大气气溶胶相关研究综述
摘要
近日，环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上，随着大气污染给人民生活带来的不便增多，人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析：大气气溶胶的基本特征，大气气溶胶的气候效应，国内外相关的大气气溶胶研究计划。
关键词：大气气溶胶；气候效应；环境健康；研究综述
前言
气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子，其实际直径一般为0.001～100μｍ，动力学直径为0.002～100μｍ，对人体、环境、气候等产生着重要的影响。
[4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用，近年来越来越引起科学界的重视。
很多过程可以产生气溶胶，根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等；人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来，人类活动不仅直接向大气排放大量粒子，更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X，NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子，形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘，也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分，但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展，人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5]
气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外，气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1]
由于气溶胶的气候效应问题，气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一，大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划（IGAC）科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划（ICAP）合并重组，大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容，发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究，也涉及到大气科学的各个领域，具有很强的综合性。
大气气溶胶的基本特征
气溶胶的基本特性研究是研究气溶胶对气候和环境影响的基础为制订合理的空气质量标准、解析污染源、研究气溶胶对大气化学过程的影响和健康效应，也需要对气溶胶的特性进行深人的研究。自从城市化开始后，大气颗粒物就成为城市空气污染的重要因素。因此，气溶胶特性研究一直是大气环境研究的重要的课题。
大气气溶胶的物理性质是研究其特征的基础。大气气溶胶颗粒的粒径范围在0.003—100微米之间，气溶胶的粒径分布可以用三模态来解释。气溶胶的颗粒浓度通常用微克每立方米（PM）来表示。其他重要的物理性质还有光学性质和吸湿性，真是气溶胶的光学性质诸如对太阳光的散射和吸收使其对气候产生重要影响。
气溶胶的粒子大小约在100~10000纳米之间，属于粗分散物系。气溶胶粒子是悬浮在大气中的多种固体微粒和液体微小颗粒，有的来源于自然界，如火山喷发的烟尘、被风吹起的土壤微粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、细菌、微生物、植物的孢子花粉、流星燃烧所产生的细小微粒和宇宙尘埃等：有的是由于人类活动，如煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质，以及车辆产生的废气排放至空气中的大量烟粒等。当气溶胶的浓度达到足够高时，将对人类健康造成威胁，尤其是对哮喘病人及其他有呼吸道疾病的人群。空气中的气溶胶还能传播真菌和病毒，这可能会导致一些地区疾病的流行和爆发。
气溶胶粒子具有分布不均匀、变化尺度小、复杂性的特点，多集中于大气的底层，对云的凝结核、雨滴、冰晶形成，进而对降水的形成起重要作用。气溶胶甚至可以改变云的存在时间，能够在云的表面产生化学反应，决定降雨量的多少，影响大气成分。
由于气溶胶的分散介质是气体，气体的粘度小，分散相与分散介质的密度差很大，质点相碰时极易粘结以及液体质点的挥发，使气溶胶有其独特的规律性。气溶胶质点有相当大的比表面和表面能，可以使一些在普通情况下相当缓慢的化学反应进行得非常迅速，甚至可以引起爆炸，如磨细的糖、淀粉和煤等。
气溶胶质点能发生光的散射，这是使天空成为蓝色，太阳落山时成为红色的原因。在动力性质方面，其布朗运动非常剧烈，当质点小时具有扩散性质；当质点大时，由于与介质的密度差大，沉降显著。因介质是气体，这些动力性质与气体分子自由路程有关。在电学性质方面，气溶胶粒子没有扩散双电层存在，但可以带电，其电荷来源于与大气中气体离子的碰撞或与介质的摩擦，所带电荷量不等，且随时间变化；质点既可带正电也可带负电，说明其电性决定于外界条件。在稳定性方面，气溶胶粒子没有溶胶粒子那样的溶剂化层和扩散双电层，相碰时即发生聚结，生成大液滴（雾）或聚集体（烟），此过程进展极其迅速，所以气溶胶是极不稳定的胶体分散体系，但由于布朗运动的存在，也具有一定的相对稳定性。
大气气溶胶的气候环境效应
气溶胶对气候和环境的辐射效应研究基本上是从20世纪90年代开始的，主要包含两部分
内容:一是不同地区气溶胶对周围环境的辐射效应研究，主要局限于局地范围和特定的气溶胶类型；二是气溶胶气候效应的模式研究，主要从局域和全球尺度对气溶胶的气候效应进行模拟研究，以阐明气溶胶对气候变化的影响。在研究局地气溶胶的辐射效应方面，兰州大学作了大量的研究工作。兰州是中国主要的重工业城市，由于其特殊的地理环境，兰州市的大气环境污染是一个非常突出的问题，20世纪80年代开始兰州大学就开展了光化学烟雾等方面的研究工作，90年代开始关注气溶胶对环境的辐射效应，对城市边界层气溶胶的辐射效应进行了很有成效的研究工作，并建立了兰州城市气溶胶光学特性参数化方案，文献[6]对此有详细论述。李子华等[7]对重庆气溶胶辐射特性也进行了详细研究。沈志宝、魏丽等[8]根据“黑河地区地-气相互作用观测试验研究”（HEIFE）的地面辐射和大气浑浊度观测资料，配合同期AVHRR卫星观测资料，研究了大气沙尘辐射特性以及大气沙尘对地面辐射收支的影响。张瑛等[9]还研究了不同比例、不同尺度、不同混合方式情况下硫酸盐和碳黑气溶胶的辐射效应。目前国际上对于大尺度气溶胶的气候效应的研究主要是建立在模式研究基础之上，中国科学家对气溶胶气候效应也开展了很多研究工作。尹宏等[10]利用一维辐射对流模式，采用两流近似和累加法求解多次散射的辐射传输方程，计算了一般天气条件和沙尘暴天气下气溶胶粒子对太阳辐射的吸收和对大气的加热，得到北京沙尘暴天气发生时大气太阳辐射加热率比无气溶胶大气多80%～318%。