办公通风室内可吸入颗粒物的分布特性模拟研究

以粒径在10μm以下的可吸入颗粒物为研究对象,在混合通风形式为主的办公通风室内温度场及速度场作用下,选取具有代表性的0.1μm、25μm及5μm粒径颗粒物,主要研究、对比分析不同颗粒物的室内沉积及分布特性。结果表明:不同粒径的颗粒物在室内的浓度衰减速度差别很大,小粒径0.1μm和25μm颗粒物在室内分布较均匀、沉积率较低,是影响室内空气品质的主要因素;大粒径颗粒物5μm在室内分布不均匀,受重力及室内气流组织影响明显,较多地分布在室内的下部及靠近风口处,沉积率较高。     

工业建筑中高温颗粒物在近壁区扩散特性研究

本文采用数值模拟方法对工业建筑中短时间散发的高温颗粒物在近壁区的扩散规律进行研究,明确了不同粒径的高温颗粒污染物的温度、速度变化,阐明了颗粒物与气流跟随性的差异。结果表明在扩散过程部分颗粒物会与气流分离呈现出与周围气流相反的运动状态,粒径d=20μm和30μm的颗粒物表现的更为显著,其在运动过程中具有最大上升高度,粒径d=30μm的颗粒物脱离气流的比例高达33.61%,粒径d=1μm,5μm和10μm的颗粒物可以随气流上升到厂房顶部。颗粒物在水平方向上的扩散半径随粒径的减小呈现增大趋势。扩散边缘区域的颗粒物较易脱离气流。     

置换新风系统室内颗粒物扩散及分布规律

通过对置换新风实验系统的室内各个测点的颗粒物浓度测试,得到室内各个测点的颗粒物浓度值,分析新风颗粒物的分布规律,并通过数值模拟的方法进行验证。研究表明,新风颗粒物中亚微米粒径范围的粒子对室内颗粒物浓度分布规律影响较大,且浓度分布较为均匀。颗粒物粒径在1. 0～3. 0μm范围时,粒子浓度在室内分布存在一定波动性,但总体特征还是较为平稳的。     

北京地区办公建筑室内颗粒物质量浓度分布特征

为了研究室内不同粒径颗粒物的质量浓度分布特征,对北京某办公建筑2个不同房间室内与室外颗粒物浓度进行了同步监测。结果显示:建筑室内与室外环境的不同粒径颗粒物的质量浓度均呈现双峰分布,但波峰分布区域不同;室内颗粒物以细颗粒物为主,质量浓度波峰均出现在0~2.5μm粒径范围。     

渗透通风房间室内外颗粒物质量浓度相关性分析

通过某气密性较好的办公房间的渗透通风实验,分析了室内外累积粒径颗粒物和分段粒径颗粒物的逐时质量浓度分布,以及室内外不同粒径颗粒物的质量浓度相关性。研究发现:不同粒径颗粒物的质量浓度相关性差异很大,小粒径颗粒物相关性较强,随着粒径的增大,相关性逐渐降低,当粒径大于5μm时,室内外颗粒物质量浓度无明显相关性;分段粒径颗粒物的室内外质量浓度相关性更能反映建筑围护结构的阻隔性能和室内颗粒物的污染特征。     

室内空气可吸入颗粒物粒径的楼层分布初探

目的研究随楼层增高室内空气可吸入颗粒物的粒径分布变化趋势。方法对竣工后使用3—6年的10层以上的宾馆和居民住宅内的室内积尘进行采样,按楼层的递增分组为<10、10~14、15~19、20~29和30以上楼层;用滤膜溶解涂片显微镜计数法测定颗粒物粒径为<1、1、2、5和10μm的分布构成比,做统计学概率分布的偏斜度分析。结果随楼层增高颗粒物分布构成由左偏分布转为右偏分布,粒径变小呈对数趋势r=0.955 7。经相关性t检验差异有统计学意义(P<0.05)。结论随着楼层的增高室内可吸入颗粒物的组成有粒径变小的趋势。室内空气可吸入颗粒物楼层分布趋势的研究,对于人们正确认识可吸入颗粒物的健康风险具有一定的参考意义。     

