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MODIS气溶胶光学厚度产品在地面PM_10_监测方面的应用研究

北京大学学报（自然科学版），第46卷，第2期，

2010年3月Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis ，Vol.46，No.2（Mar.2010）

国家自然科学基金（40575001，

40775002）和国家高技术研究发展计划专项经费（2006AA06A303）资助收稿日期：2009-

02-27；修回日期：2009-04-08MODIS 气溶胶光学厚度产品在地面PM 10

监测方面的应用研究

何秀

邓兆泽

李成才

1，覮

刘启汉

王美华

刘晓阳

毛节泰

1.北京大学物理学院大气科学系，北京100871；

2.香港科技大学环境研究所，香港；覮通讯作者，E-mail ：ccli@https://www.wendangku.net/doc/4719017212.html,

摘要

利用MODIS （中分辨率成像光谱仪）两年的气溶胶光学厚度（AOD ）产品与北京地区API 转化得到的PM 10质

量浓度、北京大学站点直接监测的PM 10质量浓度以及香港元朗站点监测的PM 10质量浓度做相关性分析，发现二者的直接相关程度较低。将AOD 除以气溶胶季节标高，得到地面消光系数，与地面PM 10质量浓度相关性提高。对地面消光系数进行相对湿度订正，

得到计算的质量浓度，与地面实际观测的PM 10质量浓度相关性进一步提高。经过两年时间资料的对比分析，证实气溶胶遥感光学厚度经过垂直和湿度影响订正后，可以应用于地面PM 10监测。关键词

MODIS ；气溶胶光学厚度；PM 10

中图分类号

P407；X831

Application of MODIS AOD in Surface PM 10Evaluation

HE Xiu 1，DENG Zhaoze 1，LI Chengcai 1，覮

，Alexis Kai-Hon LAU 2，

WANG Meihua 1，LIU Xiaoyang 1，MAO Jietai 1

1.Department of Atmospheric Sciences ，School of Physics ，Peking University ，Beijing 100871；

2.Institute for Environment ，The Hong Kong University of Science and Technology ，Hong Kong ；覮Corresponding Author ，E-mail ：ccli@https://www.wendangku.net/doc/4719017212.html, Abstract

This study was based on two-year MODIS aerosol optical depth （AOD ）product and PM 10mass concentrations

calculated from Air Pollutant Index （API ）in Beijing and the hourly averaged measurements at Peking University in Beijing and Yuen Long station in Hong Kong.The direct correlation between AOD and PM 10mass concentration was found relatively low.The correlation coefficient between aerosol surface extinction （achieved from dividing AOD by seasonal aerosol scalar heights ）and PM 10mass concentration increased to some extent.The correlation further improved after considering the influence of relative hfumidity （RH ）on aerosol optical properties.This comparison verified that the MODIS AOD can be applied in the evaluation of surface PM 10mass concentration after taking aerosol vertical distribution and influence of RH into consideration.Key words

MODIS ；AOD ；PM 10

城市气溶胶问题越来越严峻，尤其是最近几年来，

PM 10成为我国大中城市的首要污染物［1-3］

，严重影响着居民的生存环境。在地面建立观测站，对气溶胶进行全天候的连续观测，可以直接得到反映污染物地面浓度的信息，从而对提出合理的排放控制建议有帮助。赵越等

［2］

利用北京20余站PM 10的监

测资料分析得出，

北京西南部和南部较其他地区污染严重，且北京地区背景浓度很高。张菊等

［4］

利用

北京城区和郊区地面监测站点近20年的监测资料，发现北京的空气污染处于由煤烟型向机动车尾气型转变的过程。尽管许多城市都在其主要地带建立了地面环境监测站来监测颗粒物以及污染气体浓度

第2期何秀等：MODIS气溶胶光学厚度产品在地面PM

监测方面的应用研究

等，但是这些站点往往比较稀疏，难以全面反映气溶

胶粒子的空间分布。卫星遥感可以提供广阔范围内的气溶胶的区域分布，在污染物监测、污染事件的确定、污染源解析以及污染物的区域输送方面有广泛的应用。

气溶胶遥感资料尤其是气溶胶光学厚度（AOD）产品应用于大气污染研究中，能极大弥补地面监测站的不足。Chu等［5］利用MODIS Level2产品气溶胶光学厚度的数据，研究了全球、区域和局地大气污染状况，证实了用气溶胶光学厚度监测大气污染的可行性。Wang等［6］发现美国Jefferon县7个站点的小时平均PM

2.5

质量浓度与MODIS气溶胶光学厚度有很好的相关性（R=0.7），并指出MODIS的气溶胶光学厚度可以用于定量评估空气质量等级，在无云的情况下可以达到90%的准确率。Engel-Cox等［7］利用MODIS2002年3月到9月的AOD数据定量分析，发现卫星遥感资料与地面污染物质量浓度在美国东部和中西部地区具有较高的相关性，并且指出卫星数据在区域尺度的空气质量监测方面有重要的应用潜力。国外已有许多研究者利用MODIS的AOD来预报地面颗粒物的浓度，用于空气质量的监测［8-10］。李成才等［11-15］利用MODIS 气溶胶光学厚度分析了北京、香港、四川等地气溶胶时空分布特点，并将AOD与地面观测资料比较，得到较好的相关性，认为用MODIS气溶胶光学厚度研究城区空气污染具有可行性。徐祥德等［16］通过气溶胶卫星遥感-地面观测变分分析揭示了北京周边地区气溶胶污染及污染源的区域性影响特征，提出了北京城市大气环境污染机理与调控原理。

气溶胶监测中两个非常重要的物理量，气溶胶光学厚度和地面气溶胶的质量浓度，各自具有明确的物理意义，如果将两者联系起来，可以通过卫星遥感为地面空气质量监测提供更多的信息。卫星遥感的气溶胶光学厚度代表垂直方向上消光系数总的积分，与气溶胶消光系数的垂直分布和气溶胶总浓度有关；而地面颗粒物的浓度还受地面排放源和混合层高度、风向、风速等扩散条件的影响。考虑气溶胶消光系数的垂直分布，对AOD进行订正以后得到地

面消光系数，它和地面可吸入颗粒物（PM

）质量浓度的相关系数会显著提高。除此之外，地面监测质量浓度的时候有一个干燥的过程，代表比较固定的、较低相对湿度下的质量浓度，而卫星遥感的气溶胶光学厚度是在环境相对湿度下进行的，因此对卫星产品还应该进行湿度方面的订正。本文利用MODIS网站提供的Level2的产品，逐步进行垂直方向上的订正和湿度订正后，与地面观测的气溶胶

质量浓度作对比分析，证实了MODIS气溶胶遥感产品在城市大气污染PM

质量浓度监测方面有重要应用价值。

1仪器和数据

搭载在Terra和Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS），是目前气溶胶探测的一个重要仪器。MODIS探测仪可以提供从可见光、近红外到红外共36个通道的探测资料，具有较高的空间分辨率，扫描宽度为2330km，可见光1通道（660nm）和2通道（860nm）具有250m的星下点分辨率；可见光3—7通道具有500m的星下点分辨率，为陆地、海洋、大气、气溶胶以及云的观测提供了高分辨率的监测，目前得到广泛的应用。文中所用资料是MODIS Level2的气溶胶数据集（Version5），星下点分辨率为10km，时间从2005年1月到2006年12月。

