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顶空平衡-气相色谱法测定水中溶解氢气及其应用

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环境化学 2024年

作者：潘凤梅臧昆鹏温军申小龙魏康轩兰文港胡智伟陈啸鸣陈炳江李珊鲁嫣冉陈丽涵郭朋林溢陈圆圆刘硕徐宏辉方双喜浙江工业大学环境学院浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省气象科学研究所

将顶空平衡法与配置脉冲氦离子化检测器的气相色谱仪相结合，自主设计并优化建立了适用于水中溶解氢气(H2)浓度测定的自动化观测系统和方法.测试结果表明，该观测系统对H2摩尔比范围为550.2×10-9—4000×10-9标气的线性优于0.9995(R2)... 详细信息

将顶空平衡法与配置脉冲氦离子化检测器的气相色谱仪相结合，自主设计并优化建立了适用于水中溶解氢气(H2)浓度测定的自动化观测系统和方法.测试结果表明，该观测系统对H2摩尔比范围为550.2×10-9—4000×10-9标气的线性优于0.9995(R2)，精密度优于0.07%，准确度优于1.09%，重复性测试结果优于世界气象组织/全球大气观测网的质控要求.基于亨利定律和道尔顿分压定律，推导了更简便实用的溶解H2浓度计算公式.基于该观测系统和方法，于2022年8月开展了京杭运河杭州段溶解H2浓度及水-气H2交换通量的观测研究.结果显示，京杭运河杭州段溶解H2浓度和水-气H2通量的范围分别为216.9—409.4 nmol·L-1和172.1—20513.1μmol·(m2·d)-1，是大气H2净排放源，且城区比乡村河段的溶解H2浓度平均高29.6 nmol·L-1，表明人为活动是影响淡水系统H2源强和排放量的重要因素之一.

关键词：溶解H2 水-气通量顶空平衡法气相色谱饱和度

自动化顶空平衡-气相色谱法测定京杭运河中溶解甲烷

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1507-1514页

作者：温军臧昆鹏潘凤梅申小龙魏康轩兰文港胡智伟陈啸鸣陈炳江李珊鲁嫣冉陈丽涵郭朋方双喜林溢陈圆圆刘硕徐宏辉浙江工业大学环境学院浙江杭州310014 浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江杭州310014 浙江省气象科学研究所浙江杭州310008

将顶空平衡法和气相色谱仪相结合,通过自主设计和优化测试实现了技术升级,建立了可自动化进样并同步测定水中溶解CH_(4)和CO_(2)浓度的新型气相色谱系统及方法.结果表明,本系统线性范围宽且运行稳定,自动化程度更高,运行成本更低.该系统... 详细信息

将顶空平衡法和气相色谱仪相结合,通过自主设计和优化测试实现了技术升级,建立了可自动化进样并同步测定水中溶解CH_(4)和CO_(2)浓度的新型气相色谱系统及方法.结果表明,本系统线性范围宽且运行稳定,自动化程度更高,运行成本更低.该系统对CH_(4)的测定精密度优于0.16%,准确度优于0.02%,满足水中溶解CH_(4)浓度监测需求.基于本方法,于2022年8月对京杭大运河杭州段水体中溶解CH_(4)开展了试观测研究.结果显示:夏季京杭大运河杭州段水体中溶解CH_(4)浓度平均值为(642.4±423.3)nmol/L,饱和度平均值为(22310±14701)%,水-气界面CH_(4)扩散通量平均值为(548.57±603.70)μmol/(m^(2)·d),是大气CH_(4)的净源.根据该河段的面积,可估算观测期内CH_(4)的日均排放量约为1710mol,相当于大约38.31m^(3)天然气或约82.94kg碳.

