氣載塵埃自動(dòng)噴水系統(tǒng)的多功能開發(fā)及應(yīng)用研究

自動(dòng)噴水系統(tǒng)通常是用來供給植物所需的灌溉用水：在大多數(shù)農(nóng)場(chǎng)的管理中是買一組灌溉系統(tǒng)的材料，如PVC管，灑水裝置的噴頭，煙霧器或其他的成分，在本項(xiàng)研究中，為了解決一些常見的問題或改善空氣環(huán)境等質(zhì)量而將這些元件改造，比如改造成自動(dòng)噴水滅塵系統(tǒng)、自動(dòng)噴水防動(dòng)物系統(tǒng)等。

由于人的健康總是據(jù)于非常重要的地位，在農(nóng)場(chǎng)工人都暴露在塵埃顆粒中(必然影響健康)，這些顆粒是由車輛在農(nóng)場(chǎng)的土路上行駛產(chǎn)生的，因此，開展改造灑水系統(tǒng)來抑制車輛產(chǎn)生的灰塵的研究是非常必要的。灑水裝置安裝在開放的環(huán)境里，并對(duì)空氣中的灰塵依據(jù)各種環(huán)境因素用多種方程來進(jìn)行推算出來。研究還表明灑水器形成的一層直徑100至600微米的小云滴對(duì)防塵是最有效的，此水滴直徑為有效碰撞直徑。作為一種解決運(yùn)動(dòng)車輛產(chǎn)生的PMIO氣載塵埃的辦法，此研究提出了一個(gè)令人滿意的在開放環(huán)境中的除塵系統(tǒng)。當(dāng)有車輛經(jīng)過這個(gè)系統(tǒng)并產(chǎn)生塵埃的時(shí)候，此系統(tǒng)產(chǎn)生水滴來控制這些塵埃，其中，水滴有很高的收集效率。這項(xiàng)創(chuàng)新有助于改善空氣質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高可見度?？傮w來說，此項(xiàng)創(chuàng)新是令人滿意的。

在煤堆及處理場(chǎng)可區(qū)分出各種來源的塵埃，諸如輸送帶堆煤、車輛運(yùn)煤以及煤堆的風(fēng)蝕等活動(dòng)都能發(fā)散出塵埃。為了采取有效的措施降低塵埃的發(fā)散量，需要知道各種來源的塵埃的相對(duì)含量。由于各種來源的塵埃具有相同的化學(xué)成分，進(jìn)行這項(xiàng)研究實(shí)屬不易。然而，在多變的氣象和處理?xiàng)l件下不同的塵源具有不同的特性。因此，如果能獲得準(zhǔn)確的氣溶膠濃度變化和氣象資料，就可以揭示出各種塵埃源的某些特征。

在1988年9月到1989年9月這一期間，對(duì)煤堆和處理場(chǎng)吹起的塵埃進(jìn)行了研究，在這項(xiàng)研究中，為了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)粗塵埃濃度及粒徑分布而研制了粗塵記錄儀。將所收集到的資料都與附近氣象站的氣象學(xué)資料，如風(fēng)速、風(fēng)向和降雨量等聯(lián)系在了一起。

氣載塵埃實(shí)驗(yàn)方法

粗塵記錄儀安置在貯煤場(chǎng)北邊，煤堆東西方向的距離為1500米。視其風(fēng)向而定觀測(cè)點(diǎn)距塵埃源點(diǎn)的距離在 500～1000米之間。每18分鐘采集一次樣品，每周更換一次記錄卡。對(duì)1984年2月分一周內(nèi)的氣象資料與塵埃濃度進(jìn)行對(duì)比表明，塵埃濃度與風(fēng)向有關(guān)，降雨后塵埃濃度有所下降。

氣載塵埃結(jié)論

（1）塵源位置

粗粒氣溶膠的一個(gè)特征是在空氣中的停留時(shí)間較短，因此，塵源區(qū)的距離可能比較近這樣就可排除完全由細(xì)粒塵埃組成的本底氣溶膠濃度的干擾，使得粗粒氣溶膠變成了附近塵源的一個(gè)特殊示蹤物。對(duì)7個(gè)星期內(nèi)各種風(fēng)向下70微克/米³的高塵埃濃度出現(xiàn)率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明，風(fēng)向在130°-230°。之間的出現(xiàn)率較高，貯煤場(chǎng)正好位于這個(gè)方向。在此期間塵埃濃度的變化估計(jì)是塵埃發(fā)散因素引起的。由此也可揭示出塵埃的發(fā)散特征。