空气污染指数（API）是一个可被公众理解的、直观的空气质量指数，是衡量空气质量的重要指标，

由环保部门通过对PM

，SO

和NO

等污染物浓度在各个环境监测站点的小时监测数据计算得出。中国大陆城市一般通过对几种污染物浓度在城市中各个监测点的日平均值，按照分段线性关系分别折算成API，再在几种污染物的API中取最大值，作为该城市的当日的API，相应的物种作为首要污染物。在我国的大多数城市中，全年大约85% 90%的首要污染物为可吸入颗粒物［11］。本文采用的API数据，来自北京市环保局（http：//https://www.wendangku.net/doc/4719017212.html,）2005年到2006年公布的空气污染指数。

在北京地区，本文还使用了直接在北京大学观

测的PM

质量浓度，该数据来自安装在北京大学物理学院楼顶（116.37毅E，39.98毅N）的环境颗粒物监测仪（Tapered Element Oscillating Microbalance，简称TEOM）。环境颗粒物监测仪R驭P1400a采用石英微量振荡天平测定大气中气溶胶质量浓度，当颗粒物在滤膜上连续聚集，滤膜质量增加，其振荡频率同时相应的减少，根据频率的变化，结合自动记录的大气采样流量和温度数据，计算出在相应时间间隔内所累积的颗粒物总质量和质量浓度。TEOM总流量为16.7L/min，其中主流量为15.6L/min。TEOM

971

北京大学学报（自然科学版）第46卷

①He Xiu ，Li Chengcai ，Mao Jietai ，et al.The dependence of aerosol light extinction on the relative humidity in Beijing and Hong Kong

采样头架设在物理楼顶的一个观测室屋顶。为了消除湿度的影响，该仪器有一个加热装置，样品被加热到50益。将仪器输出的5分钟数据经过质量控制，平均后得到逐时平均数据。香港地面颗粒物浓度来自香港科技大学从香港环保署（HKEPD ）取得的资料，观测站位于香港元朗，仪器也是TEOM 。气象资料，主要是相对湿度，

分别从相应站点的自动气象站获得。2

结果讨论与分析

2.1

北京卫星遥感的光学厚度资料与地面观测资料的对比

卫星遥感的气溶胶光学厚度代表垂直方向上大

气总的消光系数。如果假设大气气溶胶在垂直方向上按照指数递减分布，气溶胶总的消光系数即光学厚度与地面的消光系数成线性相关，而地面的消光系数一般与地面污染物的浓度成线性关系

［15］

。因

此，气溶胶光学厚度与地面污染物浓度应该具有一定的相关性。由于气溶胶垂直分布的复杂性，我们不可能期待这种相关达到很高的程度。本文首先将MODIS 卫星遥感的北京地区的AOD 与地面观测直接比较，

探讨卫星产品在空气质量监测中的应用。对于MODIS 的AOD 产品，首先剔除AOD 值大于2的数据，以消除云检测不彻底造成的影响。对于北京市环保局公布的每日API 数据，我们选取首要污染物为可吸入颗粒物的数据参与比较

［11］

，并通过公

式折算成地面浓度PM 10。在与API 反算的PM 10匹配时，MODIS 遥感的AOD 来自以116.38毅E ，39.93毅N 为圆心，半径为25km 的圆形区域内每天过境的卫星产品的平均值，在2005年1月到2006年12月两年时间内，总共获取了497对数据，包括春季143对、

夏季119对、秋季196对以及冬季39对。同时我们还比较了北京大学站点直接观测的小时平均的PM 10浓度与该小时内经过北京的MODIS 探测的光学厚度AOD 以及经过垂直和湿度订正以后变量的相关性。在与北京大学站点的PM 10浓度匹配时，MODIS 遥感的AOD 来自以116.37毅E ，39.98毅N 为圆心，半径为10km 的圆形区域内每天过境的卫星产品的平均，

共有数据308对，其中包括春季75对、夏季98对、秋季124对以及冬季11对。冬季卫星遥感产品在“亮背景”下有效数据较少样本偏低，考虑到这点我们没有进行冬季的检验。

图1（a ）给出了MODIS AOD 与北京市空气污染指数API 转化来的PM 10的比较，

数据分布比较散，但是相关系数为0.20，大于统计学上99%置信度要求的相关系数（0.12）。考虑到气溶胶的垂直分布在不同季节会有差别，并且有明显的日变化，AOD 是垂直方向上消光系数的积分，而API 只代表地面质量浓度，对气溶胶光学厚度做垂直分布订正后，有望与地面质量浓度产生更好的相关。根据李成才等

［11］

的研究结果，北京地区四季的平均气溶胶标高

为春季2221m ，夏季1947m ，秋季1461m ，冬季1076m ，将AOD 数据除以季节变化的气溶胶标高，得到地面消光系数，再与API 折算得到的PM 10浓度比较（图1（b ）），

可见经过垂直方向上的订正，相关系数从0.22提高到了0.28，

API 折算的PM 10浓度与卫星产品的相关明显提高。API 来源于几十个站点的日平均监测，

而MODIS 产品代表卫星过境瞬时的空间平均，二者能达到这样的相关已经很不容易。

从前面介绍的TEOM 仪器原理可以看出，地面测量PM 10有一个干燥的过程，代表比较固定的相对湿度下的质量浓度，而卫星遥感的气溶胶光学厚度是在环境相对湿度下得到的。由于吸湿性气溶胶的存在，

气溶胶的粒径随相对湿度显著变化，从而影响气溶胶消光特性。因此，必须考虑相对湿度对地面消光的影响。本文采用了两种湿度订正方法对从AOD 得到的地面消光系数进行订正，期望与地面直接测到的质量浓度相关可以提高。第一种是根据

White 等［17］

早期的经验公式，气溶胶消光系数=气

溶胶的质量浓度伊f （RH ），

其中f （RH ）为湿度影响因子，这里f （RH ）=1/（1原RH ），RH 为相对湿度。结合相应站点的小时相对湿度数据，将该小时的地面消光系数除以f （RH ），就可以得到由卫星遥感光学厚度而来的地面质量浓度，再与从API 折算而来的PM 10比较（图1（c ）），二者的相关系数从0.28上升到0.34。然而，气溶胶的成分非常复杂，不同成分的气溶胶吸湿特性也不同，

1/（1原RH ）只是一个比较粗略的经验公式。因此，

我们通过实验，希望得到更准确的湿度影响因子经验公式。根据北京大学物理楼站点2006年能见度仪得到的地面消光和地面PM 10以及相对湿度的小时数据，分季节拟合得到

更为准确的相对湿度订正公式①

。为方便起见，这

第2期何秀等：MODIS 气溶胶光学厚度产品在地面PM 10

监测方面的应用研究

10c2

全年（497）0.200.280.340.33春季（143）0.150.150.280.25夏季（119）0.390.390.510.51秋季（196）0.420.420.430.44冬季（39）

0.17

0.28

0.29

说明：PM 10-AOD ，卫星监测的AOD 与PM 10质量浓度直接做相

关分析；PM 10-SEC ，

卫星监测的AOD 经标高订正得到的地面消光系数与PM 10质量浓度做相关分析；PM 10-PM 10c1，经标高订正得到的地面消光系数进行1/（1原RH ）订正得到PM 10质量浓度计算值，与观测的PM 10质量浓度做相关分析；PM 10-PM 10c2，经标高订正得到的地面

消光系数，

利用四季的经验公式订正得到PM 10质量浓度计算值，与观测的PM 10质量浓度做相关分析。

里仍将地面消光系数与质量浓度的关系表示为，气溶胶消光系数=气溶胶的质量浓度伊g （RH ），对应的订正公式为春季g （RH ）=1.52x +0.29，夏季g （RH ）=1.42x +1.53，秋季g （RH ）=1.58x +1.31，冬季g （RH ）=1.19x +0.65，其中x 表示