巴勒德等[11]利用两层大气环流模式，研究了1991年爆发的皮纳图博火山对短期气候的影响，结果显示皮纳图博火山喷发使低纬太阳辐射减少，亚洲和北美大陆中高纬度地面温度上升，火山喷发对辐射的影响使北半球主要的大气活动中心和南方涛动强度减弱。胡荣明等[12]根据国内测算的排放因子数据和国家、部委及各省市统计的排放源数据，计算得到了中国大陆1°×1°的SO2排放分布，应用二维能量平衡模式计算了中国地区人为排放的硫酸盐气溶胶的辐射强迫，得到中国地区由于人为排放的硫酸盐气溶胶引起的辐射强迫和最大地面温度变化都集中在中国东部长江中下游地区和四川地区，最大辐射强迫达-3 W/m2；然后他利用该模式研究了平流层气溶胶的辐射强迫水平分布以及皮纳图博火山喷发对地面平衡温度的影响[13]，发现平流层气溶胶辐射强迫水平分布不仅与本身的水平变化有关，而且与下垫面反照率有很大关系，皮纳图博火山喷发后1.5 a左右降温最大，5 a以后降温已经很小。罗云峰[14]利用全国42个甲级日射站1979～1990年直接辐射资料，根据改进的邱金桓宽带遥感方法，计算得到了全国范围内气溶胶分布，然后把气溶胶的辐射嵌套于NCAR CCM1三维大气环流模式中，模拟了中国地区气溶胶的直接辐射强迫及其气候效应，结果显示中国地区大气气溶胶辐射强迫春季最大，达-13 W/m2，冬季1月最小，为-5.3W/m2，年平均-8 W/m2，两个明显的大值区为青藏高原北侧到黄河中上游及河套地区，四川盆地、贵州北部到长江中游以南地区。该研究把气溶胶的辐射嵌套于三维大气环流模式中研究气溶胶的辐射强迫，更能反应实际大气气溶胶对气候的影响，是气溶胶气候效应研究的一个发展方向。由于复杂的二维能量平衡模式在研究火山活动等气溶胶对气候影响时还有很多不确定性。1999年辛国君[15]利用比较简单的零维能量平衡模式分析了气溶胶的气候效应，结果表明，气溶胶含量增加能够引起大气温度升高、地表感热输送和蒸发潜热减少，引起全球干旱。气溶胶对大气的温度效应不仅与气溶胶光学特性有关，还强烈依赖于地面反照率特性，地面反照率的反馈效应使气溶胶的气候效应加强。
大气气溶胶研究进展
国际上最早于20世纪70年代开始利用卫星遥感观测气溶胶的工作。1977年NOAA开始利用AVHRR可见光通道进行海洋上空气溶胶光学厚度的遥感[19]，并于1981年实现了海洋上空气溶胶光学厚度的业务化反演。此后SeaWiFS、MODIS、MERIS 等一系列卫星传感器的遥感数据都被用于气溶胶观测和反演。Husar等[20]利用1989-1991 年的NOAA/AVHRR 资料对全球海洋上空不同区域的等效气溶胶光学厚度（EAOT）的分布及气溶胶来源进行了研究，指出风力扬起的沙尘和生物质燃烧是EAOT出现高值的主要原因，特别是在非洲、中东和亚洲内陆等地区，而在北大西洋中纬度地区则主要是受欧洲和北美的污染排放的影响。北半球的年平均EAOT是南半球的1.7倍，季节变化上来说，夏季是冬季的两倍。我国从20世纪80 年代开始气溶胶的卫星遥感研究工作。1986年赵柏林等利用极轨气象卫星NOAA-7 的AVHRR 可见光通道实现了晴天、无尘暴条件下渤海上空大气气溶胶光学厚度的反演。陈本清等利用2002-2004年的MODIS数据对台湾海峡及周边地区气溶胶的时间和空间分布进行了分析。结果表明，该区域的多年平均的气溶胶光学厚度沿海岸线呈带状分布，并且光学厚度随离岸距离的增大而逐渐减小；受沙尘、季风、降雨等的影响，春季气溶胶光学厚度值较高、夏季值较低，冬季略高于秋季。于暘等利用10年的MODIS月平均数据分析了黄渤海区域气溶胶光学厚度长期的变化趋势及成因。郝增周等利用SeaWiFS 气溶胶产品分析了中国海域气溶胶光学厚度月变化、季节变化和空间分布特征。卫星遥感虽然可以提供大范围、长期的观测数据，但是卫星遥感数据多用于分析气溶胶时空分布特征。而地基测量则可以提供更多的光学参数，更加可靠的数据。目前国际上主要有两大地基气溶胶观测网络，分别是世界气象组织WMO （World Meteorological Organization）的全球大气观测计划GAW （Global Atmosphere Watch Program）和美国国家航空航天局NASA（National Aeronautics and Space Administration）主导的气溶胶自动观测网络AERONET （Aerosol Robotic Network）。同时，法国、加拿大、澳大利亚、日本等国也建立了各自的国家气溶胶观测网。国际全球大气化学计划IGAC（International Global Atmospheric Chemistry）也组织了多次气溶胶特性实验（Aerosol characterization experiment，简称ACE），利用机载和船载等多种观测仪器对气溶胶进行综合观测。Smirnov等总结了30余年的气溶胶光学厚度和粒径分布观测结果，并分析了5个AERONET岛屿站点的长年的气溶胶观测资料，指出位于热带太平洋的三个站点为清洁海洋性气溶胶，500nm 波段气溶胶光学厚度平均值为0.07，波长指数的平均值在0.3~0.7之间；热带与亚热带大西洋之间的两个站点受沙尘、烟尘和工业污染的影响十分明显，气溶胶光学厚度较大，500nm 波段气溶胶光学厚度平均值为0.14。对所有站点来说细模态有效半径R eff= 0 .11±0.01μm，粗模态有效半径R eff= 2. 1±0.3μm。Dubovik等利用7个AERONET 站点的观测数据，分析了4 种主要气溶胶类型（沙尘、生物质燃烧、城市工业和海洋性气溶胶）的吸收性、单次散射反照率ω0、光学厚度等光学性质，指出沙尘气溶胶在蓝光波段吸收性较强，ω0（440）在0.92~0.93 之间，波长大于550nm 时吸收性较弱，ω在0.96~0.99之间。生物质燃烧气溶胶的吸收性与植物类型和各燃烧阶段的相对贡献有关。0
城市工业气溶胶的吸收性变化范围较大，存在ω0（440）=0.98、ω0=0.89等多种情况。[20] 针对中国周边海域的气溶胶研究国内学者也开展了很多工作。申彦波等利用船基太阳光度计观测资料分析了不同天气条件下我国东部海域气溶胶光学厚度的变化，并结合MODIS 数据分析了气溶胶光学厚度的时空分布以及与北方沙尘天气的关系。刘亚豪等分析了渤海及北黄海气溶胶的分布规律，指出其波长指数在0.12~1.64 之间，浑浊度系数的范围为0.03~2.76，还指出气溶胶光学厚度与标准化气压存在明显的负相关关系。吴天等分析了中国东海小洋山岛2008 年春季的PM2.5 和TSP 采集样品，指出人为活动排放的污染物对该地气溶胶的贡献率高于70%，春季东海近海气溶胶的主要来源是陆源输送。刘毅等基于10 个航次的实测资料研究了中国近海气溶胶的时空分布，指出陆源、降水量及大尺度天气形势是影响海上气溶胶浓度变化的主要因子。赵崴等分别分析了晴天和有霾条件下黄海和东海海区春季气溶胶光学厚度和粒径谱。[20]
总结
笔者经过大量的文献查阅和研究综合，认为虽然气溶胶一直是学术界关注的重点课题之一，但是由于种种条件限制，目前对大气气溶胶的研究仍然处于观测，探索阶段。虽然借助于现代分析仪器和卫星遥感技术能够对气溶胶的性质、运动、来源以及对气候的影响有着初步的结论，但是关于大气气溶胶的特征，气候效应仍然没有成熟的理论体系。面对目前社会对PM2.5的关切，科学界不能提出完整的大气治理计划，只能依据气溶胶中细微颗粒物的大概来源，进行广泛而耗资巨大的撒网式治理，并不能依据气溶胶的来源、运动和理化性质综合考虑进行有针对性的治理。