关键词：顶空平衡气相色谱京杭大运河甲烷通量

基于改进遗传算法的磁流变阻尼器多目标空间优化布置

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第5期50卷 85-94页

作者：张香成徐宏辉赵军杨洋郑州大学力学与安全工程学院河南郑州450001 郑州大学水利与土木工程学院河南郑州450001

为解决空间结构中阻尼器位置和数量优化问题,基于遗传算法提出一种新型编码方式——“A-B”型数字编码,实现了对阻尼器优化布置的精确定位.推导了磁流变阻尼器(MRD)附加刚度和附加阻尼矩阵,采取H2范数优化控制理论、代间比较权重等理论... 详细信息

为解决空间结构中阻尼器位置和数量优化问题,基于遗传算法提出一种新型编码方式——“A-B”型数字编码,实现了对阻尼器优化布置的精确定位.推导了磁流变阻尼器(MRD)附加刚度和附加阻尼矩阵,采取H2范数优化控制理论、代间比较权重等理论提出了改进遗传算法,并采用MATLAB软件开发了多目标空间优化布置改进遗传算法程序.以10层钢筋混凝土框剪偏心结构为例,依据规范选取7条地震波作为动力时程输入,对优化方案及3种工况下结构位移、加速度、扭转控制进行计算,并分析了不同减震指标随MRD数量变化的发展趋势.结果表明:优化目标函数值随进化代数迅速收敛;4种工况中优化方案控制效果最佳,顶层88号节点X、Y向减震率分别达39.45%、32.68%,结构扭转得到有效控制.算例表明了改进遗传算法的有效性,实现了对空间结构阻尼器布置的精确定位,且结构得到最优控制.

关键词：磁流变阻尼器遗传算法代间比较权重多目标优化动力分析

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长三角地区全氟温室气体本底特征及来源

中国环境科学 2022年第10期42卷 4494-4500页

作者：浦静姣徐宏辉姚波张超单萌浙江省气象科学研究所浙江杭州310008 复旦大学大气与海洋科学系上海200438 衢州市气象局浙江衢州324000 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站浙江杭州311307

采用位于长三角地区的临安区域大气本底站罐采样获得的全氟温室气体(PFCs、SF_(6)、NF_(3)、SO_(2)F_(2))浓度,分析2011~2020年该地区大气中全氟温室气体的浓度分布特征和变化趋势.结果显示,临安站绝大部分全氟温室气体的浓度均呈现逐... 详细信息

采用位于长三角地区的临安区域大气本底站罐采样获得的全氟温室气体(PFCs、SF_(6)、NF_(3)、SO_(2)F_(2))浓度,分析2011~2020年该地区大气中全氟温室气体的浓度分布特征和变化趋势.结果显示,临安站绝大部分全氟温室气体的浓度均呈现逐年升高的变化趋势,至2020年长三角地区全氟温室气体本底浓度分别达到(86.30±0.52)×10^(-12)(CF_(4))、(5.03±0.00)×10^(-12)(C_(2)F_(6))、(0.70±0.01)×10^(-12)(C_(3)F_(8))、(1.82±0.00)×10^(-12)(c-C_(4)F_(8))、(10.44±0.01)×10^(-12)(SF_(6))、(2.36±0.04)×10^(-12)(NF_(3))、(2.61±0.05)×10^(-12)(SO_(2)F_(2)).长三角地区大部分全氟温室气体的本底浓度与全球本底值接近.通过对临安站全氟温室气体污染浓度的潜在源贡献作用(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)分析显示,临安站全氟化碳PFCs(CF_(4)、C_(4)F_(10)、C_(2)F_(6)、C_(3)F_(8)、c-C_(4)F_(8))的潜在源区主要包括山东、江苏、安徽、上海、浙江中北部和江西东北部地区,NF_(3)、SF_(6)、SO_(2)F_(2)的潜在源区则集中在江苏中南部、上海、浙北地区.

关键词：全氟温室气体长三角浓度潜在源区

长三角地区大气全氟温室气体本底特征及来源分析

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中国环境科学 2022年

作者：浦静姣徐宏辉姚波张超单萌复旦大学大气与海洋科学系浙江省气象科学研究所浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站衢州市气象局

全氟温室气体化学性质稳定、大气寿命较长、全球增温潜势（GWP）值较高。本研究采用位于长三角地区的临安区域大气本底站罐采样获得的全氟温室气体(PFCs、SF、NF、SOF)浓度，分析2011—2020年该地区大气中全氟温室气体的浓度分布特征和...

