形成原因进行分析,并运用后向轨迹方法诊断其传输过程。结果表明,此次沙尘(浮尘)天气源于内蒙古西部阿拉善高原和甘肃西北部河西走廊,随着中路冷空气先自西向东、后自北向南传输,沙尘在传输过程中逐渐减弱,最后进入广西境内形成浮尘天气。由于广西处于弱气压场中,整层大气稳定,大气垂直湍流运动弱,地面平均风速小于1.4 m·s^(-1),大气水平扩散条件差,空气干燥、没有降水,不利于沙尘粒子扩散、稀释、沉降和清除,这是造成浮尘天气在广西境内长时间维持的主要原因。

结合激光雷达分析2022年春季青海东部地区连续两次沙尘污染过程

文章基于大气颗粒物监测激光雷达退偏振比实时数据以及PM_(10)、PM_(2.5)浓度小时数据对青海省2022年3月17至18日两次沙尘天气进行分析,结果表明,在沙尘影响期间PM_(10)浓度在短时间内呈爆发性增长,环青海湖地区的共和县PM_(10)浓度峰值远高于其他市(县),达到了4249μg/m^(3),是空气质量二级标准限值的28倍。从持续时间来看,各市(县)持续时间均在2~3 h,污染高值时段主要集中在3月17日傍晚到夜间。激光雷达监测结果表明,沙尘影响时段内,西宁市202.5 m处退偏振比高于502.5 m处,并呈现出明显的粗粒子污染特征。大气相对清洁时段,202.5 m和502.5 m高度退偏振比基本在0.1和0.05以下。3月17日18时,202.5 m和502.5 m处退偏振比为大气清洁时段的1.5倍和3倍。3月18日15时,202.5 m和502.5 m处退偏振比为大气清洁时段的1.5倍和2.8倍。沙尘因粗粒子增多使得退偏振比在短时间内增大。从轨迹分析看,西宁地区的气团源自偏西方不同高度层。

西南特殊地形区域大气降尘中矿物颗粒特征

为研究西南特殊地形区域大气降尘中矿物颗粒特征,于2021年9-10月在川西的康定市和马尔康市以及川南的攀枝花市采集了大气降尘样品,分析了大气降尘样品的化学组分和矿物相,并研究了区域气团迁移和降尘矿物颗粒来源,结果表明:川西降尘中有鲕粒状矿物,攀枝花降尘中大多为球状矿物,矿物相有方解石、石英和白云母等,攀枝花降尘中还有较高质量分数的赤铁矿;康定和马尔康降尘主要受生物质燃烧源和矿尘影响,城市气团主要受来自四川盆地的雅安气团影响,还受少量来自青藏高原和西北沙漠区气团影响,而攀枝花降尘主要受燃煤排放和移动排放源影响,城市气团主要受来自云南的气团影响。研究成果可为西南特殊地形区域精准控制大气污染提供技术支撑。

高原地区一次沙尘重污染过程分析——以甘南州为例

利用空气质量自动监测数据,分析了2022年甘南州空气质量状况,及PM_(10)和PM_(2.5)浓度月度、季节及日变化特征,发现由沙尘导致的PM_(10)浓度升高是甘南州的主要污染天气。结合天气形势和HYSPLIT后向轨迹等资料,以一次典型的高原沙尘传输过程为研究对象,结果表明:3月17~18日,青藏高原午后动量下传大风产生沙尘天气,沙尘气团东移影响甘南州,过程中PM_(10)小时浓度峰值达647μg/m^(3),为严重污染级别。后向轨迹传输路径也显示,本次沙尘重污染来自甘南州西北方向的青藏高原地区。

浮尘和重污染天气过程个例分析

利用MICAPS资料、NCEP再分析资料和环境监测站大气成分监测资料,分析2015年3月29日连云港地区一次浮尘及重污染天气过程,结果表明:由于上游地区出现沙尘天气后,空气中大量沙尘粒子随着高空西北气流携带向东南输送,影响连云港,从而形成浮尘天气;高空有西风急流带,400hPa下沉运动加强,高空动量下传是形成浮尘天气的动力条件;连云港处于弱气压场中,大气层结稳定,空气干燥,风力较小,不利于沙尘粒子和污染物扩散;由浮尘的质点后向轨迹模拟得知,沙源来自蒙古国东部地区,与高空形势分析结果一致。