1/（1原RH ）。用从AOD 经过垂直方向订正得到的地面消光系数除以湿度影响因子g （RH ），得到计算的地面质量浓度，

与API 计算的PM 10的相关系数为0.33（图1（d ））。同样，从表1可以看到，无论是两年平均，还是四季分开来看，经过相对湿度订正后，

气溶胶总放测试的分析

气溶胶总放测试结果随时间变化的分析陈玮【摘要】气溶胶总放测试中样品取样后的放臵时间直接影响着测试结果，灰化法和直接测试法的结果也存在差异，本文通过实验验证了气溶胶总放测试中时间和测试方法对测试结果的影响。结果表明气溶胶采样初期总α、总β放射性水平衰减剧烈，测试值在3天后才趋于稳定，在同一时间刻度下灰化法测试气溶胶总α、总β放射性水平的结果略小于直接法测试结果。【关键词】气溶胶，总α、总β放射性水平，灰化法，时间衰变 1 引言气溶胶监测，已成为辐射环境监测的重要途径之一。当需要监测大气的放射性物质时，首先通过滤膜收集气溶胶，再通过仪器测试其中放射性活度，然后在通过能谱监测系统，最终确认气溶胶样本中附着有哪些放射性物质。进而分析空气中含有放射性核素的固体或液体微粒。在气溶胶样品采样过程中,采样器收集长寿命放射性气溶胶粒子的同时,把短寿命的Rn,Th子体形成的α和β放射性粒子也收集在滤膜样品上,这些天然存在的、短寿命的α和β放射性粒子可能会严重干扰需要监测的长寿命放射性粒子，进而对测试结果产生影响。目前，我国辐射环境监测质量方案对气溶胶监测有明确的要求，但对于具体监测方法却没有细致说明。 2 实验及结果对于放射线活度的测试，根据监测目的的不同需要采取不同的方法。目前环境质量监测中气溶胶的测试一般先将气溶胶样品灰化然后再测量，该方法即干式灰化法，将气溶胶滤膜放在电炉上于较低温度条件下炭化至不再冒烟时，转移到马福炉内于约500℃条件下灰化。样品在灰化的同时也通过时间衰变消除了段寿命的α和β放射性粒子干扰，使其中短寿命的粒子衰变到可以忽略的程度再进行长寿命的放射性活度测量。然而，要快速了解有无人工核素污染进行比值测量时，应使用直接测量法。需即时、快速了解工作场所的污染状况,必须采用快速监测仪对样品即时进行放射性测量。但不管采样何种方法，气溶胶样品采集后放臵的时间都会影响到测试结果。本文将采集的气溶胶样品采用直接测量法、灰化法进行了总放的测量，每小时读取一次数据，测试数据如表1、表2，测试结果随时间变化如下图。

S型热气溶胶自动灭火装置简介

洁净环境S型热气溶胶自动灭火装置（以下简称S型自动灭火装置)是由东莞永业消防设备有限公司利用现代消防化工技术研制和生产的环保型混合气体灭火产品。在生产过程中无毒、实施灭火过程中效率高、压力低、无残留物、对被保护物无腐蚀、安全性强、不存在F、C1、Br、CO等有害物质，pdp=0、GEP ≤0.35、目前是消防领域用途比较广泛的灭火产品。 S型热气溶胶自动灭火装置的原理是以物理、化学、水汽降温三种灭火方式同时进行的全淹没灭火形式：物理性质：以物理性稀释空气中氧气“窒息灭火”为主要方式，切断火焰反应链进行链式反应破坏火灾现场的燃烧条件，迅速降低自由基的溶度。化学性质：存在抑制链式燃烧反应进行的化学灭火方式。水汽性质：水蒸气冷凝与气化降低燃烧物温度。适用范围 S型热气溶胶灭火系统为全淹没系统，适用于扑灭相对封闭空间的A、B类火灾以及电气电缆初起火灾。 a、扑灭A类火灾：如木材、纸张等固体物质初起火灾，适用于木制品库、档案库、博物馆、图书馆、资料室等场所。 b、扑灭B类火灾：适用于生产、适用或贮存才有（-35号柴油除外）、重油、变压器油、动物油、植物油等各类丙类可燃液体场所火灾。 c.扑灭电气电缆火灾：适用于变（配）电间、发电机房、电缆夹层、电缆井、电缆沟、电子计算机房、通讯房等场所的火灾。不适用范围 1、S型自动灭火装置不能用于扑救下列物质引起的火灾： 2、无空气仍能迅速氧化的化学物质，如硝酸纤维、火药等。 3、活泼金属，如钾、钠、镁、钛、锆、铀、钚等。 4、能自行分解的化合物，如某些过氧化物、联氨等。 5、金属氢化物，如氢化钾、氢化钠等。 6、能自燃的物质，如磷等。 7、强氧化剂，如氧化氮、氟等。不适用场所商业、饮食服务、娱乐等人员密集场所。存放易燃、易爆物资的场所。

遥感反演PM2.5的文献阅读笔记

一、PM2.5遥感反演基本原理卫星遥感反演大气气溶胶是基于卫星传感器探测到的大气上界的表观反射率，也是卫星传感器接收到的辐射值L 。 ))(1/(),(),(),,,(''0ρτρμτμτμμτa s a s a d v s a S T F L L -?+Φ= 0L 为整层大气反射的太阳辐射，主要来自于大气中分子和气溶胶的散射贡献； ) ,(s a d F μτ为太阳下行总辐射；),(s a T μτ为传感器和目标物之间的透过率；'ρ为地表反射率； )(a S τ为大气半球反照率。由上式可看出卫星观测到的反射率既是AOD 的函数，又是下垫面反射率的函数，如果知道下垫面反射率，并根据不同地区的气溶胶特征确定大气气溶胶的模型就可以得到AOD 。因此利用AOD 与地面监测指标之间的数学关系，进而建立相应的数学统计模型，这就是基于卫星遥感反演AOD 进而通过统计模型预测PM2.5的基本原理和思路。二、遥感数据源目前能用于反演PM2.5的遥感传感器主要有云－气溶胶光达和红外探险者卫星观测器CALIPSO 、中分辨率成像光谱仪MODIS 、多角度成像光谱仪MISR 、多角度多通道偏振探测器 POLDER 、大气臭氧总量绘图仪TOMS 和TOMS 的后继者臭氧监测仪OMI 。目前应用最多的传感器主要是MODIS 和MISR 。三、PM2.5时空分布计算方法利用遥感反演的AOD 结合影响PM2.5的其他因素，采用统计方法间接计算PM2.5时空分布是当前主要的方法。其计算方法大体可以分为简单线性模型、多元线性回归模型、人工智能模型和广义加法模型4种。简单线性模型是利用近地面监测站的PM2.5浓度与AOD 之间的简单二元关系建立的，是较早用于PM2.5反演的模型构建方法。多元线性回归模型除了考虑AOD 外，还将与PM2.5有相关性的湿度、温度、风速、气溶胶类型、大气边界层高度等因素作为自变量，因此多自变量进行PM2.5多元线性回归，其精度得到显著的提高。由于PM2.5浓度的时空分布受到气象场、排放源、复杂下垫面、理化生过程的耦合等多种因素的影响，具有较强的非线性特性。有学者采用神经网络模型、支持向量机模型、贝叶斯网络算法、基因算法等人工智能算法进行PM2.5时空分布计算，取得较好的应用效果。广义相加模型GAM 是线性模型非参数化的扩展将一些与因变量间存在的复杂非线性关系的自变量以不同函数加和的形式拟合入模型可以探索到变量间非单调非线性关系从中找

