Technical challenges in tackling regulatory concerns for urban atmospheric nanoparticles

Recent Euro 5 and Euro 6 vehicle emission standards are the first ever initiative to control particles on a number basis at the source. Related standards are also desirable for ambient nanoparticles (taken in this article to be those below 300 nm) to protect against possible adverse effects on public health and the environment. However, there are a number of technical challenges that need to be tackled before developing a regulatory framework for atmospheric nanoparticles. Some of the challenges derive from a lack of standardisation of the key measurement parameters, including sampling, necessary for robust evaluation of particle number concentrations, especially in the context of insufficient knowledge of the physicochemical characteristics of emerging sources (i.e. bio-fuel derived and manufactured nanoparticles). Ideally, ambient concentrations of primary particles could be linked to primary particle emissions by use of nanoparticle dispersion models, and secondary nanoparticles using photochemical modeling tools. The limitations in these areas are discussed. Although there is inadequate information on the exact biological mechanism through which these particles cause harm, it is argued that this should not in itself delay the introduction of regulation. This article reviews the missing links between the existing knowledge of nanoparticle number concentrations and the advances required to tackle the technical challenges implied in developing regulations.     

校园室内外大气PM2.5中的含碳气溶胶及室内源特征

分夏、冬季采集南昌大学前湖校区室外和3个不同室内环境中的PM2.5,测定有机碳(OC)和元素碳(EC),并分析室内、外碳气溶胶质量浓度及其分布特征;利用OC-EC关系式半定量分析室内排放源;结合室内、外二次有机碳(SOC)和SOC/OC的分布进一步讨论不同室内排放源的特征及对SOC的影响;对4个采样点的8个碳组分丰度特征比较分析,结果表明复印/打印机对室内OC的贡献高,8个碳组分的丰度分布特征与其它排放源具有较明显的差异。     

基于卫星平台的全球大气一氧化碳柱浓度反演方法及结果分析

温室效应是全球气候变化的主要原因之一, 除温室气体外, 有毒气体一氧化碳(CO)作为一种非直接温室气体加剧了这种变化. 由于地基观测台站数量有限, 而大气化学模型的模拟又很大程度上依赖于模型假定, 因此, 卫星观测成为实时获取大气CO浓度分布信息的有效途径. Sciamachy是第一台搭载在卫星上, 利用观测到的近红外波段太阳反射光谱反演大气一氧化碳的仪器. 由于在近红外波段, 大气散射效应可以忽略, 所以Sciamachy观测数据能够很好地反演与人类活动息息相关的大气底层一氧化碳的时空变化信息. 本文基于迭代最大后验概率算法, 对Sciamachy的观测数据进行反演分析, 同时应用云效应校正与仪器本身问题校正方法, 得到了全球一氧化碳柱浓度时空分布结果; 通过与Atsr全球火点数据的比较, 分析了全球CO排放源的种类与时空分布; 最后选取中国地区CO柱浓度分布图, 并结合人口密度与煤田/煤矿分布, 对其排放源进行了初步推断.     

O2/CO2气氛下循环流化床煤燃烧SO2排放

在热输入功率50 kW的循环流化床O₂/CO₂燃烧试验装置上研究燃煤SO₂排放特性及石灰石脱硫机理。结果发现,未添加石灰石时,O₂/CO₂气氛下SO₂排放量比相同O₂浓度的空气气氛下低;随着O₂浓度的升高,排放量升高。相同钙硫摩尔比下,O₂/CO₂气氛下石灰石的脱硫机理以直接脱硫为主,脱硫效率比空气气氛下高;随着O₂浓度的增加,石灰石脱硫效率提高。     

燃气轮机燃烧室空气加湿燃烧的实验研究

空气加湿燃烧是HAT循环的关键技术。本文通过中压全尺寸燃气轮机燃烧室空气加湿燃烧实验,研究了加湿度对燃烧特性的影响。实验中发现,燃烧室内温度分布、出口温度场、污染物生成(即NOx、CO、UHC)及燃烧稳定性都受到加湿度的影响。研究结果表明,空气加湿燃烧导致NOx排放显著下降, CO和UHC排放略有上升,燃烧室中压力振荡的频谱产生了变化,燃烧室出口温度场畸变加剧。作者从水蒸气影响燃烧的机理出发对实验结果进行了分析和解释。     

燃油种类对汽车尾气净化催化剂性能的影响

 分别对燃用普通汽油和10%乙醇/汽油(E10)混合燃料的CG125型摩托车进行了 10000 km路试,比较了不同种类燃油的排放特性,并采用X射线光电子能谱,扫描电镜和电子探针考察了催化剂的积炭物种与积炭分布. 结果表明,安装催化转化器后,燃用这两种燃料的摩托车尾气排放均能达到欧盟第二阶段排放标准,但催化转化器对E10尾气的净化效果明显低于普通汽油. 燃用这两种燃料的摩托车尾气净化催化剂表面均存在积炭,径向不同部位积炭量顺序为中心层＞过渡层＞边缘层. 燃用普通汽油时,催化剂表面积炭的碳物种主要是CHx,而燃用E10时的碳物种是(CH)xO. 这说明要合理地设计催化转化器才能使尾气均匀地径向分布,而且必须针对燃油种类匹配适宜的催化剂.     

