2023年1月驻马店市一次PM2.5污染过程分析

【目的】探究2023年1月21至23日驻马店市PM_2.5污染过程特征。【方法】基于污染期间PM_2.5等污染物浓度数据及气象资料，利用统计学方法分析PM_2.5污染及气象条件特征。【结果】污染过程整体呈“双峰型”变化，两次污染峰值分别出现在21日夜间和22日夜间，PM_2.5小时浓度分别达到363.5μg/m³、249.5μg/m³。【结论】PM_2.5/PM₁₀平均比值0.59，表明本次污染过程以PM_2.5为主，NO₂/SO₂比值在晚间和早晨时段都出现了峰值，与交通高峰及工业企业夜间排放有关。PM_2.5浓度与气温、相对湿度呈正相关，与风速呈负相关。污染加重时，500 hPa形势场低槽东移，850 hPa有弱的风场辐合，风力较小，中低空存在逆温层，不利于污染物的垂直扩散，配合地面均压场、小风速及近地面逆温，导致静稳形势维持，有利于污染...     

驻马店市PM2.5污染特征及其与气象要素的关系研究

【目的】研究驻马店市PM_2.5污染特征及其与气象要素的关系，为大气污染预报与防治提供依据。【方法】基于2021年3月至2022年2月驻马店市大气颗粒物监测数据及气象资料，对驻马店市PM_2.5污染特征进行分析，并利用SPSS研究气象要素及其与PM_2.5浓度之间的相关性。【结果】2021年驻马店市大气污染日全年占比12%,PM_2.5日均浓度范围为9.2～176.4μg/m³，年平均浓度为44.5μg/m³，冬季浓度最高，春季和秋季次之，夏季最低，月变化呈“单峰型”分布；PM_2.5/PM₁₀平均比值62%，冬季最大，春季最小。【结论】从相关性来看，边界层高度和气温、风速、辐射强度均呈正相关；PM_2.5浓度与气温、辐射、降水和边界层高度均呈显著负相关，与相对湿度和风速呈弱的负相关。此外，风速和大气边界层高度所代表的大气扩散稀释能力对PM_2.5污染有较大影响。     

鲁西南地区静稳天气特征及其与大气污染物的关系

【目的】研究鲁西南地区静稳天气特征及其与主要污染物的关系。【方法】通过构建静稳天气综合指数,利用2014—2018年济宁、菏泽、枣庄三市的大气监测和气象资料,构建了鲁西南地区静稳天气指数(SWI),分析了SWI与空气质量指数(AQI)及PM_2.5浓度的关系,能较好地表征鲁西南地区大气对污染物的水平与垂直扩散及运输能力。【结果】济宁SWI与AQI相关系数为0.79,与PM_2.5浓度的相关系数为0.78;菏泽SWI与AQI相关系数为0.62,与PM_2.5浓度的相关系数为0.61;枣庄SWI与AQI相关系数为0.77,与PM_2.5浓度的相关系数为0.78。当SWI增大时,PM_2.5浓度与AQI值均增大;当SWI值减小时,PM_2.5浓度与AQI值均下降,其具备较好的对应关系。【结论】静稳天气指数的时间提前特征,说明静稳天气指数对下一日的空气质量具有一定的影响;静稳天气指数在空气质量发生转折时有较好的指示作用;静稳天气指数在一定程度上与大气污染程度的变化一致,且在一...     

郑州市冬春季相对湿度和PM2.5的关系

【目的】探究郑州市2019—2023年冬春季(11月至次年4月)PM_2.5浓度与相对湿度的关系,为开展城市PM_2.5监测和道路洒水作业提出建议。【方法】基于PM_2.5浓度及湿度、风速、降水、气温等气象观测数据,在STATA软件中建立多元逻辑回归模型,设定参照组,分析PM_2.5随相对湿度的变化趋势。【结果】2019—2023年冬春季郑州市PM_2.5均值由72.41μg/m³降为61.42μg/m³,降幅为15.2%。在相对湿度低于80%时,随着相对湿度增大,PM_2.5出现在较高浓度区间的概率也增大,且该结果具有统计显著性。【结论】空气中的水分会促进PM_2.5前体物生成二次颗粒物,并导致细颗粒物吸水进而增加重量,但相对湿度过高时可能由于降雨冲刷而导致PM_2.5浓度下降。建议在进行PM_2.5监测时充分剔除湿度对测量值的影响,在道路洒水作业前也要全面考虑气...     