利用MODIS的L1B数据反演气溶胶的流程如下

利用MODIS的L1B数据反演气溶胶的流程如下：该方案中的数据和算法介绍： 1、MODIS数据是采用的MODIS L1B 1KM数据。应严格按照说明进行操作，例如数据是1km的，数据的合成是反射率在上，发射率在下等，下面将详细介绍各个步骤。 2、这是在ENVI 5.0下做的北京市气溶胶反演，具体包括MODIS影像（HDF）的辐射校正、几何校正、云检测、气溶胶反演。 3、气溶胶反演算法采用经典的暗像元法（DDV）也叫浓密植被法，因此对于冬季反演的气溶胶效果不好。 4、气溶胶反演的查找表是利用IDL调用6S辐射模型得到的，采用的是一般的参数，因此3-9月期间都可以用这一个查找表进行气溶胶反演，也可以自己制定查找表。 5、七纬查找表，从左向右，依次为太阳天顶角，卫星天顶角，相对方位角，P0、T、 S （辐射传输方程参数），最后一列为气溶胶光学厚度（AOD） 6.感兴趣的可以提供用到的modis云检测工具和气溶胶反演工具以及详细的pdf文档。 MODIS数据下载地址：https://www.wendangku.net/doc/4719017212.html,/data/search.html

一、MODIS影像的辐射校正在ENVI 5.0中打开MODIS影像的HDF文件就已经做了辐射校正，打开HDF文件的方法是File->Open As->EOS->MODIS,打开后在数据列表中可以看到三个文件，第一个是发射率Emissive（band20-band36），第二个是辐射率Radiance（band1-band26）,第三个是反射率Reflectance（band1-band26），如图1所示。图1 ENVI5.0打开HDF文件二、几何校正 2.1发射率文件的几何校正（1）Georeference MODIS工具 ENVI5.0下有对特定传感器进行几何校正的工具，其中就有专门针对MODIS数据的几何校正，如图2 Georeference MODIS工具的位置。

气溶胶与云相互作用的研究进展

第23卷　第3期2008年3月地球科学进展 A DVAN CE S I N E AR T H S C I E N C E V o l.23　N o.3 M a r.，2008 文章编号：1001-8166（2008）03-00　-10 气溶胶与云相互作用的研究进展* 段　婧，毛节泰（北京大学物理学院大气科学系，北京　100871）摘　要：气溶胶和云在气候系统中扮演着重要角色，近年来随着人们对它们重要作用的深入认识，气溶胶与云的相互作用也逐渐成为气候研究的一个重要方向。对该领域的研究方法和近20年来国内外的相关研究做了全面回顾。飞机观测、卫星观测、以及观测和模式模拟相结合3种研究方法被主要应用于该项研究。大量观测和模拟都证明了气溶胶对辐射、云滴以及降水的影响；云凝结核作为气溶胶和云相互作用过程中的重要环节，近些年在观测技术上有了较大进展，对相关理论的研究也随着观测水平的进步有了较大发展。我国在该领域的研究也从单一的观测资料分析逐渐转向模式模拟、多种方法综合分析。最后结合国内外研究进展，对该领域未来的发展进行了展望。关　键　词：气溶胶；云；相互作用；气溶胶间接效应；云凝结核中图分类号：P426．5 文献标识码：A 1　引　言气溶胶是大气中一种重要的微量成分，它是许多大气化学过程的媒介或终端产物。尽管气溶胶的研究已经进行了几十年，但是它仍然是气候变化中最不确定的因素。伴随着矿物能源的消耗，人类向大气排放硫氧化物和氮氧化物，这些物质不但导致酸沉降，而且还能和其它人类活动排放的物质在大气中形成气溶胶。实际大气气溶胶的成分非常复杂，它可以通过吸收和散射太阳辐射而直接影响地气系统的辐射平衡，即直接辐射气候效应。另一方面，气溶胶粒子又可以作为云的凝结核影响云的光学特性、云量以及云的寿命，产生间接效应。目前对间接辐射强迫估计的不确定性很大［1］，而且对云本身的辐射特性的了解也还不是很全面。因此，气溶胶－云－辐射间的相互作用情况既是气候系统最不确定的因素之一，也是当前气候研究和预测中的难点问题［2］。本文简要介绍了气溶胶与云的相互作用原理及其国内外主要研究进展，并对我国未来气溶胶与云相互作用的研究重点和难点进行了展望。 2　气溶胶与云的相互作用 2.1　气溶胶与云相互作用过程气溶胶的间接辐射强迫作用表现为气溶胶与云的相互作用，具体来讲就是气溶胶可以通过参与云中的微物理过程来改变云的物理特征，从而改变其辐射特性。通过近些年的研究，这种间接辐射强迫主要可以描述为两类间接效应（图1）。第一类间接效应也称T w o m e y效应，指气溶胶增加使云中云滴数量增加，减少云粒子半径，从而增加云的反照率（它依赖于气溶胶的吸收特性和光学厚度）；第二类间接效应也称为“云的生命期效应”或“A l b r ec ht效应”，是由人为气溶胶增加引起粒子半径的减小，从而抑制降水，使云的生命时间发生变化［3］。另有新近的研究提出一种气溶胶对云的半直接效应（s e m i-d i r ec t e ff ec t o n c l o ud）：吸收性气溶胶也可以通过云的半直接效应来使地面变暖［4，5］，在这种效应的作 *　收稿日期：2007-11-12；修回日期：2008-02-20. *基金项目：国家自然科学基金项目“华北地区大气气溶胶与云凝结核的飞机观测及其云物理效应的初步研究”（编号：40475003）；国家重点基础研究发展计划项目（973）“中国大气气溶胶及其气候效应的研究”（编号：2006 C B403706）资助. 　作者简介：段婧（1981-），女，河北石家庄人，博士研究生，主要从事气溶胶及其气候效应的研究. E-m a i l：d u a n j i ng＠p ku. e du. c n

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。

北京市气溶胶(PM10、PM2.5)反演与预警系统

说明：此文件为报名时必须要提交的文件，作为报名的一个重要组成部分不可缺少，如参赛小组不提交该文档，则报名无效 Esri 2012 中国大学生GIS软件开发竞赛项目计划书（D-ENVI/IDL开发组适用）参赛作品名称北京市气溶胶（PM10、PM2.5）反演与预警系统团队成员姓名学校/院系聊城大学环境与规划学院队长及联系电话快递地址邮编252059 队长电子邮箱（说明：2012年4月30日集中报名截至后，选手仍然可以报名参赛，但组委会将不再提供参赛软件。）竞赛官方讨论站点：https://www.wendangku.net/doc/4719017212.html, 参赛须知：所有参赛作品必须是原创作品，并且参赛者均须保证其提交的作品是由其本人或所属参赛团队原创并拥有、以前从未被发表或发布或许可给第三方发表或发布、以及不损害任何第三方的名誉权、隐私权等任何权利。参赛作品的原创版权归参赛团队所有，竞赛组委会仅拥有对获奖作品进行展示及推广的权利。如果提交作品，则意味着接受并遵守参赛要求和参赛规则。