（2）揚(yáng)塵因素

風(fēng)速能夠從兩方面影響到塵埃濃度，即塵埃源強(qiáng)度和擴(kuò)散。作為擴(kuò)散因素，風(fēng)速的增加將輕微地降低塵埃濃度。另一方面，隨著風(fēng)速的增大風(fēng)蝕將急劇增強(qiáng)。處理活動(dòng)或運(yùn)煤車輛引起的揚(yáng)塵與風(fēng)速的關(guān)系不大。對(duì)二月二 十三日3：00—22：00時(shí)每小時(shí)的塵埃濃度變化進(jìn)行觀測(cè)表明。它與風(fēng)速有關(guān)。在這段時(shí)間內(nèi)風(fēng)來自貯煤場(chǎng)，沒有出現(xiàn)降雨。風(fēng)蝕是此間的主要揚(yáng)塵因素。在其他時(shí)間內(nèi)，風(fēng)速的影響較小或難以確定。要進(jìn)一步進(jìn)行分析，尚需要處理活動(dòng)、車輛運(yùn)煤及降塵措施方向資料。

大氣的主要成份是氮?dú)?，約占78%，其次是氧氣，約占21%，二氧化碳占0.25%，其余為其他氣體和雜質(zhì)等。 其它氣體包含人們常說的氦、氖、氬、氙、氪等微量氣體以及水蒸氣。其它雜質(zhì)指飄浮于空氣中的灰塵、細(xì)菌、氣溶劑等。

大氣塵埃的來源、傳輸、沉降、含量變化及其對(duì)氣候環(huán)境的影響已是地球系統(tǒng)科學(xué)研究中的一個(gè)重要內(nèi)容。現(xiàn)代觀測(cè)表明，大氣塵埃含量變化存在顯著的時(shí)空差異。然而，大氣塵埃含量變化的觀測(cè)資料序列很短（只有幾十年），這極大地限制了人們認(rèn)識(shí)和理解大氣塵埃在氣候系統(tǒng)演化歷史中的作用。因此，建立不同地區(qū)過去大氣塵埃含量的變化狀況具有重要科學(xué)意義。

塵埃在氣候系統(tǒng)中的重要性直到最近二、三十年才被人們所認(rèn)識(shí)。作為氣候系統(tǒng)中活躍成分之一的塵埃，其在大氣中的未來含量狀況自然關(guān)系到未來氣候的變化。研究過去大氣塵埃含量變化及其與氣候變化的關(guān)系，有助于人們提高對(duì)未來氣候變化的預(yù)測(cè)能力。然而，大氣塵埃含量的時(shí)空變化差異很大，因此在不同地域建立過去大氣塵埃載荷的演化歷史是十分迫切的，這對(duì)揭示氣候變化的時(shí)空差異原因具有重要科學(xué)意義。依據(jù)青藏高原所取得冰芯的塵埃分析結(jié)果，初步分析了青藏高原南北大氣塵埃載荷的時(shí)空變化特征。研究認(rèn)為，高原北部地區(qū)大氣中塵埃載荷明顯高于南部地區(qū)；高原北部地區(qū)大氣塵埃載荷春季最大，而南部地區(qū)非季風(fēng)季節(jié)最大；高原北部地區(qū)大氣中的塵埃物質(zhì)可能主要來源于包括青藏高原北部地區(qū)在內(nèi)的我國(guó)西北干旱地區(qū)，而青藏高原南部地區(qū)大氣塵?？赡苤饕獊碓从谖黠L(fēng)急流南支的遠(yuǎn)源傳輸；近1000 年來高原南北大氣塵埃變化過程存在著差異，北部地區(qū)大氣塵埃含量變化可能主要受到降水量及西風(fēng)強(qiáng)度的控制，而南部地區(qū)大氣塵埃含量變化可能與包括西南亞在內(nèi)的歐亞大陸西部地區(qū)的冬春積雪面積變化所導(dǎo)致的塵埃源區(qū)裸露面積波動(dòng)有關(guān)；大氣塵埃含量變化與氣溫變化之間的關(guān)系在高原北部地區(qū)呈負(fù)相關(guān)，而在高原南部地區(qū)卻呈正相關(guān)。青藏高原南部達(dá)索普冰芯記錄所揭示的氣溫變化與印度季風(fēng)強(qiáng)度變化存在很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。青藏高原南北氣候與塵埃變化過程差異的原因及其它們之間相關(guān)性差異的原因還有待于進(jìn)一步深入研究。

載氣分離器 又稱分子分離器。在氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀中用以分離除去載氣，以保持質(zhì)譜高真空操作條件的器件。常用的有隙透式、半透膜式、噴射式等多種類型。