全氟温室气体化学性质稳定、大气寿命较长、全球增温潜势（GWP）值较高。本研究采用位于长三角地区的临安区域大气本底站罐采样获得的全氟温室气体(PFCs、SF、NF、SOF)浓度，分析2011—2020年该地区大气中全氟温室气体的浓度分布特征和变化趋势。结果显示，临安站绝大部分全氟温室气体的浓度均呈现逐年升高的变化趋势，至2020年长三角地区全氟温室气体本底浓度分别达到86.30±0.52 ppt (CF)、5.03±0.00 ppt (CF)、0.70±0.01 ppt (CF)、1.82±0.00 ppt (c-CF)、10.44±0.01 ppt (SF)、2.36±0.04 ppt (NF)、2.61±0.05 ppt (SOF)。长三角地区大部分全氟温室气体的本底浓度与全球本底值接近。通过对临安站全氟温室气体污染浓度的潜在源贡献作用（PSCF）和浓度权重轨迹（CWT）分析显示，临安站全氟化碳PFCs (CF、CF、CF、CF、c-CF)的潜在源区主要包括山东、江苏、安徽、上海、浙江中北部和江西东北部地区，NF、SF、SOF的潜在源区则集中在江苏中南部、上海、浙北地区。

关键词：

长江三角洲地区CO_(2)浓度本底特征及来源分析

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环境科学学报 2023年第2期43卷 340-353页

作者：庞宇婷徐宏辉单萌浦静姣董一雷浙江省气象科学研究所杭州310008 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站杭州311300

二氧化碳(CO_(2))是引起全球变暖的最主要的温室气体(GHGs),直接观测大气CO_(2)浓度对于研究人类活动和自然活动对大气温室气体的贡献至关重要,而在多个高度上观测大气CO_(2)浓度则有助于明晰CO_(2)浓度的时空变化规律,确定其影响机制.... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))是引起全球变暖的最主要的温室气体(GHGs),直接观测大气CO_(2)浓度对于研究人类活动和自然活动对大气温室气体的贡献至关重要,而在多个高度上观测大气CO_(2)浓度则有助于明晰CO_(2)浓度的时空变化规律,确定其影响机制.本文利用临安区域大气本底站2018-12—2020-11不同高度(距地面21 m、53 m)处的CO_(2)在线观测数据,结合日变化及地面风的影响,对观测数据进行筛分,采用HYSPLIT后向轨迹模型和潜在源贡献因子法,初步探讨气象因素以及大气远距离传输对长江三角洲地区大气CO_(2)浓度的影响.结果表明,临安站高低层大气CO_(2)日变化呈夜间高于白天的特点;低层CO_(2)浓度大于高层,冬季高低层浓度差小于其他三季;日较差呈夏季>春季>秋季>冬季的特点;大气CO_(2)本底季节变化由于受到风向和气团传输的影响呈现出冬季>春季>秋季>夏季的特点;潜在源贡献分析得到浙江省东部的污染源是导致临安站CO_(2)浓度高的重要来源.此外,新冠疫情期间的CO_(2)浓度与往年同期相比有所下降,低层为5.86×10^(-6)(摩尔比,下同),高层为5.67×10^(-6),新冠疫情使得长三角地区的电力、运输业以及水泥生产部门排放的CO_(2)减少.减少浙江省北部和东部人为排放CO_(2)是降低长三角地区CO_(2)浓度的关键.