项目计划书提交时间: 即日起至2012年4月30日截止。项目计划书提交流程: （1）在报名系统选择报名小组，并依次填加小组成员及指导老师；（2）下载该项目计划书，完整填写后，在报名小组信息中相应位置进行上载（请注意项目计划书文件的大小，尽量不要超过1.5m）；（3）组委会在收到该文件后，会给予审核，审核通过后，系统自动赋予参赛编号。项目计划书应包括如下内容（请以此为模板填写）：一、项目概述 1. 引言近二十多年来，随着我国工业化和城市化进程加快，各种大气污染物高强度、集中性的排放，大大超过了环境承载力，导致空气质量严重下降。大气污染不仅影响城市景观，还会严重危害公众健康，已成为影响我国城市和区域可持续发展的重要因素。气溶胶即悬浮在气体中的固体颗粒物和液体微粒与气体载体共同组成的多相体系，其动力学直径大约在0.001um—100um 之间，直径<10um的可吸入颗粒物(PM10)和直径小于2．5um的可入肺颗粒物(PM2.5)对人体健康有巨大危害。气溶胶颗粒的增加是近年来城市及郊区频现“灰霾”天气的一个重要原因。而且，气溶胶（PM10、PM2.5）的污染会严重影响人的身体健康，据统计由于气溶胶的污染，北京市人口寿命平均减少五年左右。 2. 项目背景/选题动机/目的目前国内对气溶胶的监测依靠环保部门地面采集、监测网络等方式获得数据，这种方式费时、费力、昂贵，对于发展中国家更是如此。同时气溶胶的时空特征存在巨大差异，而地基测站很少，所以地基观测方式难以实现大范围监测。相比于传统的监测手段，卫星遥感技术具有宏观性强，能快速获取地表的空间变化和时间动态变化信息等特点，在环境质量现状和应急监测方面具有明显的优势，卫星观测反演气溶胶的方法已成为越来越重要的气溶胶监测手段。二、需求分析 1. 概要【指出项目的需求，该系统主要解决的实际问题】由于地面监测的局限性，辅以遥感动态监测气溶胶成为不二之选，本系统基于高时间分辨率的MODIS 影像和高空间分辨率的环境减灾卫星影像、TM影像反演北京市气溶胶时空分布，在反演气溶胶的基础上分析气溶胶与PM10和PM2.5的关系，从而得到PM10和PM2.5的时空分布图。结合植被覆盖度、地表温度、相对湿度、地形（DEM）以及气象等多种影响因子来综合分析与气溶胶和PM10、PM2.5的关系。最后利用数据挖掘CART算法以多种影响因子为自变量实现气溶胶的预警。从而帮助受污染城市对气溶胶（PM10、PM2.5）进行预防和治理，给城市人民一个清爽的空气，一个健康的身体。 2. 应用领域/实用性分析【指出项目的应用领域及实用性】本系统是对城市气溶胶进行动态监测与预警，可以用来监测城市大气状况，尤其是对人身体健康影响很大的PM10、PM2.5。以此来帮助城市人民预防和治理大气污染，还城市人民一个清新的家园。三、系统功能概述【针对需求，对系统的设计概念和功能进行描述】本系统是C/S和B/S相结合的，在C/S端系统主要分为三大功能模块：1.基于多种影像的气溶胶反演 2.分析影响气溶胶产生以及分布的因子 3.利用CART算法对气溶胶进行预警；在B/S端主要是发布气溶胶现状分布图、和各种因子之间的分析结果以及预测的气溶胶时空分布图供不同用户（林业局、交通局、国土资源局、城市普通人民）浏览与分析。图1是基于StarUML软件制作的用例图（Use Case Diagram）。

EJT631-1992 放射性气溶胶采样器

F 81 EJ/T 631—1992 放射性气溶胶采样器 1992-03-16发布 1992-07-01实施中国核工业总公司发布附加说明：本标准由中国核工业总公司提出。本标准由中国辐射防护研究院负责起草。本标准主要起草人：卢正永。 1 主题内容与适用范围本标准规定了放射性气溶胶采样器的设计要求、技术特性及试验方法。本标准适用于各种抽气式放射性气溶胶采样器；抽气式非放射性气溶胶采样器也可参照执行。本标准不适用于静电式气溶胶采样器。 2 引用标准 GB 8993.2 核仪器环境试验基本要求与方法温度试验 GB 8993.3 核仪器环境试验基本要求与方法潮湿试验 GB 8993.4 核仪器环境试验基本要求与方法振动试验 GB 8993.5 核仪器环境试验基本要求与方法冲击试验 GB 8993.8 核仪器环境试验基本要求与方法自由跌落试验 GB 8993.9 核仪器环境试验基本要求与方法包装运输试验 GB 10257 核仪器与核辐射探测器质量检验规则 3 术语 3.1 气溶胶固体或液体微粒物质在空气或其他气体介质中形成的分散系。含有放射性核素的气溶胶，称为放射性气溶胶。 3.2 气溶胶采样器利用抽吸的方法把气溶胶粒子收集或阻留在采样介质上的装置。 3.3 采样介质能将气溶胶粒子收集或阻留下来进行分析测量的部件或介质。各类过滤纸或滤布是常用的采样介质。 3.4 气溶胶样品收集或阻留有气溶胶粒子的部件或介质。 3.5 代表性样品所采集的样品与被采样对象从监测的内容看，其性质和特点相同。 3.6 空气动力学直径某个气溶胶粒子在空气中的空气动力学特性，与一个密度为1g/cm3的球形粒子的空气动力学特性相同时，此球形粒子的直径称为该气溶胶粒子的空气动力学直径，用Dae表示。如果在所分析的气溶胶样品中，空气动力学直径大于和小于某空气动力学直径的粒子各占总活度、总质量或总粒子数的一半，这些直径分别称为活度中位空气动力学直径（AMAD）、质量中位空气动力学直径（MMAD）或粒子数中位空气动力学直径（CMAD）。 3.7 几何标准偏差对于某一服从对数正态分布的气溶胶体系的某一物理量，表征与粒子大小分布关系的几何标准偏差为：

S型气溶胶自动灭火系统技术介绍

S型气溶胶自动灭火系统技术介绍 1 概述 DKL固定式自动灭火装置（以下简称DKL灭火装置）是国内首创，具有世界先进水平的新型环保消防产品。它是在国际蒙特利尔协定和我国环境保护意识增强的背景下诞生的造福人类的高科技绿色消防产品，是哈龙灭火装置的理想替代产品，适用于通讯机房（Telecommunications facilities）及电子计算机房（Computer rooms）。 1.1 产品特点：灭火速度快，全方位灭火，不受火源位置影响；通过自动灭火控制器自动灭火，无须人员值守；运行储存于常压状态；无须敷设管网，简便易行，安装维修简单；可组合安装；无毒害，无腐蚀；不损耗大气臭氧层。 1.2 主要用途及适用范围（包括不适用范围及场所） 1.2.1 DKL灭火装置主要应用于通讯、邮电、冶金、电力、金融等行业的消防灭火。 1.2.2 DKL灭火装置适用于在相对封闭条件下扑救下列火灾 1.2.2.1 通讯机房、电子计算机房、变（配）电间、发电机房、电缆井、电缆沟、等场所的电气火灾。 1.2.2.2 生产、使用或贮存柴油（-35号柴油除外）、重油、变压器油、润滑油、动物油、植物油等各种丙类可燃液体场所的火灾。 1.2.2.3 生产、使用或贮存可燃固体物质场所的固体物质表面火灾。 1.2.3 DKL灭火装置不能用于扑救下列物质的火灾 1.2.3.1 无空气仍能迅速氧化的化学物质和能自行分解的化学物质。 1.2.3.2 活泼金属、金属氢化物、强氧化剂和自燃的物质。 1.2.3.3 可燃固体物质的深位火。 1.2.4 DKL灭火装置不适用于下列场所 1.2.4.1 爆炸危险区域。 1.2.4.2 商业、交通、饮食服务、文体娱乐等公共场所。 1.2.4.3 人员密集场所。 1.3 S型DKL气溶胶自动灭火装置规格型号