壁挂炉排放颗粒在建筑之间的扩散特性

本文利用湍流-模型及离散相模型(DPM)数值研究了当两栋建筑之间设置燃气壁挂炉时,排烟中粒径为1μm、10μm和100μm的颗粒物的扩散特性及其对建筑物周围环境的影响。结果表明:来流方向和颗粒尺寸均会影响排烟颗粒物的扩散。燃气壁挂炉排烟方向与来流风向相反时,在两栋建筑物中间形成的大尺度涡旋,有利于大尺度颗粒物的扩散;当排烟方向与来流方向相同时,建筑物中间所形成的涡旋,使颗粒物的扩散困难,颗粒物在排放口附近积聚明显,恶化了排放建筑附近的空气质量。1μm和10μm粒径的颗粒物追随流体的性能好,其运行轨迹主要受流体影响。100μm粒径颗粒物因其自身重力较大,颗粒物运行轨迹主要受重力影响,其对环境的影响取决于重力与涡的力量平衡。     

服装市场室内可吸入颗粒物PM10的污染特征

本文采用TSI AM-510型智能防爆粉尘检测仪和TSI Aero Trak TM 8220型激光粒子计数器对北京市西城区三个服装市场的室内、室外PM10的质量浓度和数量浓度进行了现场测试,并评价可吸入颗粒物的浓度水平和污染特征,分析室内外颗粒物之间的相关性及其影响因素。结果表明:1PM10是服装市场室外大气及室内环境的主要污染物。服装市场在室外颗粒物PM10质量浓度超标的情况下(0.15 mg/m~3),室内颗粒物PM10与标准相比的合格率为30%,在室外PM10质量浓度0.15 mg/m~3的情况下,室内PM10的合格率为92.2%。2服装市场室内外颗粒物浓度水平之间存在密切的相关性。室外颗粒物是室内颗粒污染的主要来源,室内颗粒物浓度随室外浓度变化而变化,且吸烟和人员活动是服装市场可吸入颗粒物的重要室内污染源。3对于颗粒物数量浓度比,室内室外PM1/PM10、PM2.5/PM10、PM1/PM2.5的比值都在0.99以上,表明可吸入颗粒物中的绝大部分都是粒径小于2.5μm的可吸入肺颗粒物,对人体健康具有更大危害。     

上海市大气中微小颗粒物的污染状况

1 前言 大气中的微小颗粒物是悬浮在大气中的尺度为几十埃至几百微米的固体或液体粒子。其中大气环境科学中最关注的颗粒物有3种——TSP、PM_(10)和PM_(2.5),分别指空气动力学当量直径小于或等于100μm、10μm和2.5μm的悬浮颗粒物。TSP中粒径较大的粒子由于重力作用,会较快沉降下来(重力沉降速度为0.01～1m/s);粒径大于10μm的颗粒     

颗粒物的庇护作用对紫外线消毒效果的影响

以某污水厂的紫外线消毒单元为研究对象,跟踪研究紫外线的消毒情况,分析出水浊度对消毒效果的影响;同时通过小试,研究颗粒物对粪大肠菌群的遮蔽、包裹作用对紫外线消毒效果的影响。结果表明,紫外线消毒效果随出水浊度的升高而降低,当出水浊度3.5 NTU时,取得良好的紫外线消毒效果。颗粒物对紫外线消毒效果的影响主要与颗粒物的包裹作用及自身粒径有关,浊度对紫外线消毒效果的影响主要是颗粒物的包裹作用造成的,而能起到包裹作用的颗粒物粒径5μm。     

不同住所室内PM2.5的浓度变化规律及温湿度对室内颗粒物影响的初探

为深入探究不同住所室内颗粒物PM_(2.5)的浓度水平随室外颗粒物及室内污染源的变化规律,于2017年1月-2018年1月对北京城区4户居民住宅、2个学生宿舍和1户农村住宅的室内PM_(1.0)、PM_(2.5)及PM_(10)浓度、室外PM_(2.5)浓度及室内外温湿度变化进行了逐时测试,并对测试分析结果进行了差异性检验。结果表明:①城市住户室内污染源对室内PM_(2.5)浓度的影响程度为:吸烟烹饪清洁。农户污染源对室内PM_(2.5)的影响顺序为:燃煤燃烧薪柴吸烟清洁人员活动。②当住所门窗关闭室外雾霾开始或结束后,室内PM_(2.5)浓度的升高或降低均延迟于室外PM_(2.5)的变化。③城市住宅与学生宿舍的平均I/O小于1,农村住户的平均I/O大于1,且不同住所之间的I/O差异性显著(P0.05)。④住户相对湿度在10%～50%时(冬季采暖),室内颗粒物PM_(1.0)/PM_(2.5)及PM_(2.5)/PM_(10)的比值随相对湿度增加而增加,室内细颗粒PM_(2.5)的主要占比为细微颗粒物PM_(1.0);住户相对湿度在50%～80%时(秋季实测),室内颗粒物PM_(1.0)、PM_(2.5)和PM_(10)平均浓度随相对湿度增加而下降。⑥Spearman相关分析得到室内外温差与室内PM_(10)浓度和PM_(2.5)浓度呈现显著性负相关,与室内PM_(1.0)浓度无明显相关性。研究成果可为室内颗粒物控制提供理论依据并对改善住所环境和保护人体健康具有重要意义。     