沙尘天气对宁夏环境空气质量的影响探究

【目的】通过分析沙尘天气污染程度和污染过程,探究沙尘天气下的污染特征及变化规律。【方法】依托宁夏现有大气环境质量监测网数据,开展综合分析研究。【结果】宁夏沙尘污染天次和污染程度呈现明显加重趋势,除去本地扬尘源污染,主要以外来性输入沙尘为主。PM_2.5与PM₁₀的比值结果表明,非沙尘天气下比值在0.45～0.49,沙尘过程中比值为0.27～0.30,结果均表现出统一性,即沙尘过程中PM_2.5在PM₁₀的占比明显小于非沙尘过程。相关性分析表明,沙尘天气下PM₁₀与PM_2.5呈现较强的正相关性。【结论】可以采取提升沙尘预报预警能力、加强本地扬尘源管控、及时开展清尘行动及区域联防联控最大限度降低沙尘污染强度。     

紫外光改性活性炭纤维对SO2吸附性能的研究

【目的】SO₂是大气中主要污染物之一，活性炭纤维是一种较好的可吸附SO₂的材料，通过改性技术可以进一步提升活性炭纤维对SO₂的吸附性能。【方法】以聚丙烯腈基活性炭纤维(PANACF)为前驱体，分别采用不同时间和强度紫外光照对ACF进行改性处理，测试了改性后ACF-SO₂吸附量，并初步探究了改性机理。【结果】紫外光处理可以提升ACF-SO₂吸附量，且254 nm紫外光处理的改性效果比365 nm紫外光处理效果更好。改性处理后的活性炭纤维表面酸性官能团数目减少，含氧极性基团增多，最终使改性ACF-SO₂吸附能力增强。其中254 nm紫外光处理3 h后的ACF-SO₂吸附量达到4.721 mg/g，与未处理原片相比提升了11.20%。【结论】紫外光改性活性炭纤维的方法相较于传统改性方法更加温和、环保，为活性炭纤维的改性研究提供参考。     

基于机器学习的空气质量模型分析与研究

【目的】传统的空气质量计算方法已经难以满足当前社会的需求,基于机器学习的空气质量模型的分析与研究有助于提高空气质量预测的准确性和及时性。【方法】选取郑州市2019年全年空气质量和气象的逐小时数据,分别分析了空气质量与空气污染物因子的相关性以及空气污染物因子与气象要素的相关性。以空气污染物和气象要素作为输入因子,采用机器学习的方法建立多个回归模型,最后通过对回归模型的评估,根据评估的结果选取合适的预测模型。【结果】通过对回归模型评估指标的三种方法进行对比发现,随机森林模型效果较好,验证了机器学习的方法非常适合于空气质量的预测。【结论】本研究适应于站点的模型建立与预测,下一步应继续进行深度研究,从站点来繁衍出格点的实况预测模型。     

Si3N4基陶瓷刀具切削45钢切削参数优化

【目的】Si₃N₄基陶瓷刀具被广泛应用于难切削材料的连续或间歇切削，研究陶瓷刀具的角度和切削用量对分析Si₃N₄基陶瓷刀具切削性能的影响规律及优化切削参数选择具有重要意义。【方法】通过正交仿真试验来研究Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时应力场和温度场变化，确定Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时刀具角度和切削用量。【结果】刀具前角选择1°和-3°，主偏角选择30°和45°，后角选择0°和5°，刀具刃倾角选择-2°和0°。【结论】刀具角度优化选择前角γ₀=-1°、后角α₀=0°、刃倾角λ_s=-2°、主偏角K_r=30°。切削用量推荐参数为切削速度v为100-150 m/min、切削深度a_p=0.15 mm、进给量f=0.15 mm/r。     

德州市春节期间大气污染与气象要素的关系

气象要素是影响空气质量的重要因子.以德州市为例,选取了近5年德州市春节期间大气污染物浓度及气象数据,采用多种统计方法分析了大气污染物的变化以及气象与大气污染的关系,量化天气形势和局部气象要素对春节期间德州市大气污染物质量浓度变化的贡献.结果表明,PM_(2.5),PM_(10),SO_2,NO_2等4种污染物浓度受温度、湿度和风速等气象要素影响较大,其中PM_(2.5)和PM_(10)主要受湿度影响,SO_2主要受风速影响,NO_2受湿度和风速影响都相对较大.此研究为德州市在春节期间加强大气污染防治提供一定的数据基础和科学依据.     