陆地气溶胶光学厚度反演原理与方法

陆地气溶胶光学厚度遥感监测原理与方法大气气溶胶是由大气介质和混合于其中的固体或液体颗粒物共同组成的多相体系。粒子的直径多在10-3～102μm之间。气溶胶光学厚度指无云大气铅直气柱中气溶胶散射造成的消光程度，是大气遥感的重要指标，也是衡量大气污染的重要指标。利用卫星遥感进行气溶胶监测主要有暗目标法（Kaufman et al,1988）、结构函数法(Tanré et al.,1988)、多角度偏振法(Herman et al,1997)等。目前环境一号卫星CCD相机和超光谱相机的波段设置条件下，暗目标法可得到较好的应用，同时环境一号卫星CCD相机的高空间分辨率，为结构函数法的应用提供了可能。由于环境一号卫星各相机的工作方式的（非偏振）限制，目前尚无法应用多角度偏振方法，环境一号后续星将加入偏振传感器。 1.暗目标法在可见近红外波段，传感器接收到的信号，既是气溶胶光学厚度的函数，又是下垫面地表反射率的函数。当地表反射率很小时，卫星观测的辐射值主要是大气的贡献，能够提取大气气溶胶信息，暗目标法就是利用浓密植被地区红蓝波段的辐射值和气溶胶光学厚度的这种关系反演气溶胶光学厚度。 2.结构函数法对于高反射率地区，地表反射率较大，传感器测量的辐射值主要是地表的贡献项，对气溶胶的变化不再敏感，这时使用基于地表反射率的方法反演气溶胶光学厚度非常困难。结构函数法是早期研究陆地污染气溶胶采用的卫星遥感算法。该算法假设同一个地区一段时间内地表反射率是不变的，利用“清洁日”大气作为参考，反演“污染日”大气的气溶胶光学厚度。利用结构函数法可以反演城市地区的气溶胶分布状况。 3.多角度偏振方法大气中的气溶胶和大气分子与入射太阳辐射相互作用，除了可以散射和吸收入射辐射，还可以使入射辐射发生偏振，卫星通过测量后向散射的偏振特性，可以得到气溶胶信息。利用偏振信息进行气溶胶反演，具有受地表影响小、能够反演气溶胶物理性质的优势。

气溶胶自动灭火装置使用说明书解读

新一代环保洁净型气溶胶自动灭火装置使用说明书

广州海安消防设备有限公司目录第一章概述 (1) 第二章S型自动灭火装置的灭火原理 (1) 第三章适用范围和不适用范围 (1) 第四章装置构成及型号编制 (1) 第五章S型灭火装置的主要技术参数 (2) 第六章简明设计指南 (2) 第七章S型灭火系统控制模式 (3) 第八章S型灭火装置的安装、日常维护和使用 (4)

第一章概述金海安牌（S）环保型自动灭火装置（以下简称S型自动灭火装置）是由广州海安消防设备有限公司利用现代化工技术自行研制和生产的环保型混合气体灭火产品。在生产过程中无毒、无污染、无公害，实施灭火过程中效率高、压力低、无残留物、对被保护物无腐蚀、安全性强、不存在F、Cl、Br、CO等有害物质，ODP=0、GWP≤0.35、不破坏大气臭氧层。是目前消防领域代替哈龙产品的理想产品。第二章 S型自动灭火装置的灭火原理 1、IVS型灭火剂的特性 IVS型灭火剂是一种固体含能化学物质，属于烟火药剂。利用电子气化启动器激活IVs 型灭火剂，使其发生化学反应，能产生大量惰性气体、水汽和微量固体颗粒，形成混合气体，混合气体从IVS型自动灭火装置的喷口向外释放喷射，扑灭火灾。 2、S型自动灭火装置的灭火原理 S型自动灭火装置的灭火机理是以物理、化学、水汽降温三种灭火方式同时进行的全淹没灭火形式： a、以物理性稀释空气中氧气“窒息灭火”为主要方式，切断火焰反应链进行链式反应破坏火灾现场的燃烧条件，迅速降低自由基的浓度； b、存在抑制链式燃烧反应进行的化学灭火方式； c、水蒸汽冷凝与气化降低燃烧物温度。第三章适用范围和不适用范围 1、适用范围 S型气溶胶系统为全淹没系统，适用于扑灭相对封闭空间的A、B类火灾以及电气电缆初起火灾。 a、扑灭A类火灾：如木材、纸张等固体物质初起火灾，适用于木制品库、档案库、博物馆、图书馆、资料室等场所；

操作-大气校正,辐射定标,气溶胶反演

基于RS\GIS监测洪灾变化上机操作实例基本原理： ①大气校正遥感图像在获取过程中，受到大气吸收与散射、传感器定标、地形等因素的影响，且会随时间的不同而有所差异。利用多时相遥感图像的光谱信息检测地物变化的重要前提是要消除不变地物的辐射值差异。大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，大多数情况下，大气校正是反演地物真实反射率的过程。目前可以进行大气校正的模块有很多种，如最早的MODTRAN 4+，6S (Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum)，ACORN，ATREM，在ERDAS IMAGINE 8.7上的模块ATCOR，以及ENVI上的模块FLAASH（基于MODTRAN）。 FLAASH可对LANDSAT，SPOT，A VHRR，ASTER，MODIS，MERIS，AATSR，IRS等多光谱、高光谱数据、航空影像及自定义格式的高光谱影像进行快速大气校正分析。下面的大气纠正步骤，都是基于FLAASH进行的。 ②辐射定标当我们拿到一幅原始影像，先要进行辐射定标，目的是把图像上的DN（Digital Number）值转为辐亮度或者是反射率。辐射定标的结果可以是表观辐亮度（L），也可以是表观反射率（ρ）。计算表观辐亮度（L）的公式为： Radiance=（（Lmax-Lmin）/（Qcalmax-Qcalmin）*（Qcal-Qcalmin）+Lmin ① 其中：Radiance 是表观辐亮度，注意单位是W/m2·sr·μm；Qcal为像元DN 值（也就是影像数据本身）；Qcalmax为传感器处最大辐亮度值所对应的DN值，一般为255；Qcalmin 为传感器处最大辐亮度值所对应的DN值，一般为0；Lmax 和Lmin是从参数表中查询，Lmin为光谱辐亮度的最小值，单位同L；Lmax为光谱辐亮度的最大值，单位同L。计算表观反射率（ρ）的公式为： ρ =π*L*d2/（ESUN*cos（θ））② 其中：ρ为表观反射率；L为①式中计算出来的表观辐亮度；d为日地距离；ESUN为大气层外的太阳辐射，也可以说是传感器接收处的太阳辐射；θ为太阳天顶角（这个可以通过影像的元数据获取）。以上参数可以查询下表获得。