北京冬季某静电净化器新风净化性能研究

对北京冬季(2015年11月至2016年1月)某静电净化器新风净化性能进行了连续2个月的性能测试。主要研究了积尘前后对0.01～5μm粒径颗粒物的净化效果;在不同室外环境下测试了积尘前后的臭氧产生情况,分析了臭氧超标原因;研究了初始未积尘的静电净化器在2个月内连续净化新风时效率的衰减情况。结果表明:该静电净化器净化效率受集尘板积尘和环境颗粒物浓度影响,集尘板积尘时效率下降,且环境颗粒物浓度越低,净化效率随时间下降越快。新风温度较低(-2℃)、PM2.5浓度较高(160μg/m3)时,产生的臭氧增多。根据实测结果给出了使用静电净化器的注意事项。     

南京郊区一次轻度污染过程中颗粒物数浓度垂直分布特征

近年来以PM2.5为代表的颗粒物污染备受社会各界关注,针对大气颗粒物污染,很多的研究大都集中质量浓度上,而且针对颗粒物的观测采样也重点放在市中心区,本文将目光放在大气颗粒物的数浓度上,选取南京市浦口区为采样点,利用日本加野麦克斯3887D型尘埃粒子计数器观测了生活区和风景区的颗粒物垂直分布。结果表明:生活区和风景区中,不同层次不同直径的颗粒物处于同一个量级,只是垂直分布特征存在差异。生活区中,直径较小(直径为0.3μm、0.5μm、1μm)的粒子数浓度随高度增加先增后减,而直径偏大(直径为3.0μm、5.0μm)的粒子其数浓度分布特征则恰好相反。在风景区,随着颗粒物直径的增大,颗粒物数浓度随高度减小的趋势越显著。     

会议室环境中可吸入颗粒物浓度分布研究

在进行了大量实际监测的基础上选择两处有代表性的会议室作为监测对象,分析了室内颗粒物质量浓度分布情况及影响因素.研究结果表明,室内小粒径(小于1um)颗粒物质量浓度所占比例大且存在状态稳定,大粒径颗粒物的质量浓度波动主要是由室内人员走动等造成的.     

小麦颗粒大小对生长猪营养物质消化率、生长性能和肠道菌群的影响

研究旨在测定小麦粒径对生长猪消化率(体外和体内)、生长性能和肠道菌群的影响。试验猪饲喂小麦-豆粕型日粮,其中含小麦70.85%,小麦平均粒径为330、430、450、470、580和670μm。配制日粮前,利用两步法(胃蛋白酶和胰蛋白酶)来测定小麦中干物质(DM)和粗蛋白质(CP)的体外消化率。试验选取平均体重(BW)为21.2±1.2 kg公猪30头,饲喂6种日粮,分别含有不同粒径(330、430、450、470、580和670μm)的小麦,测定DM、总能(GE)和N的体内表观消化率。选取初始体重为10.4±0.9 kg的小猪,分为6个处理组,每个处理组10头,喂养相同的日粮28 d后,对小麦粒径对生长性能和肠道微生物的影响进行评估。小麦粒径从670μm减少到330μm,DM消化率从17%增加到26%(线性,P<0.05),CP消化率从55%增加到66%(线性,P<0.05)。生长猪消化实验表明,粒径对DM和GE在体内的消化率没有任何影响。与体外消化率相比,随着小麦粒径的减小,表观氮在体内的消化率先增加后降低,在430μm粒径时,N消化率最大(二次,P=0.028)。平均日采食量(ADFI)和增重饲料比不受粒径的影响。而腹泻发生率随粒径减小而增加(P<0.05)。粒径和平均日增重(ADG)呈二次相关(P=0.038),粒径在430~470μm时具有最大的ADG。此外,小麦粒径从430μm增加到470μm显著增加了有益菌群(双歧杆菌和乳杆菌)数量(P<0.05),抑制了病原菌(大肠埃希菌)数量(P<0.05),促进了肠道菌群的多样性(P=0.02)。研究表明,430~470μm的小麦粒径对于生长猪是可以接受的。     