2006年一次沙尘活动的卫星定量遥感和分析研究

针对MODIS监测的2006年3月我国新疆区域发生的一次沙尘活动,基于卫星红外窗区3通道(8.5、11和12μm)方法,自动识别并同步物理反演了沙尘大气的光学厚度、粒子有效半径和垂直气柱沙尘总量,同时利用后向轨迹方法模拟计算的4种高度的气团轨迹对此次反演试验结果的合理性进行了分析和验证,结果表明两者相当一致。

2001—2011年西宁市空气质量特征及其与气象条件的关系

利用2001—2011年西宁市城市空气质量日报资料,研究西宁市区域性污染特征,并结合气象资料对空气质量变化特征和影响因素进行分析。结果表明:西宁市空气污染以可吸入颗粒物为主要污染物,空气质量以优和良居多;空气质量季节变化特征明显,春季空气质量最差,其次是冬季和秋季,夏季空气质量最好;冬春季空气质量不稳定,夏秋季空气质量较稳定,空气质量年变化幅度大,供暖期API指数明显高于非供暖期;沙尘影响指数呈下降趋势;从年际变化来看,空气质量有明显改善;气象要素对大气污染物有制约关系,其中起主要作用气象因子为沙尘日数、降水量、相对湿度和气温;可吸入颗粒物长距离输送是西宁市冬春季重污染的主要原因,沙尘来源于新疆、甘肃西北部、内蒙古中西部及青海省西北部的柴达木盆地。

基于光后向散射法的测尘仪的应用研究与设计

针对国家环保总局提出的有效监测和控制烟尘排放的要求,设计以光后向散射法为原理的烟尘检测仪。介绍系统的原理和构成,及其安装与校准。系统不仅可以实时、在线和连续测量,而且现场安装简便。经过现场测试研究证明:系统的灵敏度高,精确度高,可靠性好,其线性回归方程的相关系数达到0.99,为该领域的研究人员提供了实践依据。

2017年5月长三角地区一次沙尘重污染天气成因分析

利用地面污染物监测数据、常规气象数据,ECMWF再分析数据以及L-波段无线电探空数据,并结合后向轨迹模型,对2017年5月长三角地区的一次沙尘重污染天气过程进行成因分析。结果表明:此次沙尘重污染过程是天气系统、地面及边界层气象条件共同作用的结果。东亚大槽东移、冷空气南下并配合地面高压的发展使河西走廊、宁夏大部、内蒙古西部出现沙尘天气,为后期长三角地区沙尘的输送提供了沙源; 850 h Pa上较大的风速为上游沙尘源区向下游长三角地区输送提供了通道;高压中心的下沉运动和白天增强的热对流活动使得高层沙尘影响地面具备了足够的动力条件;当沙尘抵达长三角上游地区后,不断减弱的冷空气和趋于静稳的近地面形势不利于污染物扩散,加剧了此次污染过程。

北京2004年春季的一次沙尘天气物理化学特性分析

分析了2004年春季发生在北京的一次沙尘天气的物理化学特性.这次沙尘天气强度较小,沙尘过程矿物元素的粗细粒态比重接近,但粗粒态在沙尘初期的比重大于沙尘后期,也大于沙尘过后.各类污染物元素的粗细粒态比重差别较大.各类元素的直径大于16μm的粒子所占的比重均很小.大气气溶胶的粒子谱不同于以往研究的其他沙尘暴过程.这次矿物元素的粗细粒态富集因子差别较小,但污染物元素的差别较大,而且污染物元素在沙尘期间和沙尘后有着显著的变化.这次沙尘天气来源于蒙古的西南部和内蒙的中西部.