放射毒理学

1、一般毒性作用急性、亚急性、慢性毒性。 2、特殊毒性作用致突变、致癌、致畸性。 3、氡及其子体是铀矿工肺癌的病因。 4、吸入氡及其子体诱发肺癌的危险度为 2*10（-3）Sv-1,年摄入量限值（ALI）为 0.02J，导出空气浓度（DAC）为 8*10（-6）J/m3 。 5、放射性核素在体内的吸收、分布、滞留、排泄称生物转运，在机体内的代谢过程称生物转化，大部分化学物质以简单扩散通过生物膜。 6、跨膜转运方式有被动转运、特殊转运，被动转运又包括简单扩散、滤过、水溶扩散，特殊转运包括主动转运、易化扩散、膜动转运。 7、按摄入方式对时量关系的影响，分为4种模式：单次摄入、短期多次摄入、一次摄入后在长时期内递减性吸收、长期均匀摄入（持续摄入）。 8、隔室模型分为单室模型、双室模型，还可分为开放性隔室、闭合隔室。 9、呼吸道吸收是放射性核素进入人体内最危险、最主要的途径，尤其肺吸收是最危险的途径。 10、气溶胶进入呼吸道并附着在其表面经以下三种作用惯性冲击或离心力作用、重力或沉降作用、布朗运动或扩散。2nm 以下粒子，才具有布朗运动，大于 5nm 的粒子几乎全部沉积于鼻和支气管树，小于5nm 支气管树的外周分支，小于等于1nm 主要在肺泡内。 11、放射毒理学上以活性中值直径（AMD）表示放射性气溶胶粒子大小。 12、粒子空气动力学等效直径，在相同的空气动力学条件下，具有和它一样的终末沉积速度。 13、密度为 1g/cm3 的球形粒子直径，不足1 g/cm3的球形粒子换算：空气动力学直径=该粒子的几何直径*该粒子密度。呼吸道模型四区：胸腔外区（ET）（上皮基底细胞）、支气管区（BB）（基底细胞、分泌细胞）细支气管区（bb）（分泌细胞）、肺泡-间质区（AI）（内皮细胞、分泌细胞、Ⅱ型肺泡上皮细胞）。 14、沉寂于呼吸道内的核素粒子廓清途径主要有向血液转移、通过吞咽转入胃肠道、通过机械清除机制转运到其他部位。 15、向血液转移的物质分为快物质（F）、中等物质（M）、慢物质（S）三类。半排期F100%为10min,M10%为10min,其余90%为140d,极难溶S0.1%为10min，其余99.9%为7000d。 16、溶解度高，水解度低，元素在胃肠道吸收率则高。减少肠蠕动则增加吸收率。 17、胃肠道模型分为胃、小肠、上段大肠、下段大肠四段。放射性核素在血液内的形式常见的有离子状态、核素与血浆蛋白结合、形成复合离子或络合离子、形成氢氧化物胶体。 18、放射性核素的分布类型：相对均匀分布、亲肝型或亲网内系统分布、亲骨型分布、亲肾型分布、亲其他器官和组织分布。稀土族放射性核素在肝内的滞留量随离子半径增大而增多，而在骨内的滞留量随离子半径的减少而增多。 19、滞留模型分单隔室、多隔室。

放射性流出物的监测与控制报告..

环境监测总结报告放射性流出物的监测与控制第二组：梁文法程争波尹翔伟钱根生许凯峰 2016-3-11

1 目录 1 基本概念和管理要求 (3) 1.1 放射性流出物的概念 (3) 1.2 放射性流出物的特点 (3) 1.3 管理要求 (3) 2 流出物的污染物种类 (4) 2.1 放射性物质 (4) 2.2 化学物质 (5) 2.3 热量 (5) 3 流出物的来源 (5) 3.1 核燃料的循环 (5) 3.2 核技术利用活动 (6) 3.3 伴生放射性矿 (6) 4 流出物在环境中的转移弥散途径 (6) 4.1 辐射源与人的关系 (6) 4.2 气载放射性核素照射途径 (7) 4.3 液体流出物照射途径 (8) 5 控制流出物排放的原则 (9) 5.1 剂量控制，充分保护公众安全 (9) 5.2 年排放量实行总量控制 (10) 5.3实行最优化政策 (11) 5.4可核查性原则 (11)

2 6 流出物排放要求和排放准则 (12) 6.1申报和批准 (12) 6.2 净化与处理 (12) 6.3 专设排放口 (12) 6.4 流出物的监测 (13) 6.5 不满足要求的能返回净化系统 (13) 6.6 对放射性液体流出物实行槽式排放 (13) 7 流出物监测的基本要求 (13) 7.1 制定监测大纲（计划） (13) 7.2 气体流出物在线监测 (14) 7.3 液体流出物等比取样 (14) 7.4 无组织排放监测 (14) 7.5 监测应“平战结合” (14) 附录（问答环节） (14)

3 1 基本概念和管理要求 1.1 放射性流出物的概念根据国际原子能机构2003版《放射性废物术语》中的定义，对流出物的相关词条进行归纳得出的概念如下：由实践中的某个源，得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体放射性物质，通常目的是得到稀释和弥散。 1.2 放射性流出物的特点 (1) 流出物属于低水平放射物流出物特指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。中、高水平放射性废气和废液禁止向环境中排放。 (2) 流出物排放是放射性废物处置的一种方式对于固体放射性废物，处置的方式是将其放置在处置场或处置库中，使之与人类的生活环境隔离。对流出物的处置方式则是有控制的将其排放到人类的生活环境中。流出物这种排放方式本身就是对放射性废物的一种处置。 (3) 流出物排放必须经批准由于流出物是放射性废物，流出物排放同时是放射性废物处置的一种方式，因此，对于流出物的管理和控制既要遵循放射性废物管理的基本原则，又要执行放射性废物处置的相关要求。 (4) 流出物是辐射影响的源项对一个特定的核与辐射设施在运行期间对环境产生的辐射影响，其源项就是流出物。如果对流出物有了有效控制，排入环境的放射性物质就得到了有效控制。 1.3 管理要求 (1)按辐射安全管理

大气气溶胶研究进展

大气气溶胶有机成分研究进展【摘要】有机物是大气气溶胶的重要组成部分，尤其是在细颗粒中，可占其干重的10% ~ 70%。由于有机气溶胶的健康及气候效应，有机物的组成、源分布、颗粒行为等的研究越来越受到人们的重视。其中，有机物成分的鉴别和定量已成为近年来的研究热点。在分析中，就目前有机气溶胶的采样、有机成分提取、分离及定性、定量分析方法进行了综述，并比较了各种方法的优缺点。【关键词】气气溶胶有机成分采样提取与分离定性与定量分析由于气溶胶中有机物的人体健康效应、气候效应和环境效应，有机气溶胶的研究已经成为近年来的热点问题之一。有机物在大气中广泛存在，是气溶胶的重要成分，但是其含量变化很大，比如在美国东部城市和农村地区，有机物占大气气溶胶细粒子质量的30%；而在美国西部城市中则高达30%～80%[1]。根据其化学组成、溶解性及热力学性质，有机物(有机碳) 分为水溶性有机碳(WSOC)、水不溶性有机碳(WINSOC)、挥发性有机碳(VOC)和不挥发性有机碳(NONVOC)[2]。大气气溶胶有机颗粒物的粒径大部分在0.1～0.5m之间,主要以积聚模态形式存在，难以被干、湿沉降去除，主要通过大气的流动带走, 或者通过自身的布朗运动扩散除去，所以在大气中的滞留时间较长。气溶胶中的有机成分含有许多对人体产生“三致”作用(致癌、致畸、致突变) 的物质，如多环芳烃和亚硝胺类化合物等。这些物质中有70%～90%分布在粒径Dp<35μm范围内，易于进入肺的深处并沉积,从而引起癌症的发生,导致肺的损伤。表1[3]列出了目前在大气气溶胶中所检测到的或预测存在的有机化合物的分类情况。从表1 可知，很多化合物具有较高亲脂性，甚至是疏水性的[3]，这类化合物使得液滴中水的含量降低，液滴的粒径变小。而较小的液滴在大气中沉降速度变慢，减少了降雨量。另一类是水溶性有机物(WSOC)，尤其是有机酸(如一元、二元羧酸)，它们的蒸汽压较低，极易富集在气溶胶颗粒物表面并生成盐，形成凝结核，从而增强了云的反射，并且使雨水的酸性增强。