笔者认为，面对目前科技需求，学术界对大气气溶胶的研究应有所偏向，一方面应积极探索造成空气污染的PM2.5和PM10的主要来源以便进行有针对性的治理；另一方面，对于已经形成的污染颗粒也应积极研究细微颗粒物的“凝聚核”以便采取人工方式使其沉降并结合大气气溶胶的运动规律研究范围小，效率高的治理方案。
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环境化学期末考试复习资料
环境化学期末考试复习资料 一、名词解释： 1、环境问题：人类各种活动或自然因素作用于环境而使环境质量发生变化，由此对人类的生产、生活、生存与持续发展造成不利影响的问题称为环境问题。 2、环境污染：由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件，叫做环境污染。 3、富营养化：是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其它生物大量死亡的现象。 4、分配系数：非离子性有机化合物可以通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一段时间达到分配平衡，此时有机化合物在土壤有机质和水中的含量的比值称为分配系数。 5、标化分配系数：达分配平衡后，有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度之比称为标化分配系数。 6、辛醇-水分配系数：达分配平衡时，有机物在辛醇中的浓度和在水中的浓度之比称为有机物的辛醇-水分配系数。 7、生物浓缩因子：有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比。 8、亨利定律常数：化学物质在气——液相达平衡时，该化学物质在在水中的平衡浓度和其水面大气中的平衡分压之比。 9、水解常数：有机物在水中水解速率与其在水中浓度之比称为水解常数。 10、直接光解：有机化合物本身直接吸收太阳光而进行分解反应。 11、敏化光解：腐殖质等天然物质被光激发后，将激发的能量转移给有机化合物而导致分解反应。
12、光量子产率：进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比称为光量子产率。 13、生长代谢：微生物可用有机化合物(有机污染物)作唯一碳源和能源从而使该化合物降解的代谢。 14、共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一用碳源和能源，须有另外的化合物提供微生物的碳源和能源，该化合物才能降解。 15、生物富集（Bio-enrichment）：指生物通过非吞食方式（吸收、吸附等），从周围环境（水、土壤、大气）中蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。 16、生物放大(Bio-magnification)：同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物富集某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。 17、生物积累(Bio-accumulation) ：指生物从周围环境（水、土壤、大气）和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。 18、半数有效剂量（ED50）和半数有效浓度（EC50）：毒物引起一群受试生物的半数产生同一毒作用所需的毒物剂量和毒物浓度。 19、阈剂量：是指长期暴露在毒物下，引起机体受损害的最低剂量。 20、最高允许剂量：是指长期暴露在毒物下，不引起引起机体受损害的最高剂量。 15、基因突变：指DNA中碱基对的排列顺序发生改变。包括碱基对的转换、颠换、插入和缺失四种类型。 16、遗传致癌物：1）直接致癌物：直接与DNA反应引起DNA基因突变的致癌物，如双氯甲醚。 2）间接致癌物（前致癌物）：不能直接与DNA反应，需要机体代谢活化转变后才能与DNA反应导致遗传密码改变。如二甲基亚硝胺、苯并(a)芘等。
气溶胶灭火系统说明书
目录 一、热气溶胶灭火技术简介 (2) 1、YHQRR热气溶胶灭火机理 (2) 2、YHQRR热气溶胶灭火技术性能 (2) 二、YHQRR热气溶胶灭火装置的技术特点 (3) 1、可靠的启动装置 (3) 2、独特的冷却装置 (3) 3、产品选型及分类 (3) 4、灵活的应用方式 (4) 5、市场技术优势 (4) 三、YHQRR热气溶胶灭火系统设计要求 (4) 1、YHQRR热气溶胶灭火系统适用范围 (4) 2、YHQRR热气溶胶灭火系统设计基本参数 (4) 3、YHQRR热气溶胶灭火剂设计用量计算 (5) 4、YHQRR热气溶胶灭火系统配置要求 (5) 四、YHQRR热气溶胶灭火系统注意事项 (7) 1、YHQRR热气溶胶灭火系统设计、施工注意事项 (7) 2、YHQRR热气溶胶灭火系统调试注意事项 (7) 3、YHQRR热气溶胶灭火系统管理注意事项 (7)
一、热气溶胶灭火技术简介 1、YHQRR热气溶胶灭火机理 “气溶胶”是指液态或固态的微粒悬浮于气体介质中的一种物质，其灭火机理如下所述： 1.1、吸热降温灭火机理 热气溶胶产物中的固体微粒主要为M2O、M2CO3和MHCO3，这三种物质在火焰上均会发生强烈的吸热反应。M2O在温度大于350℃时就会分解，M2CO3的熔点为891℃，超过这个温度就会分解，MHCO3在100℃开始分解，200℃时完全分解，这些都是强烈的吸热反应，另外，M2O和C在高温下还可能进行如下吸热反应： M2O+C→2M+CO 2Ｍ2O+C→4M+CO2 上述反应都是强烈的吸热反应，这些固体微粒在火场中发生上述化学反应之前的物理气化过程中还需要从火焰中吸收大量的热，使其达到上述反应所需的温度而进行反应。任何火灾在较短的时间内所释出的热量是有限的，如果在较短的时间内，气溶胶中的上述固体微粒能够吸收火焰的部分热量，那么火焰的温度就会降低，则辐射到可燃烧物燃烧面时，用于气化可燃物分子和将已经气化的可燃烧分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应的速度就会得到一定程度的抑制，这种作用在火灾初期尤为明显。 1.2、化学抑制灭火机理 ①气相化学抑制作用 通过上述的一系列吸热反应以后，气溶胶固体微粒所分解出的M可以以蒸气或失去电子的阳离子形式存在。它与燃烧中的活性基团H·、O·和·OH的亲合力反应能力要比这些基团以及这些基团与其它可燃物分子或自由基之间的亲合反应能力大得多，故可在瞬间与这些基团发生多次链式反应： Ｍ+·OH→MOH Ｍ+O·→MO ＭOH+·OH→KO+H2OＭOH+H·→Ｍ+H2O 如此反复大量消耗活性基团，并抑制活性基团之间的放热反应，从而将燃烧的链式反应中断，使燃烧得到抑制。 ②固相化学抑制 气溶胶中的固体微粒是很微小的，具有很大的比表面积和表面能，属典型的热力学不稳定体系，它具有强烈地使自己表面能降低以期达到一种相对稳定状态的趋势。因此它可以有选择性地吸附一些带电离子，使其表层的不饱和力场得到补偿而达到某种相对稳定状态。另外这些微粒虽小，但相对于自由基团和可燃物裂解产物的尺寸来说却要大得多，相比对活性自由基团和可燃物裂解产物具有相当大的吸附能力。这些微粒在火场中被加热以致发生气化和分解是需要一定时间的，而且也不可能完全被气化或分解。