基于数据模型的压裂参数智能优化方法研究

【目的】为了实现压裂参数的快速和精准设优化。【方法】本研究利用大数据技术及多种机器学习算法，采用基于数据模型的压裂参数智能优化方法来获得最优压裂施工参数组合。【结果】本研究以苏东南某致密气井区的历史压裂数据为基础，利用上述方法对该区的74口水平井的压裂总液量、加砂强度、砂比进行优化设计，并预测压后产能。优化结果表明，该区合理的总液量为3 000～4 600 m³，加砂强度优化为2～3，砂比优化为17～19，优化后增气量为1 890～3 555万m³，压裂参数优化效果显著。【结论】该方法能有效提高压后产能，为其他非常规油气田压裂参数优化设计提供参考。     

无黏结剂NiO/MnO2电极的制备及电化学性能测试

【目的】电极材料是整个电容器的核心,制备高性能电容材料具有重要的实际意义。【方法】通过水热原位生长法及程序升温煅烧法制备NiO/MnO₂复合电极,并探究程序升温速率对电化学性能的影响。【结果】NiO/MnO₂复合电极相对于单一电极具有较好的电化学性能,其中120℃水热原位生长8 h、程序升温速率为2℃/min所获得的NiO/MnO₂电极的电化学性能较好,在电流密度为1 mA/cm²的条件下,面积比电容达到1 313 mF/cm²。【结论】该方法温和、简单,原位生长的方式能够提高活性物质的机械附着性和利用率,复合材料的活性物质间表现出较好的协同效应,可以有效提高材料的电化学性能。     

基于MSCR试验多聚磷酸改性沥青高温性能评价

【目的】探讨多聚磷酸(PPA)改性沥青的高温性能。【方法】对不同多聚磷酸掺量的改性沥青进行多应力蠕变恢复试验，并通过试验分析基质沥青和RTFOT试验后PPA改性沥青在3.2 kPa剪切应力下平均不可恢复蠕变柔量J_nr3.2值、不可恢复蠕变柔量相对差异J_nrdiff和PG高温连续分级温度HT等技术参数。【结果】试验结果表明，随着PPA掺量的增加，PPA改性沥青结合料的3.2 kPa剪切应力下平均不可恢复蠕变柔量J_nr3.2减小、不可恢复蠕变柔量相对差异J_nrdiff增大、PG高温等级提升。【结论】PPA改性沥青结合料的高温性能得到明显改善，沥青黏弹性能对于应力变化的敏感性增强。     

钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片的制备及电催化OER性能研究

【目的】为提高Co(OH)₂催化电解水阳极析氧反应(OER)活性,通过试验,验证提高催化OER活性的具体方案,为加快OER反应提供试验依据和构筑方法。【方法】首先通过一步高温热解法制备嵌入金属Co单质的氮掺杂碳纳米管(Co@NCNT),然后以金属钴为锚定点,通过简单水热反应将过渡金属氧化物嵌入Co@NCNT表面,成功制备了Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂,并利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试分别对其结构、形貌进行分析,了解其变化特征。【结果】制备的Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂在1 mol/L KOH溶液中表现出较好的OER活性和优异的稳定性。【结论】M(OH)₂与LDHs是各种OER催化剂的真正活性物质,但是制备过程中易发生团聚现象。钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片试验方法能够有效解决上述问题,并为制备碳负载过渡金属氢氧化电催化剂的制备提供方法和数据支撑。     

能源微藻培养及厌氧发酵产甲烷过程的生命周期评价

【目的】对微藻培养及厌氧发酵耦合过程进行生命周期评价，筛选最佳的能源微藻培养环境。【方法】估算从BG-11培养基、奶牛场废水和葡萄酒厂废水中分别收获的藻类生物质(即Algae M、Algae D和Algae W)经厌氧发酵产出1 m³CH₄过程的能源消耗和环境影响潜力。【结果】三种藻类生物质在培养收获阶段的能源消耗均高于厌氧发酵阶段，同时，Algae W不仅能源消耗最低，且该微藻生物质在产出1 m³CH₄过程中的生命周期环境影响潜值也最低。【结论】通过葡萄酒厂废水培养的微藻生物质在产甲烷方面具有明显的优势。另外，藻类生长量和产甲烷量的增加有利于产甲烷过程能源消耗量的减少和环境影响潜力的降低。     