沙尘暴对上海大气颗粒物中S、Cl、Ca化学种态的影响

为研究沙尘暴对上海大气颗粒物化学组成的贡献,本文连续采集了沙尘暴前、中、后期的颗粒物样品,使用同步辐射XRF以及XANES技术解析样品颗粒物中元素浓度以及S、Cl、Ca化学组成在沙尘暴过程中的变化。元素浓度变化结果显示,大气颗粒物样品地壳元素(Si、Al、Ca、K、Mg、Fe、Ti)随沙尘暴的到来大幅度增加,但是本地污染元素(S、Zn、Pb、Cu、V、Cr、As)却由于沙尘暴的"清洁"作用而降低。沙尘暴前后颗粒物样品中S元素主要以(NH4)2SO4的形式存在,Cl元素主要以有机氯的形式存在,而Ca元素主要以石膏形式存在。而沙尘暴期间的样品S元素主要存在形式是石膏(CaSO4·2H2O),Cl元素存在形式是有机氯及无机氯(–1价),Ca元素主要存在形式是CaCO3。结合后向轨迹,无机氯的来源可能是沙尘暴沿途(海面)携带的海盐成分,而石膏则是沙尘中富含的CaCO3在传输途中与SO42发生反应形成的。沙尘暴不仅给上海大气颗粒物带来了丰富的地壳颗粒物,而且沿途携带颗粒物,使得原本滞留的颗粒物随着沙尘暴输送到上海大气环境中,沙尘颗粒在传输过程中还会与当地污染颗粒物发生化学反应。

2018年冬季淄博市一次沙尘天气颗粒物污染特征研究

2018年11月底淄博市经历了一次沙尘影响下的大气重污染过程,为研究此次重污染过程形成机制,分析了淄博市ρ(PM 10)和ρ(PM2.5)及PM2.5化学组分特征,并利用PMF模型和后向轨迹模型对颗粒物的来源进行研究.结果表明:①污染期间,ρ(PM 10)和ρ(PM2.5)小时平均值分别为(259±111)和(133±51)μg m 3,分别是污染后ρ(PM 10)〔(88±38)μg m 3〕和ρ(PM2.5)〔(36±14)μg m 3〕的2.9和3.7倍.②受沙尘的影响,Ca 2+、Mg 2+、Al、Mg、Ca、Si等代表沙尘源的离子和元素组分的质量浓度在PM2.5中占比均高于污染后.③72 h后向轨迹结果表明,除受西北方向沙尘传输气流影响外,局地盘旋的当地气流也增加了污染物的累积,此次大气污染过程是本地污染物累积及西北沙尘传输共同作用形成的.④PMF模型解析表明,污染期间扬尘源是PM2.5的首要贡献源类,贡献率达33.61%,说明沙尘过境对此次污染过程有较大贡献;污染后工业源贡献显著增高,成为主要污染源,贡献率为22.71%,体现了淄博市是重工业城市的特点.研究显示,淄博市此次重污染过程颗粒物来源复杂,除受本地区域污染影响外,外来沙尘过境贡献也较大.

2011年长春市一次持续浮尘天气成因分析

利用气象探测资料和环境监测数据,采用统计分析、环流演变分析、物理量诊断以及后向轨迹法分析了长春市浮尘发生的气候特征和2011年5月12日长春市出现的一次持续时间较长、污染程度较重的浮尘天气过程。结果表明:长春地区浮尘天气整体上呈波动性减少趋势,3—5月是主要发生时期;本次浮尘天气过程沙源来自蒙古国中部和内蒙古中东部,并随高空急流的输送影响东北地区,本地沙源没有补充;高空急流明显、地面风速较小、温度露点差较大、内蒙古东部辽宁省北部存在弱风区、整层大气稳定是该区域未出现沙尘暴而出现浮尘的主要原因。

塔里木盆地东部地区一次典型区域性沙尘天气分析

利用地面气象观测资料、探空观测和美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)资料,对塔里木盆地东缘的一次典型区域性沙尘天气过程进行分析,并探讨其滞空原因及传输特征。结果表明:南疆盆地热低压的强烈发展及气温异常偏高为沙尘天气的发生提供了动力和热力条件;在浮尘天气维持期间,塔里木盆地近地层层结较稳定,垂直湍流较弱,逆温层温差与能见度具有较好的对应关系,逆温层厚度较稳定;强沙尘天气期间,逆温层中温度梯度明显,接地逆温层厚度越薄,浮尘物越易出现沉降现象,能见度则出现好转;沙尘暴转为浮尘天气时,逆温层温差和厚度存在明显的跃增;当质点移动路径经过库尔勒地区的西南或东南方向的两个关键区时,可能对库尔勒地区的沙尘天气造成影响,当质点移动以偏东路径为主时,将有利于库尔勒地区的浮尘减弱;由于受若羌地区的地理环境影响,东北、西南或偏西路径均可以造成若羌地区出现沙尘天气。