当它们进入火场以后，当受到可燃物裂解产物和自由活性基团的撞碰冲击后，瞬间对这些产物和基团进行物理或化学吸附，并可在其表面与活性的基团发生化学作用。可发生以下反应： Ｍ2O+2·H→2KOHＭOH+·H→MO+H2O ＭO+·H→KOHＭ2CO3+2·H→2ＭHCO3 通过以上化学或物理作用达到消耗燃烧活性自由基团的目的，另外吸附了可燃物裂解产物而未被气化分解的微粒，可使得可燃物裂解的低分子产物不再参与产生活性自由基的反应，这将减少自由基产生的来源，从而抑制燃烧速度。 1.3、惰性气体窒息机理 热气溶胶灭火剂是一种自携氧可燃混合型药剂，其配方设计一般为正氧平衡和零氧平衡，这使得其在反应释放气溶胶的过程中不需消耗空中的氧，所以它一般不会降低防护区的氧含量。那么其所释放的惰性气体是如何局部对燃烧区的氧含量进行降低呢？这应该是通过CO2来实现的，因为CO2比空气重（CO2的分子量为44，空气的平均分子量为29），所以当火源较低时，CO2气体通过重力可下降到燃烧区取代空气使这一区域氧含量局部降低。 总的来说，热气溶胶的灭火作用是以上两种机理协同发挥作用的结果，其中以固体微粒的吸热降温和化学抑制作用为主，惰性气体的窒息作用为辅。 2、YHQRR热气溶胶灭火技术性能 2.1、技术经济性 热气溶胶灭火装置形态多样、配置灵活、启动可靠，可干净、迅速、高效、低成本的早期灭火和抑爆，是目前较理想的环保型灭火系统。热气溶胶灭火系统工作时，是在固体气溶胶发生剂通过热化学燃烧反应过程中生成的，
大气气溶胶相关研究综述
摘要 近日，环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上，随着大气污染给人民生活带来的不便增多，人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析：大气气溶胶的基本特征，大气气溶胶的气候效应，国内外相关的大气气溶胶研究计划。 关键词：大气气溶胶；气候效应；环境健康；研究综述 前言 气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子，其实际直径一般为0.001～100μｍ，动力学直径为0.002～100μｍ，对人体、环境、气候等产生着重要的影响。 [4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用，近年来越来越引起科学界的重视。 很多过程可以产生气溶胶，根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等；人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来，人类活动不仅直接向大气排放大量粒子，更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X，NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子，形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘，也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分，但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展，人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5] 气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外，气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1] 由于气溶胶的气候效应问题，气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一，大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划（IGAC）科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划（ICAP）合并重组，大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容，发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究，也涉及到大气科学的各个领域，具有很强的综合性。
大气遥感考试复习资料
大气遥感复习 使用须知：本复习资料为非官方版，难免出现知识点的遗漏与错误，请大家根据自己的需要慎重参考。 注：红色部分为不全、没找到或者错误。 题型： 1、判断题：判断+理由 2、填空题： 3、名词解释： 4、计算题： 5、简答题： 考试重点（80%）： 1、MODIS波段特点、空间分辨率等（实验一） 参阅实验一PDF文档 5、热红外辐射与可见光、近红外辐射有什么不同，有何特点 大气热红外辐射的性质 大气的长波辐射性质很复杂，不仅与吸收物质(水汽，CO2与O2)分布有关，而且与大气温度、压力有关。水汽（H2O）在6.3微米有一个较强的吸收带，二氧化碳(CO2)分别在4.3微米和15微米有较强的吸收带，O3 在9.6微米处一个窄的吸收带，所以能称之为窗区的只有3.5—4.0微米，8—9.5微米和10.5—12.5微米三个波段。 水汽红外区吸收带很强，又占有较宽的波段，是最主要的吸收物质，即使在大气窗区也仍然有不可忽略的弱吸收作用，如果对海面温度的测量精度要求在±0.5℃以内，则修正大气效应便成为SST的主要问题。 大气在14微米以上，可以看成是近于黑体。地面14微米以上的远红外辐射，不能透过大气传向空间。 除非有云或尘埃等大颗粒质点较多时，大气对长波辐射的散射削弱极小，可以忽略不计。即使有云时，云中对长波的吸收作用很大，较薄的云层已可以视为黑体。 大气不仅是削弱热红外辐射的介质，而且它本身也发射热红外辐射，有时甚至发射的辐射会超出吸收的部分。 总之，热红外辐射在大气中的传输，是一种漫射辐射在无散射但有吸收又有发射的介质中的传输。 （1）对于近红外与可见光波段，大气自身辐射可以忽略不计，大气路径辐射顶主要来源于大气对太阳辐射的多次散射。 （2）对于热红外波段，多次散射一般可以忽略不计，但大气和地表自身发射必须考虑。 6、几大定律：波尔兹曼定律、维恩位移定律、基尔霍夫定律、普朗克定律等（计算题：主 要写出步骤（即思路），不一定要算出结果）（参阅课本P10~P14） 基尔霍夫定律： 在给定温度下，对于给定波长，所有物体的比辐射率与吸收率的比值相同。在辐射平衡条件下，任何物体的单色辐射通量密度FλT与吸收系数AλT成正比关系，二者比值只是波长和温度的函数，与物体性质无关，比值大小等于Planck函数的通量密度形式：
气溶胶灭火装置操作规程
