基于改进WOA-BP神经网络的网格化空气质量监测仪数据修正

空气污染严重威胁人类健康,近年来逐渐兴起的基于传感器技术的微型空气监测仪(简称微型站)具有体积小、造价低的优点,符合当前网格化、精细化的空气质量管理模式。但微型站中使用的电化学传感器存在复杂的气体交叉干扰,影响设备的准确性。针对交叉干扰非线性,难以用明确的数学表达式描述的问题,提出将改进鲸鱼算法优化的反向传播(CIWOA-BP)神经网络应用于微型站数据的修正。CIWOA-BP算法结合了BP神经网络善于处理非线性黑箱问题的优势以及CIWOA全局寻优的能力。结果表明:经过CIWOA-BP修正后的微型站可以实现对混合气体中的NO_(2)、CO、O_(3)和SO_(2)的准确定量分析,4种气体的计算值和实际值之间的拟合优度(R^(2))均超过了0.97,效果优于一元、多元线性回归和传统的BP神经网络,可以很好地提升设备对空气污染物的监测精度。

光散射法与空气动力学法粒径谱仪在PM_(2.5)切割器评价中的差异研究

环境标准HJ 93—2013采用气溶胶粒径谱仪检测切割器,但是对选用哪种原理的粒径谱仪未明确要求。该文分别利用光散射法和空气动力学法粒径谱仪对同一台旋风式PM_(2.5)切割器进行检测,结果发现使用8个粒径单分散聚苯乙烯微球时,两种仪器都能得到预期的捕集效率曲线,相关参数也都合格。光散射粒径谱仪测量结果受颗粒种类影响显著,相比之下,动力学粒径谱仪测量结果基本不受颗粒物种类影响。结果表明,如果采用8个粒径单分散聚苯乙烯微球检测切割器,光散射或动力学法粒径谱仪都可以,结果差异不大,但是如果为了提高检测效率,采用混合多分散粒子,则只有动力学法粒径谱仪能满足要求。

荧光法生物气溶胶监测仪性能验证及应用

利用荧光法生物气溶胶监测仪设备分别进行总粒子计数效率、荧光粒子计数效率评价,并在实验室和实际应用场景利用多种微生物气溶胶进行验证。通过菌落计数法和显微镜观察2种传统的离线检测方法与实时在线生物气溶胶监测仪的数值比对,发现实时生物气溶胶监测技术与传统方法检测结果具有较好的一致性。同时应用生物气溶胶监测仪对不同应用场景中的生物粒子进行监测,验证了检测结果的的可靠性。

PM_(1)切割器的评价及其与PM_(2.5)切割器的切换研究

开展了PM_(1)切割器的性能评价研究,通过搭建基于静态箱法的评价系统,选用8种粒径的单分散聚苯乙烯微球,结合空气动力学粒径谱仪获取PM_(1)切割器的捕集效率,最终得出拟合曲线.通过该方法测量得出某台BGI的PM_(1)切割器在16.67 L·min^(-1)工作流量下的50%切割粒径分布在(1.0±0.1)μm范围内,几何标准偏差分布在1.2±0.1范围内.同时研究了采样流量对PM_(1)切割器性能的影响,发现50%切割粒径随流量增大呈现减小趋势,而几何标准偏差一致性较好,偏差不超过1%,尤其当采样流量为6.77 L·min^(-1)时,PM_(1)切割器的性能可调整为符合国家标准对PM_(2.5)切割器的要求,本研究成果为PM_(1)切割器评价方法及性能指标的确定提供了参考.

几种常见非国标法颗粒物切割器性能评价及问题分析

通过搭建基于静态箱法的切割器捕集效率评价系统,分别评价了几种常见国产非国标法颗粒物切割器的性能.结果表明,2~3L·min^(-1)的小流量国产切割器的D_(a50)在2.5μm附近,但曲线形状与标准形状差异较大,几何标准偏差不符合要求;可调流量国产切割器符合国家标准对PM_(2.5)切割器的性能要求,但不符合对PM_(10)切割器的性能要求;带切换阀切割器的切换阀如果未能完全切换到预定位置,会影响切割器的性能指标.通过与同类型的进口切割器对比,揭示了国产非国标法颗粒物切割器目前存在的问题较多,并对其提出了改进建议,如提高切割器的加工精度、优化切换阀控制准确度等.