太原市冬季一次霾和沙尘“混合型污染”过程天气成因分析

2018年11月22日12月5日太原市冬季出现一次历时14天的“非典型性”污染过程。通过对该时段污染物浓度监测数据、气象监测数据、环流形势、垂直扩散条件及后向轨迹进行分析,并采用二分K均值算法对后向轨迹聚类。结果发现,此次历时较长的混合型污染过程分为“霾-沙尘-霾-沙尘-霾”五个阶段,整个污染天气过程平均能见度为7.8 km,天气现象肉眼难以分辨。形成此类污染过程的原因是冷空气较弱,近地面大气层结稳定,冷空气对污染物的清除作用有限,同时携带沙尘到达地面,导致霾和沙尘的交替出现。整个污染过程期间的后向轨迹分为4类,以PM_(10)污染为主的沙尘天气影响轨迹(2类轨迹)移动速度(10.5 m/s)高于以PM_(2.5)污染为主的霾天气轨迹移动速度(1、3、4类轨迹,移动速度分别为2.7 m/s、2.9 m/s、7.0 m/s)。从后向轨迹空间特征来看,在垂直方向上出现先下沉再抬升的运动过程,对应首要污染物为PM_(2.5)的霾天气。污染过程期间在霾天气时段,SO_(2)和NO_(2)与PM_(2.5)具有协同变化趋势;在沙尘阶段,随着PM_(10)浓度暴发式增长,上述气态污染物浓度快速下降。

阿拉伯半岛沙尘时空分布特征及气象条件

通过对阿拉伯半岛地面90个气象站20年沙尘天气、AI指数及风场的时空分布特征结合气象条件分析,确定该区域沙尘天气的发生规律及传输路径.结果表明:永久多尘地区是半岛扬沙发生最频繁的区域,从2月开始扩张,并在6月达到最大.浮尘的时空分布与扬沙类似,但还存在希贾兹山脉北部和波斯湾沿岸的高值中心,3月与永久多尘地区的高值区连成一片,6~7月达到最大,然后开始收缩并分裂成几个小中心.AI指数存在一个像倒箭头的相对高值中心,其变化具有明显的单峰分布,强度和范围在6月最大.10~4月和5~9月半岛分别盛行顺时针、逆时针旋转的风向,它们将沙尘远程传输到下游地区.天气学分析表明,冷锋入侵半岛使得来自北方的冷空气快速锲入暖空气之下,是导致沙尘天气出现的主要原因;后向轨迹聚类分析显示,半岛存在3类传输路径,其重要性依次为西北方向撒哈拉沙漠的远程传输、反气旋风场将来自伊拉克或伊朗的沙尘远程传输和本地的沙尘源传输.

邯郸市冬季一次沙尘、霾和雾接连出现的过程中污染特征解析

分析了邯郸市2021年1月11—28日沙尘、霾和雾接连出现的过程,通过混合拉格朗日综合轨迹(HYSPLIT)模型模拟不同污染过程下的气流后向轨迹,综合运用聚类分析法、潜在源贡献因子(PSCF)分析法和浓度权重轨迹(CWT)分析法解析了大气污染物的输送扩散和来源。结果表明,1月11—17日为沙尘污染天,首要污染物为可吸入颗粒物(PM_(10));1月18—19日为清洁天;1月20—24、25—28日分别为霾污染天和雾污染天,首要污染物均为细颗粒物(PM_(2.5))。此次污染过程颗粒物是首要污染物,与NO_(2)和O_(3)关系不大。沙尘污染天的气流以西北方向输入为主,污染范围较广,受来自蒙古、中国内蒙古自治区等西北地区的冷空气影响尤为明显。霾污染天的气流主要是来自邯郸市周边的短气流,主要沿山西省中部和河北省中南部呈直线分布。雾污染天的气流也主要来自邯郸市周边,以山西省南部为主。