气溶胶灭火装置操作规程 一、气溶胶的灭火机理 热气溶胶是由凝集法形成的凝集性气溶胶，生成的燃烧产物在离开火焰后冷却而凝集成固态粒子。由于其粒径小，扩散性能好，可以扩散到灭火空间的任一角落，而且沉降作用较弱，粒子可以在防火保护空间长时间地保持悬浮状态，而作为全淹没灭火剂使用。 气溶胶中占绝对多数的是气体，固体颗粒主要是金属氧化物和碳酸盐类，气体产物是N2，少量CO2和CO，主要靠固体微粒吸热分解降温作用，气相和固相的化学抑制作用及惰性气体的稀释作用实现灭火。形成的气溶胶固体微粒直径在1μ m左右，这个粒级的粒子粒径远小于干粉灭火剂的极限粒径。进入到火焰中的微粒，从火焰中吸收热量自身温度升高(热熔作用)，当温度上升到一定值时，微粒发生熔化，气化或分解，进一步吸收热量，其吸热降温作用是很明显的。例如K2O 在温度大于350℃时分解，K2CO3，温度大于891℃就会分解起吸热反应。对于小粒子来说，气化分解生成的气体物质对火焰均相抑制作用过程起主导作用，并且由于小粒子在火焰中的驻留时间较长，其非均相抑制作用也得到增强。此外小粒子的气化分解能使火焰得到冷却，因而在气溶胶灭火过程中存在着物理灭火作用和化学灭火作用的协同效应，灭火效率较高。 由于形成的气溶胶微粒非常小，具有较强的扩散性，气溶胶可以绕过障碍物流动，可以进入到微小空隙之内，具有
类似于气体的性质。气溶胶固体微粒具有较大的表面积，并能在可燃物火焰中吸热，发生气化和分解反应而降低火焰温度，其均相和非均相化学抑制作用都非常强，因而具有较高的灭火效力。 二、气溶胶灭火系统组件及功能作用 灭火系统主要包括三部分：灭火装臵、控制装臵和报警装臵。 灭火装臵主要由药筒、气体发生器、箱体组成。药筒由电点火器、引燃药、灭火药剂和外壳组成，药简装在气体发生器内。气体发生器一般由消焰冷却室和冷却室组成，发生器装在箱体内。箱体只起保护装饰作用，根据不同型号一个箱体可装数个气体发生器。 报警装臵包括：感烟探测器、感温探测器、放气指示灯、声光报警盒、紧急启停按钮等。 控制装臵一般均具有双回路火警探测报警功能，提供故障报警输出、火警报警输出，可贮存火警、操作记录等。 当有火灾发生时，温感、烟感探测器均探测到火灾信号后，控制装臵发出复合火警报警声。此时，若控制装臵处在手动状态下，值班人员可立刻通过紧急启停按钮和控制装臵本身的急启按钮启动灭火装臵，实现灭火。若控制装臵处在自动状态下，一般经过30s延时后，控制装臵便输出一个启动电流至灭火装臵引发电点火器，由电点火器点燃引燃剂，使点火能量扩大，再点燃灭火剂，灭火剂进行燃烧化学反应产生气溶胶。产生的气溶胶经消焰、冷却后由喷口喷出，到
大气气溶胶含碳物质基本特征综述
第一作者:邹长伟,男,1969年生,博士研究生,主要研究方向为环境污染与控制。3 国家自然科学青年基金资助项目(No.NSFC40205018)。 大气气溶胶含碳物质基本特征综述 3 邹长伟1 黄 虹2曹军骥3 (1.南昌大学环境科学与工程学院,江西 南昌330029;2.华南师范大学化学与环境学院,广东 广州510631; 3.中国科学院地球环境研究所,陕西西安710075) 摘要准确界定了气溶胶含碳物质,特别是有机碳和元素碳的基本概念,指出了元素碳与黑碳的异同,总结了有机碳和元素 碳的排放源,以及二次有机碳的经验公式。阐述了有机碳、元素碳对全球气候、大气化学过程及人体健康带来的危害及机理。归纳了气溶胶中有机碳、元素碳组分的空间分布特征、时间变化特征。概述了国内气溶胶有机碳、元素碳的研究状况,指出国内相关研究重点和趋势。 关键词大气气溶胶碳气溶胶有机碳元素碳 R eview on b asic characteristic of aerosol carbonaceous Zou Changwei 1,H uang Hong 2,Cao J unj i 3.(1.S chool of Envi ronmental S cience and Engineering ,N anchang Universit y ,N anchang J iang x i 330029;2.School of Chemist ry and Envi ronment ,S outh China N ormal Universit y ,Guangz hou Guang dong 510631;3.I nstitute of Earth Envi ron 2ment ,Chinese A cadem y of Sciences ,X i ’an S hanx i 710075) Abstract : Based on the researches of carbonaceous aerosol ,clear conception of the carbonaceous especially ,that of organic carbon (OC )and elemental carbon EC )was offered ,and the difference between EC and black carbon (BC )was recognized ;the main sources of OC and EC were summarized ,and the model of quantification of second OC was given ;the influences of carbonaceous on global climate ,atmospheric chemistry process and human health were indicated ;spatial distribution and temporal variation of carbonaceous were reviewed.Research progress of OC and EC in China were summarized and research trend were prospected. K eyw ords : Aerosol Carbonaceous Organic carbon Elemental carbon 近年来国外有关气溶胶中含碳物质的研究论文呈显著增长的趋势,碳气溶胶基本特征研究成为当前国际大气化学研究的热点之一。1 气溶胶含碳物质的概念 气溶胶颗粒中的含碳物质包括三类:有机碳(OC )、元素碳(EC )和碳酸盐碳(CC )[1]。其中CC 在大气气溶胶中的含量很低,其占总碳含量的比例<5%[2]。根据Clarke 等[3]的气溶胶碳酸盐特征研究结果表明,碳酸盐质量浓度为0.10～0.53μg/m 3。因此,绝大多数研究者,研究气溶胶含碳物质时,只讨论OC 、EC ,认为总碳量等于OC 加EC 。 OC 是一种含有上百种有机化合物的混合体,一般组分有脂肪类、芳香族类、酸类,包括多环芳香烃、正构烷烃、酞酸脂和醛酮类羧基化合物等有毒有害类物质[4,5]。OC 还可分为水溶性和非水溶性[6,7]。常规的分析中,OC 的量是有机物中碳元素的量。 EC 是一种高聚合的、黑色的、在400℃以下很 难被氧化的物质[8] 。在常温下表现惰性和憎水性, 不溶于任何溶剂。惰性决定了EC 的转换和清除都是物理过程。尽管EC 具有惰性,但它在化学反应中具有重要的作用,特别是它能在液相系统中加速SO 2氧化成硫酸盐[9]或降低雪的表面反照率[10]。其固相的物理硬度和惰性决定了单位质量单位面积的EC 所含有的颗粒数相对稳定,导致其表面面积/质量达到1000m 2/g [11]。考虑到EC 的来源,其表面可能覆盖有吸附性的聚合物质,或由于其暴露在大气中而与其他物质相互作用。由于在大气中受到扩散和凝聚过程的影响,所以与环境颗粒或示踪气体相碰撞导致EC 的表面被亲水性的物质覆盖。因此,其表面被覆盖的颗粒或粒子团就表现出憎水或亲水性的行为。环境大气中的EC 并不是纯的元素碳,有时还含有复杂的脂肪类、酚类和羧基等有机化合物[5,12]。 黑碳(BC )和EC 在文献中互换使用,只是研究者考虑的出发点有些区别。BC 相对于光吸收特性和化学组成更直观,而EC 则能更好地描述热分析测量中得到的物质,主要是石墨碳成分[13]。简而言 ? 072?