基于建筑物楔形缝隙的室外悬浮颗粒穿透建筑过程模拟分析

室外环境对于室内环境的影响受到了广泛的重视。在密闭条件下,室外污染一般通过建筑缝隙渗透到室内。利用数值模拟手段,研究楔形缝隙等不同缝隙形状下,室外悬浮颗粒物建筑缝隙穿透过程的影响。研究结果表明,楔形缝隙夹角对于粒径小于0.1μm和大于1μm的颗粒物穿透过程影响较为明显,同时在楔形缝隙入口高度相同时,透系数随着夹角的增大而减小。     

随机排列纤维过滤器颗粒捕集特性的数值研究

结合Matlab软件和数值计算前处理软件Gambit中的Journal文件建立了随机排列纤维过滤器模型,利用计算流体动力学(CFD)技术对4种随机排列纤维过滤器内部气-固两相流动特性进行数值研究,并将数值计算值和经典模型及实验关联式进行了比较。结果表明:利用论文提出的建模方法可以得到与实际纤维过滤器相似的模型。过滤器压力损失的数值计算预测值和实验关联式吻合较好,误差均在2%以内。不同结构过滤器收集效率的数值计算结果和理论模型的趋势基本一致,且不同粒径范围的颗粒收集机理也不同。对于小粒径颗粒(dp0.5μm),主要由布朗扩散起作用,dp1.5μm时,惯性碰撞贡献较大,当0.5μm≤dp≤1.5μm时,2种机理作用都较弱。另外,纤维直径和纤维填充密度分布会影响纤维过滤器的过滤性能,论文中,结构1(纤维直径和填充密度沿气流方向减小)的过滤器和结构3(纤维直径和填充密度沿气流方向增加)的收集效率高于结构2(在气流方向上纤维直径减小而填充密度增大)和4(在气流方向上纤维直径增大而填充密度减小),而压力损失则恰恰相反。结构1在大颗粒的收集上好于结构3,对于小颗粒则正好相反。结构4对于所有类型的颗粒的收集都要好于结构2。     

雨洪水中悬浮颗粒物的沉降试验研究

用雨洪水进行地下水人工回灌时,水中的悬浮物易造成含水介质物理堵塞,致使回灌效率明显降低。本文在野外调查和采样的基础上,用河底沉积物进行了悬浮颗粒物的自由沉降试验,分别研究了颗粒物粒径、悬浮物浓度及环境温度对水中悬浮物去除的影响。研究表明,当沉降速度为1m/h时,粒径在18.1μm以上的颗粒物可以通过沉降完全去除;当沉降速度为1m/h时,悬浮物的初始浓度分别为115mg/L和516mg/L时,悬浮物的去除率分别为67.7%和81.3%;温度升高可以加快大颗粒物沉降,但当沉降速度为0.33m/h时,温度在18~50℃内变化对于7μm以下颗粒物沉降的影响很小。该研究结果可为人工回灌过程中的雨洪水预处理提供理论依据和技术指导。     

一次回风系统中静电过滤器的净化效果分析

静电过滤器的净化机理为通过高压放电极化空气中的颗粒物,在电场作用下使带电颗粒物趋向集尘板。将静电过滤器安装在一次回风全空气系统中,利用颗粒物分析仪、大气采样泵、风速测试仪等仪器对室内颗粒物浓度进行实测分析。结果显示,静电过滤器对0.450μm以上粒径颗粒有更好的净化效果。送风速度增大会在一定程度上降低静电过滤器的净化效率。     

分流制系统雨水管网混接雨天溢流污染特征研究

分流制雨污混接系统雨天溢流污水是导致城市水体黑臭的重要原因。选择南宁市老城区存在雨污混接的雨水排口的溢流污水进行采样监测，分析溢流污水水质变化和颗粒物粒径分布情况，探讨降雨强度、降雨历时、前期干旱时间等对溢流污水颗粒物粒径分布的影响。结果表明，溢流污水COD、NH₃-N和TN浓度分别超过地表水Ⅴ类水质标准4.7、4.1和6.4倍，浓度在降雨强度最大值后10 min内达到峰值。溢流污水中10～125μm的颗粒物最多，占总颗粒的60%。降雨径流和管道沉积物对溢流污水皆有较大贡献，降雨径流中4～63μm的颗粒物占总颗粒的30%，主要贡献溢流污水中的小颗粒物；管道沉积物中主要是粒径>250μm的颗粒物，是溢流污水中大颗粒物的贡献者。降雨强度会影响溢流污水中颗粒物粒径分布，其中63～125μm颗粒物体积分数与降雨强度呈显著负相关(P<0.05)。