气溶胶灭火系统的特点及应用

气溶胶灭火系统的特点及应用摘要：本文简介了气溶胶灭火系统的组成、灭火机理和灭火效能，结合工程实例，讨论了气溶胶灭火剂的适应场所和范围，提出了气溶胶应用的发展方向。关键词：气溶胶灭火机理应用近年来，“气溶胶”灭火剂在国内被迅速推广，几乎所有的生产厂家都将之喻为“卤代烷”灭火剂的最佳替代物，并且在国家规范中要求使用清洁灭火剂的场所大力推崇。由于没有相关的国家规范，设计、安装一般都是依照厂标及地方标准进行。其适应场所及应用范围在国内一直都有较多争议，本文就此作一些讨论。一、概述 60年代的前苏联曾使用烟雾型灭火剂扑救地下火灾。80年代末，俄罗斯、美国等开始大量研究此类灭火剂，并应用于一些无人机械舱等部位。90年代初，我国研制出了EBM气溶胶灭火剂，并在全国推广。由于第一代气溶胶产品在喷放时有高温和喷焰缺陷，导致了一些重大事故。经过改进后的新一代气溶胶产品，基本解决了以上缺陷，且工程造价低、安装简便，得以广泛应用。二、系统组成气溶胶灭火剂，是由氧化剂、还原剂及粘合物结合成的固体状态含能化学物质，属于烟火型灭火剂。气溶胶灭火系统由气溶胶灭火剂以及相应的贮存和启动装置组成，灭火剂在贮存装置内燃烧反应后直接喷

放到防护区，属于无管网灭火系统。气溶胶胶粒具有高分散度、高浓度特点，大部分微粒直径小于1um，可较长时间悬浮在空气中，较易粘附在物体表面。其主要成份有金属盐类、金属氧化物以及水蒸汽、CO2、N2等，碱金属盐（钾盐等）和金属氧化物（K2O等）起主要灭火作用，灭火效率较高。三、灭火机理气溶胶的灭火机理主要是化学抑制，也有降温冷却的作用。 1、化学抑制当燃料（烃类—RH）燃烧时，产生活性游离基H+、O--和OH-，并发生链式反应： RH+O2→H++2O--+R+（可燃物分解，吸热反应） O--+H+→OH- 2OH-→H2O+O--（放热反应）最后一步为强烈的放热反应，放热量远大于第一步可燃物分解的吸热量，同时再次分解出游离O--，使得燃烧得以持续。在高温燃烧区，气溶胶微粒分解出活性游离基K+，它迅速与H+和OH-发生以下反应： K++OH-→KOH KOH+H+→K++H2O 密集的气溶胶微粒提供了较大的表面反应区域，K+不断再生，夺走燃烧链所需的载体OH-和H+，燃烧无法延续。因此，气溶胶的灭火机理

大气气溶胶中重金属元素的环境监测与分析研究进展综述

大气气溶胶中重金属元素的监测与分析研究进展综述薛丹（北京大学深圳研究生院环境与能源学院10级硕士1001213258）摘要：由于大气气溶胶中的金属元素对环境污染严重、对人体健康威胁极大，因此在环境监测与分析领域也越来越受到研究者的重视。在综述了气溶胶重金属元素的来源、分布特征以及迁移转化特征的相关内容与分析方法之后，又对其采样、前处理以及浓度测量仪器方法进行了归纳总结，最后对大气气溶胶中重金属元素的研究方向进行了展望。关键词：气溶胶；重金属元素；来源；分布；迁移转化；检测方法 1. 引言大气颗粒物是大气环境中组成最复杂、危害最大的污染物之一，而其中的痕量金属则是最大的污染源之一。重金属一旦进入环境体系就成为永久性潜在污染物质，其在环境中的转化通常只涉及不同价态间的转变，不能被微生物分解，只会在生物体内富集，并通过食物链危害人类健康。[1]而且，重金属污染物所具有的不可降解性和长期存性也会对环境构成极大的潜在威胁。[2]在城市中，大气污染主要来源于土壤扬尘、燃煤排放、工业粉尘、汽车尾气等，它们分散并悬浮在大气中，对人体危害极大。因此研究大气颗粒物的化学组成，特别是重金属元素的组成、含量、迁移转化与分布特征，对研究大气污染[3]、气溶胶与人体健康的关系以及气-海物质循环交换[4]具有重要的基础意义。此外，重金属元素通常都有其独特的来源，可以作为气溶胶颗粒的示踪元素，揭示气溶胶颗粒的来源[5]。 2. 大气气溶胶中重金属元素的来源分析大气气溶胶中重金属元素的来源主要分为两种，一种是自然源，一种是人为源,而来源分析方法一般有聚类分析(HCA)、化学质量平衡(CMB)、因子分析(FA)、多重线性回归分析（MLR）、富集因子法(EF)等,其中聚类分析和富集因子法是常用的重金属来源研究的分析手段[6]。元素的富集因子是双重归一化数据处理的结果，常用来进行大气中痕量金属来源的判定，其计算公式为： E f = (C i / C r) a /(C i / C r) b 其中Cr是选定的参比元素浓度，Ci是样品中元素浓度，a代表气溶胶颗粒中元素浓，b代表地壳中元素浓度。[7]目前已有不少对于气溶胶中重金属元素的来源研究，如Chan等[8]的研究认为最好以当地土壤而非地壳平均物质为参考物质计算富集因子；杨建军等[9]对太原市大气颗粒物中金属元素的富集特征的研究表明，对人体危害较大的金属元素主要富集在直径≤2.0μm的细颗粒中，Pb、Cu、Zn、Se、As等主要来自人为污染，Al、Fe、Ca等主要来自自然来源；吉玉碧等[10]选用地壳中普遍存在，人为污染源较小，化学稳定性好且易挥发的Al、Fe、Mn作参比元素来计算贵阳市气溶胶中金属元素的富集因子，结果表明：Cu、Pb、Zn为富集元素，Pb可高达100倍，这与人为排放源有密切关系，而Al对Fe、Mn，Fe对Al、Mn，Mn对Al、Fe基本上不富集，是由自然过程输入。徐宏辉等[7]选取地壳风化元素Al作为参比元素，计算出北京市气溶胶中Ca、Fe、Al、Mg、Ba、Sr和Zr主要分布在粗粒子中，土壤风沙尘和建筑尘是重要的排放源。K、Pb、As、Cd主要分布在细粒子中，生物质燃烧和燃煤等是重要的排放源。李犇等[11]对北极考察沿线气溶胶中金属元素富集因子进行了计算，结果表明，楚科奇海、日本海和白令海等海域元素的富集因子很接近。Fe、Co、Ni、As、Sb、W、Mo、Mn和Ca与地表的风化关系密切，为地壳源元素；Ca、Mg总体为海洋源元素，主要来自海洋；Pb、Zn、Cd、V和Cr相对地壳和海洋均为富集元素，主要可能来自矿产冶炼、工业排放、燃煤和燃油等人为污染源。此外，还有学者利用主成分分析法（聚类分析法中的一种）来对大连市区大气颗粒物中重金属