大气污染控制工程综合复习资料(带答案)
大气污染控制工程综合复习资料（带答案） 一、填空题（120分） 1、大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 2、按人们的社会活动功能不同，大气人为污染源主要有三方面：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。 3、环境空气质量分为三级；环境空气质量功能区分为三类；一类区执行一级标准；二类区执行二级标准；三类区执行三级标准。 4、煤的元素分析常用的基准主要有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基四种。 5、理论空气量是指单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量，它由燃料的组成决定。 一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剰空气量，过剩空气系数是指实际空气量与理论空气量之比。 《 6、燃料完全燃烧所必需的条件有空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。通常把温度、时间 和湍流度称为燃烧过程的“三T” 7、空燃比定义为单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。 8、燃烧设备的热损失主要包括排烟热损失、不完全燃烧热损失、炉体散热损失。 9、燃烧烟气分为干烟气、水蒸气；燃烧烟气中的水蒸气主要来自三方面：燃料中氢燃烧 后生成、燃料中所含的水蒸气、供给的理论空气量所带的水蒸气。 10、实际烟气体积等于理论烟气体积、过剩空气体积之和。
11、用显微镜法观测颗粒时，得到定向直径、定向面积等分直径、投影面积直径三种粒径。 12、如果某种粉尘的粒径分布符合对数正态分布，则无论是质量分布、粒数分布还是表面积分布，它们的形状相同，累积频率分布曲线在对数概率坐标图中为相互平行的直线。 ！ 13、粉尘的物理性质主要包括粉尘的密度、粉尘的安息角、粉尘的比表面积、粉尘的荷电性等几种（任意说出四种）。 14、评价净化装置性能的技术指标主要有处理气体量、净化效率、压力损失、等三项。 15、驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数，它的物理意义为：由于流体阻力 使颗粒的速度减小到它的初速度的1/e 时所需的时间。 16、目前常用的除尘器主要有机械式除尘器、电除尘器、湿式除尘 器、 袋式除尘器等四大类。惯性除尘器在除尘过程中除借助惯性的作用外，还利用了重力和离心力的作用。 17、机械式除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物气流分离的 装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风分离器等。 18、在旋风除尘器内，气流的运动非常复杂，为研究方便，通常将气体在除尘器内的运动分解为（ 三个速度分量，即切向速度、轴向速度、径向速度。切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量。外涡旋的切向速度反比于旋转半径，内涡旋的切向速度 正比于旋转半径，在内外涡旋的交界圆柱面处上处气流切向速度最大。 19、在旋风除尘器内，粒子的沉降主要取决于离心力Fc和向心运动气流作用于尘粒上的阻力F D。 在内、外涡旋界面上：如果离心力大于阻力，粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集；如果离力小于阻力，粒子在向心气流的带动下进入内涡旋，最后由排出管排出；如果离心 力等于阻力，粒子在交界面上不停地旋转。 20、旋风除尘器的结构型式按进气方式可分为切向进入式和轴向进入
气溶胶灭火技术
气溶胶灭火技术（解说词） 前言 二十世纪初，人类进入电气时代，科学技术的巨大进步推动了全世界文明的飞速前进。但是，当我们正享受着快捷、舒适的现代文明生活的同时，灾难和危险也不期而至。荒漠化、水土流失、温室效应接连出现。更令人震惊的是，1985年，在南极洲上空，地球生命的保护伞——臭氧层居然出现了一个空洞。后经研究证实，长期在气体灭火领域占据主导地位的哈龙全溴氟烃灭火产品，对地球臭氧层有严重的损耗和破坏作用，是造成臭氧层空洞的元凶之一。 1987年9月，24个国家的代表在加拿大蒙特利尔签订了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对包括哈龙在内的给大气臭氧层造成损害物质的生产和消费进行了限制。随后的修正案明确规定了发达国家须于1994年1月1日停止生产哈龙产品。中国于1991年正式成为《议定书》的缔约国，并将于2010年实现完全停止使用哈龙。 自《蒙特利尔议定书》签订之日起，世界各国都加大了哈龙替代产品的研发力度，许多发达国家在替代技术的开发研究方面取得了较大进展，出现了很多新型灭火剂，先后有IG-541、七氟丙烷、三氟甲烷、细水雾等产品问世。这些产品虽各有所长，但都不能完全替代哈龙。这时，气溶胶灭火产品横空出世，并以“灭火效率高、成本低、无毒无害”而引起人们的广泛关注。它的出现标志着一个灭火产品新纪元的到来。 第一章气溶胶灭火技术的发展过程 气溶胶灭火剂是近四十年发展起来的一种新型灭火剂。它是一种由氧化剂、还原剂、燃烧速度控制剂和粘合剂组成的固体混合物。热气溶胶灭火剂的释放经过了燃烧反应，产物中既有固体又有气体。其中大部分为N2、CO2和水蒸气等灭火气体，固体颗粒是钾和锶的氧化物。释放产物冷却、凝聚时生成极为细小的微粒，微粒的直径一般小于0.1微米。这些极为细小的微粒可以高效吸收与中和火焰中的燃烧自由基，从而达到化学抑制灭火作用。而灭火气体中包裹着固体颗粒形成的气溶胶，可以长时间悬浮，并能绕过障碍物，散布到各个角落，以一种全淹没的方式高效灭火。简单地说，气溶胶灭火剂是一种可悬浮于空气中的微纳米级干粉微粒，它是烟火技术和纳米技术发展的结晶。 从严格意义上讲，气溶胶到目前为止已经过三代发展。 第一代气溶胶灭火产品，早在上世纪60年代就已诞生。我国公安部天津消防研究所的刘孟焕等科研人员，对气溶胶灭火装置进行了研究，提出用烟火药剂燃烧、释放的产物进行灭火。当时称为“烟雾灭火系统”，主要用于石油化工产品储罐灭火装置上。 **[刘]** 第一代气溶胶灭火产品，早在上世纪六十年代就已诞生。当时天津消防研究所的科研人员，对气溶胶灭火剂及其装置进行了大量的研究，首先提出“以火攻火”的理论，自主研制出烟雾自动灭火系统，主要用于扑灭甲、乙、丙类液体储罐火灾。这是一项不同于以往的全新的灭火技术既有烟又有雾，既有细小的固体颗粒，又有水蒸气和N2、CO2灭火气体形成的气溶胶物质用于灭火。** 在当时中苏关系融洽的时代背景下，前苏联科学家跟随这一理论的指引，率先研制出可用于普通场所的气溶胶灭火剂。而我国由于当时的环境所限，并未对这一理论进行深入的应用性研究，产品仅停留在油罐系
大气污染复习题与答案
大气污染控制工程综合复习资料 一、填空题（120分） 1、大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状污染物和气态污染物。 2、按人们的社会活动功能不同，大气人为污染源主要有三方面：燃料燃烧、 工业生产过程、交通运输。 3、环境空气质量分为三级；环境空气质量功能区分为三类；一类区执行 一级标准；二类区执行二级标准；三类区执行三级标准。 4、煤的元素分析常用的基准主要有水分、灰分、挥发分 和固定碳四种。 5、理论空气量是指单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量，它由氮气、氧气的组成决定。 一般把超过理论空气量多供给的空气量称为空气过剩量，过剩空气系数是指实际空气量与理论空气量之比。 6、燃料完全燃烧所必需的条件有适量的空气、足够的温度、 、必要的燃烧时间、燃料与空气的充分混合。通常把温度、时间 和湍流度称为燃烧过程的“三T” 7、空燃比定义为单位质量燃料燃烧所需的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。 8 9、燃烧烟气分为干烟气、湿烟气；燃烧烟气中的水蒸气主要来自三方面：燃料中
氢燃烧后的水蒸气、燃料中水、理论空气量带入。 10、实际烟气体积等于理论烟气体积、过剩烟气体积之和。 11、用显微镜法观测颗粒时，得到投影径、几何当量径、物理当量径三种粒径。 13、粉尘的物理性质主要包括粉尘密度，安息角与滑动角、比表面积、含水量、湿润性、荷电性和导电性、粘附性及自然性和爆炸性等几种（任意说出四种）。 14 三项。 15、驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数，它的物理意义为：由于流体 阻力 使颗粒的速度减小到它的初速度1/e的时所需的时间。 16、目前常用的除尘器主要有机械除尘器、静电除尘器、袋式除尘器、 湿式除尘器等四大类。惯性除尘器在除尘过程中除借助惯性力的作用外，还利用了重力和离心力的作用。 17、机械式除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物 与气流分 离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。 18、在旋风除尘器内，气流的运动非常复杂，为研究方便，通常将气体在除尘器 内的运动分解为 三个速度分量，即切向速度、径向速度、轴向速度。切向速度是决定气流速度大 小的主要速度分量。外涡旋的切向速度反比于旋转半径，内涡旋的切向速度正比