北京地区臭氧污染的来源分析

光化学烟雾污染是影响北京地区夏季空气质量的一个重要环境问题．利用区域空气质量模（CAMx）对2000年6月底至7月初发生在北京地区的臭氧污染过程进行模拟,运用臭氧源识别技术（OSAT）和地区臭氧评估技术（GOAT）,量化了不同地区的污染源排放对北京市城近郊区臭氧污染的贡献,探讨了周边地区排放的臭氧贡献方式问题,分析了北京地区臭氧污染的化学机制特征．研究表明,北京地区臭氧污染分布存在显著差异,并且具有明显的区域性特征,定陵地区的超标臭氧主要受到城近郊区烟羽的严重影响（占55％）,城近郊区则除了受到北京市的前体物排放影响外（占46％）,来自天津市、河北省南部地区的贡献往往也占有重要份额;周边地区对北京市城近郊区的贡献中,直接输入的臭氧约占七层,其余部分以输入前体物的方式贡献臭氧;北京城近郊区的臭氧生成主要受挥发性有机物控制,而在远郊区县和农村地区臭氧生成对氮氧化物变得更为敏感．对北京地区臭氧污染的源排放控制,需要综合考虑各种臭氧来源和不同贡献方式的重要性,以及臭氧生成机制的变化规律．     

长江三角洲平原河网水体溶存CH4和N2O浓度及其排放通量

以上海市黄浦江上游和崇明岛河网为代表,对长江三角洲平原河网夏季表层水体溶存甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）浓度、饱和度及其水-气界面排放通量进行了研究.结果表明,河网水体溶存CH4浓度在（0.30±0.03）～（6.66±0.14）μmol·L^-1之间,N2O浓度在（13.8±2.33）～（435±116）nmol·L^-1之间,CH4和N2O溶存浓度处于高度过饱和状态（饱和度分别为（468±49.0）%～（11560±235）%和（175±29.5）%～（4914±1304）%）.水体中溶解氧（DO）含量是控制溶存CH4浓度的主要因素,而水体溶存N2O的浓度同硝酸根（NO3-）、亚硝酸根（NO2-）、化学需氧量（CODcr）浓度呈显著正相关,同盐度和pH呈显著负相关关系.河道水体中溶存CH4和N2O主要产生于河底沉积物中的甲烷化过程和反硝化过程,并扩散到水体中,进而排放到大气.夏季7月上海市河网水体-大气界面CH4和N2O排放通量达到（778±59.8）和（236±63.6）μmol·m^-2·h^-1,平原地区河网的富营养化使其成为大气CH4和N2O的一个重要潜在排放源.     

Multiparticle azimuthal correlations in central nucleus-nucleus collisions at high energy

Multiparticle azimuthal correlations in central nucleus-nucleus collisions at high energy are described by a simple formula. The calculated results are in agreement with the experimental data of carbon and oxygen induced interactions at Dubna energy. The comparison between the calculated results and experimental data shows that particles are emitted isotropically in the rest frame of the emission sources, and the emission sources have movements in momentum space.     

A Low-Voltage Silicon Light Emitting Device in Standard Salicide CMOS Technology

A silicon-based field emission light emitting diode for low-voltage operation is fabricated in the standard 0.35 μm 2P4M salieide complementary metal-oxide-semiconduetor （CMOS） technology. Partially overlapping p^＋ and n^＋ regions with a salicide block layer are employed in this device to constitute a heavily doped p^＋-n^＋ junction which has soft ＂knee＂ Zener breakdown characteristics, thus its working voltage can be reduced preferably below 5 V, and at the same time the power efficiency is improved. The spectra of this device are spread over 500nm to 1000nm with the main peak at about 722nm and an obvious red shift of the spectra peak is observed with the increasing current through the device. During the emission process, field emission rather than avalanche process plays a major role. Differences between low-voltage Zener breakdown emission and high-voltage avalanche breakdown emission performance are observed and compared.