某火电厂SCR催化剂不同服役阶段脱硝性能试验及研究

【目的】某1 000 WM燃煤火力发电厂SCR脱硝系统采用蜂窝状催化剂。为把握随着催化剂服役时间增加相关脱硝性能参数的变化规律，对脱硝系统多次进行现场试验。【方法】试验采用专业仪器设备对脱硝系统烟气流速、脱硝效率、氨逃逸率、SO₂/SO₃转化率等性能参数进行测量分析。【结果】随着催化剂服役时间的增加，脱硝效率会明显降低，氨逃逸率有一定程度的增大，空气预热器处会生成硫酸氢铵等有害物质，造成堵塞。【结论】随着服役时间的增加，催化剂会因为飞灰冲刷、堆积及重金属中毒等导致活性下降，催化剂局部区域积灰较多，空气预热器堵塞情况严重，需要及时对催化剂进行更新或者再生处理，提高催化剂活性，保证脱硝系统安全经济运行。     

红崖山灌区土壤盐分空间分布特征

【目的】土壤盐渍化一直是生态环境修复和农业生产的重要影响因素，揭示土壤盐渍化程度与空间分布特征是区域盐渍化防治与治理的重要依据。【方法】以红崖山灌区0～20 cm表层土壤盐分数据以及室内试验分析数据为基础，以Arcgis为基础，结合经典统计学与地统计学方法，研究该区土壤含盐量及盐基离子的空间分布特征及其分布规律，以期为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。【结果】红崖山灌区土壤盐分整体呈现出西南侧整体偏低、局部偏高，东北侧偏高的趋势。其中，土壤含盐量、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和HCO₃^-的空间分布特征高度相似，表明红崖山灌区土壤中Ca²⁺、Mg²⁺与SO₄^2-、HCO₃^-为主要的结合方式。【结论】为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。     

国家级地面气象无人值守业务运行故障及处理方法

【目的】通过分析国家级地面气象无人值守业务运行故障，提出各类故障应急处理方法。【方法】收集整理青海海西无人值守业务运行故障记录，分析原因、处理方法，并进行归纳总结。【结果】得出国家级地面气象无人值守业务电源故障、仪器设备故障、软件故障应急处理方法。【结论】方便业务人员查阅、掌握各类故障应急处理方法，及时排除故障，提高维护保障能力，确保无人值守业务稳定运行，为气候分析、科学研究和气象服务工作提供可靠的数据支撑。     

地基遥感垂直观测系统在气象观测业务中的应用

【目的】为弥补气象探测业务因单一的探测手段和有限的气象数据造成的短板,对当下正在建设的地基遥感垂直观测系统进行研究。【方法】通过分析地基遥感垂直观测系统的构成和原理,及其在业务中的实际应用情况,探究其在气象过程研究与预警中的具体表现。【结果】地基遥感垂直观测系统的建设与使用一定程度上弥补了气象探测中的短板,无论是在日常的天气预报中,还是在特殊天气的气象探测中,都能提供丰富且准确的气象数据。【结论】地基遥感垂直观测系统为精细化天气预报和人工影响天气作业提供了强有力的支撑。     

Ni-Sn-Ni焊点界面金属间化合物的微观形貌演变研究

【目的】研究Ni-Sn-Ni微焊点在固液反应条件下界面金属间化合物(Intermetallic Compounds,IMCs)的生长及形貌变化。【方法】采用精密夹具调控的Ni-Sn(20μm)-Ni作为样品，通过SEM观察等温条件下Ni-Sn-Ni不同时间点横截面的微观组织结构，并通过EDX对界面处生成的IMCs进行分析。【结果】在Ni-Sn反应的界面处仅生成一种单相IMCs，为Ni₃Sn₄，该界面IMCs的生长速度由快变慢最后趋于平缓。此外，界面IMCs的形貌随时间由针状转变为棒状后再转变为块状。【结论】在Ni-Sn固液反应中，界面IMCs的生长速度及形貌随键合时间的增加发生显著变化。     

基于全地形的水果打包套膜小车设计

【目的】为了保证农民种植的果蔬质量，防止果蔬在运输过程中因磕碰而使CO₂浓度过高，导致水果腐烂。【方法】本研究通过使用旋转网袋装置、压力感应装置、球形扩展装置、双出入口以及选装清洗、烘干设计来对套膜打包进行仿真设计，并使用Ansys Workbench软件对该装置的关键部件进行有限元分析。【结果】在运输路面状况不良时，接触力会传递到果实的深处，果实内部的组织细胞会吸收该能量，对果实造成损伤，从而造成果实品质的下降。因此，合理巧妙地利用包装，能减少水果在运输过程中所受到的机械损伤，避免产品价值的流失。【结论】仿真结果表明，本研究所设计的水果打包套膜小车结构合理。