2021气溶胶灭火技术及其工程运用
2021气溶胶灭火技术及其工程 运用 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0477
2021气溶胶灭火技术及其工程运用 1、气溶胶的发生原理及特点 1.1气溶胶灭火技术是近几年投入应用的新型灭火技术，它是液体或固体微粒悬浮于气体分散介质中形成的一种溶胶。气溶胶灭火剂可分为两种类型：一种是在气溶胶灭火剂释放之前，气体分散介质和被分散介质是稳定存在的，气溶胶灭火剂的释放即气体分散液体或固体灭火剂形成气溶胶的过程；另一种气溶胶的释放过程经历了燃烧反应，反应物中既有固体又有气体，气体分散固体颗粒形成气溶胶，也可称为气溶胶发生剂，气溶胶发生剂为一种含能材料，属于烟火药的一种。 1.2气溶胶灭火剂释放生成的气溶胶中，气体产量占绝对多数，其灭火机理主要是三方面：一是吸热降温，其固体微粒（主要是金属氧化物，如K2O）进入高温及燃烧区即进行强烈吸热分解反应，使
温度迅速下降而灭火；二是气相化学抑制作用，在热作用下，由固体微粒分解产生的金属物质K可能以蒸汽或阳在瞬间与燃烧产物的活性基团H、OH和O发生多次链式反应，消耗活性基团和抑制活性基团与H、OH和O之间的放热反应，从而对燃烧反应起抑制作用；三是固体颗粒表面对链式反应的抑制作用（固相化学抑制作用），气溶胶中的固体颗粒是极其微小的，具有很大的表面积和表面能，它在火场中被加热和裂解更需要一定时间，而且也不能完全裂解或气化，固体颗粒进入火场后，受到可燃物裂解产生的冲击，它们相对于活性基团H、OH和O的尺寸大得多，这些活性基团与固体是颗粒表面发生碰撞，被瞬时吸附并发生化学反应，如此反复进行而消耗大量活性基团，从而阻断、终止燃烧链，使得燃烧反应不能继续进行。 经燃烧产生气溶胶是强烈放热反应，会产生气态的金属盐，冷却凝聚时生产气溶胶微粒极为细小，具有非常大的比表面积，因此成为特别优良的灭火剂。同时因其具有不破坏大气臭氧层、无毒无害、很少残留而被认为是绿色环保型的灭火技术产品，气溶胶灭火
安全壳微小通道内气溶胶沉积模型综述
Nuclear Science and Technology 核科学与技术, 2020, 8(3), 123-129 Published Online July 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/3e10364619.html,/journal/nst https://https://www.wendangku.net/doc/3e10364619.html,/10.12677/nst.2020.83014 Summary of Aerosol Deposition Models within Micro Channels of Containment Hongchun Ding, Yaru Fu, Qiliang Mei Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute Co. Ltd., Shanghai Received: Jun. 5th, 2020; accepted: Jun. 30th, 2020; published: Jul. 7th, 2020 Abstract During a severe accident in a nuclear power plant (NPP), even if the containment does not fail or destroy seriously, the radioactive fission product aerosols will still leak into the environment through these potential micro channels within containment. At present, many countries still esti-mate the leakage rate of aerosol particles from these micro channels in the same way as ordinary gases, that is to say, aerosol particles can pass through these micro channels without any loss. However, many experiments have observed that when aerosol particles pass through these micro channels, deposition occurs through a variety of deposition mechanisms. If the deposition of aerosol particles in these micro channels is taken into account, the conservativeness of source term assess-ment of severe accidents can be reduced. In this paper, severe representative models for studying the deposition effects of aerosol particles in micro channels are introduced through a large number of literature reviews. The advantages and disadvantages of these models are compared and sum-marized, which will provide a reference for the subsequent model study of aerosol deposition within micro channels. Keywords Source Term, Aerosol Particles, Micro Channel, Containment, Nuclear Power Plant, Severe Accident 安全壳微小通道内气溶胶沉积模型综述 丁宏春，付亚茹，梅其良 上海核工程研究设计院有限公司，上海 收稿日期：2020年6月5日；录用日期：2020年6月30日；发布日期：2020年7月7日
环境监测 空气和废气监测复习题
第三章空气和废气监测习题一、填空题态。。大 部分二次大气污染物是 1. 大气污染物主要的状态为、、，而导致洛杉矶烟雾的大气污和 2. 伦敦烟雾的主要大气污染物是。染物主要是________________、________________和_________________ 影响。3. 大气采样器的流量计在采样前须进行校正，因为流量计的读数受_______和______ 。4. 气溶胶的大小与扩散速度密切相关。气溶胶颗粒越大，其扩散速度_________对人因其粒径小，能进入人体支气管肺泡，气溶胶与人体健康密切相关，5. 其中 体健康影响较大。作用，如活性炭。气态 6. 用颗粒状吸附剂对气态和蒸气物质进行采样时，主要靠 。和和蒸气物质从活性炭解析的方法一般为 ___________和大气污染监测常用的布点方法包括7. ___________、___________、__________ 等。等、、8. 大气环境监测的采样点位数是由 因素决定的。作为防冻剂；为了防止微生物、藻类在其中生长，可加9. 冰冻季节，集尘罐内要加入 溶液。入少量 PM10；空气动力学当量直径≤100 ?m的颗粒物，称为 10. 的颗粒物。，是指当量直径即 并洗涤数次后备用。中浸泡滤膜放入 采样器。，，12. 按照流量大小，大气采样器可分为 。13. 四氯汞钾法测定大气中SO2时，为消除NOx的影响，应在吸收液中加入 。如氧化管转化为14. 测定空气中NOx时用含CrO3氧化管的目的是为 了将低价NO 板结或变为绿色，表示氧化剂失效NO时，影响标准曲线斜率的 两大因素分别为温度15.盐酸萘乙二胺法测定空气中 。 使测定结果偏低，臭氧使测定结果偏空气中。16. 大气中含硫化合物和大 气中氧化剂反应后，生成酸雾和硫酸盐雾的过程，称为 吸洗涤。17. 为避免六价铬对SO2测定的影响，测定所使用的玻璃器皿应避免使用
气溶胶灭火系统说明书
一、热气溶胶灭火技术简介 1、YHQRR 热气溶胶灭火机理 .... 2、YHQRR 热气溶胶灭火技术性能 目录 .2 二、 YHQRR 热气溶胶灭火装置的技术特点 3... 1、可靠的启动装置 2、独特的冷却装置 3、产品选型及分类 4、灵活的应用方式 5、市场技术优势 .. 3 3 3 4 4 三、 YHQRR 热气溶胶灭火系统设计要求 4 .. 1、YHQRR 热气溶胶灭火系统适用范围 ..... 2、YHQRR 热气溶胶灭火系统设计基本参数 3、YHQRR 热气溶胶灭火剂设计用量计算 4、YHQRR 热气溶胶灭火系统配置要求 ..... 4 4 5 5 四、 YHQRR 热气溶胶灭火系统注意事项 7.. 1、YHQRR 热气溶胶灭火系统设计、施工注意事项 2、YHQRR 热气溶胶灭火系统调试注意事项 ...... 3、YHQRR 热气溶胶灭火系统管理注意事项 ......
、热气溶胶灭火技术简介 1、YHQRR 热气溶胶灭火机理 “气溶胶” 是指液态或固态的微粒悬浮于气体介质中的一种物质，其灭火机理如下所述： 1.1、吸热降温灭火机理 热气溶胶产物中的固体微粒主要为M20 、M2C03 和MHC03 ，这三种物质在火焰上均会发生强烈的吸热反应。 M20在温度大于350C时就会分解，M2C03的熔点为891 C，超过这个温度就会分解，MHC03在100C开始分解, 200 C时完全分解，这些都是强烈的吸热反应，另外，M20和C在高温下还可能进行如下吸热反应： M20+CH2 M+C0 2M 20+CH4M+C02 上述反应都是强烈的吸热反应，这些固体微粒在火场中发生上述化学反应之前的物理气化过程中还需要从火焰 中吸收大量的热，使其达到上述反应所需的温度而进行反应。任何火灾在较短的时间内所释出的热量是有限的，如果在较短的时间内，气溶胶中的上述固体微粒能够吸收火焰的部分热量，那么火焰的温度就会降低，则辐射到可燃烧物燃烧面时，用于气化可燃物分子和将已经气化的可燃烧分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应的速度就会得到一定程度的抑制，这种作用在火灾初期尤为明显。 1.2、化学抑制灭火机理 ①气相化学抑制作用通过上述的一系列吸热反应以后，气溶胶固体微粒所分解出的M 可以以蒸气或失去电子的阳离子形式存在。它 与燃烧中的活性基团H ?、0 ?和0H的亲合力反应能力要比这些基团以及这些基团与其它可燃物分子或自由基之间的亲合反应能力大得多，故可在瞬间与这些基团发生多次链式反应： M + - 0hH M0H M +0-HM0 M 0H+- 0hHK0+H20 M 0H+H H M +H20 如此反复大量消耗活性基团，并抑制活性基团之间的放热反应，从而将燃烧的链式反应中断，使燃烧得到抑制。 ②固相化学抑制气溶胶中的固体微粒是很微小的，具有很大的比表面积和表面能，属典型的热力学不稳定体系，它具有强烈地 使自己表面能降低以期达到一种相对稳定状态的趋势。因此它可以有选择性地吸附一些带电离子，使其表层的不饱和力场得到补偿而达到某种相对稳定状态。另外这些微粒虽小，但相对于自由基团和可燃物裂解产物的尺寸来说却要大得多，相比对活性自由基团和可燃物裂解产物具有相当大的吸附能力。这些微粒在火场中被加热以致发生气化和分解是需要一定时间的，而且也不可能完全被气化或分解。当它们进入火场以后，当受到可燃物裂解产物和自由活性基团的撞碰冲击后，瞬间对这些产物和基团进行物理或化学吸附，并可在其表面与活性的基团发 生化学作用。可发生以下反应： M 2O+2- HH2K0H M 0H+- HH M0+H20 M 0+- HH KOH M 2CO3+2 - H H TM HCO3 通过以上化学或物理作用达到消耗燃烧活性自由基团的目的，另外吸附了可燃物裂解产物而未被气化分解的微粒，可使得可燃物裂解的低分子产物不再参与产生活性自由基的反应，这将减少自由基产生的来源，从而抑制燃烧速度。 1.3、惰性气体窒息机理热气溶胶灭火剂是一种自携氧可燃混合型药剂，其配方设计一般为正氧平衡和零氧平衡，这使得其在反应释放气溶胶的过程中不需消耗空中的氧，所以它一般不会降低防护区的氧含量。那么其所释放的惰性气体是如何局部对燃烧区的氧含量进行降低呢？这应该是通过C02 来实现的，因为C02 比空气重（C02 的分子量为44，空气的平均分子量为29），所以当火源较低时， C02 气体通过重力可下降到燃烧区取代空气使这一区域氧含量局部降低。 总的来说，热气溶胶的灭火作用是以上两种机理协同发挥作用的结果，其中以固体微粒的吸热降温和化学抑制作用为主，惰性气体的窒息作用为辅。 2、YHQRR 热气溶胶灭火技术性能 2.1、技术经济性热气溶胶灭火装置形态多样、配置灵活、启动可靠，可干净、迅速、高效、低成本的早期灭火和抑爆，是目前较理想的环保型灭火系统。热气溶胶灭火系统工作时，是在固体气溶胶发生剂通过热化学燃烧反应过程中生成的，气溶胶灭火剂释放到被保护空间。同时无需管网和高压容器等，灭火装置直接安装在防护区内，体积小、安装方便，可大大节省建设投资，可靠性好，无需维护，运行费用低。 2.2、对设备的安全性 热气溶胶发生剂以电启动或化学启动后通过热化学燃烧反应生成的产物，即气溶胶灭火剂。该灭火剂中按质量 百分比，60%为气体，其成分主要是氮气（N2）、水蒸气（H2O）,少量的二氧化碳（CO2）及微量的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、氧气（O2）和碳氢化合物；占灭火剂40%的固体微粒主要是金属氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐及 少量金属碳化物。对于机电设备间、电缆设施等防护空间，热气溶胶灭火剂不会对其设备造成影响，只要在热气溶胶灭火系统释放后及时通风、清扫即可，完全符合工业领域消防要求的需要。