关键词：温室气体二氧化碳临安区域大气本底站

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衢州市区臭氧浓度变化特征及影响因素

环境污染与防治 2023年第5期45卷 650-653,660页

作者：张超唐家翔张金祥徐宏辉陆沅泉浙江省衢州市气象局浙江衢州324000 海南省气象台海南海口570203 浙江省气象科学研究所浙江杭州310008 浙江省衢州市生态环境监测中心浙江衢州324000

利用衢州市区2018—2020年臭氧(O_(3))和前体物NO_(2)逐小时数据及对应的气象要素数据,分析了衢州市区O_(3)浓度变化特征及影响因素。结果表明:(1)2018—2020年衢州市区O_(3)质量浓度年均值为55.01~55.89μg/m^(3),呈逐年下降趋势,O_(3... 详细信息

利用衢州市区2018—2020年臭氧(O_(3))和前体物NO_(2)逐小时数据及对应的气象要素数据,分析了衢州市区O_(3)浓度变化特征及影响因素。结果表明:(1)2018—2020年衢州市区O_(3)质量浓度年均值为55.01~55.89μg/m^(3),呈逐年下降趋势,O_(3)污染最高只到轻度水平(占比4.2%)。(2)衢州市区O_(3)浓度春季(64.49μg/m^(3))>秋季(62.75μg/m^(3))>夏季(61.20μg/m^(3))>冬季(33.89μg/m^(3)),夏季O_(3)浓度偏低主要是因为衢州市区6—7月为梅雨季节。(3)衢州市区O_(3)浓度日变化呈单峰型分布,白天高,夜间低,最低值出现在6:00前后,最高值出现在15:00前后。(4)日照时数对O_(3)浓度影响最大,温度、降水量和相对湿度也有显著影响,前体物NO_(2)与O_(3)呈现明显的此消彼长关系。

关键词：臭氧衢州市区前体物气象要素

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热风炉高风温新技术开发

钢铁 2005年第11期40卷 9-12页

作者：林成城徐宏辉宝山钢铁股份公司炼铁厂上海201900

高风温是高炉提高喷煤比、降低工序能耗、降低成本的有效措施。在宝钢实际生产条件下,通过热风炉技术研究和生产操作改进,开发出一系列热风炉高风温技术:余热回收、转炉煤气烧炉、富氧等新技术,提供高且稳定的热风。目前宝钢3号高炉风... 详细信息

高风温是高炉提高喷煤比、降低工序能耗、降低成本的有效措施。在宝钢实际生产条件下,通过热风炉技术研究和生产操作改进,开发出一系列热风炉高风温技术:余热回收、转炉煤气烧炉、富氧等新技术,提供高且稳定的热风。目前宝钢3号高炉风温可以长期稳定在1 250℃左右,最高可以达到1 280℃,热风炉高风温技术达到国际先进水平。

关键词：高炉热风炉风温富氧

华东区域PM_(2.5)变化背景下浙江省人口经济暴露水平评估

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环境科学 2017年第12期38卷 4924-4931页

作者：郁珍艳高大伟李正泉杨续超王阔马浩徐宏辉浙江省气候中心杭州310017 浙江大学海洋学院舟山316021 浙江省气象科学研究所杭州310008

利用1998~2012年卫星反演的细颗粒物(PM_(2.5))全球高精度产品数据集,精细化地给出了华东地区PM_(2.5)时空分布与变化特征,并分析了此背景下浙江省PM_(2.5)的人口经济暴露水平.结果表明1998~2012年期间,浙江省区域平均PM_(2.5)浓度整体... 详细信息

利用1998~2012年卫星反演的细颗粒物(PM_(2.5))全球高精度产品数据集,精细化地给出了华东地区PM_(2.5)时空分布与变化特征,并分析了此背景下浙江省PM_(2.5)的人口经济暴露水平.结果表明1998~2012年期间,浙江省区域平均PM_(2.5)浓度整体变化呈现出先增加、后下降的特征,拐点出现在2007~2009年前后,与华东区域大背景的变化趋势一致.1998~2000年华东南部与山东东部的年平均PM_(2.5)浓度基本保持在50μg·m^(-3)以下,其余地区大多在50~75μg·m^(-3)左右,华东地区和浙江省PM_(2.5)浓度超过35μg·m^(-3)的地区分别占到51.8%和21.1%.1998~2009年PM_(2.5)浓度上升趋势非常明显,华东地区的平均变化趋势为2.58μg·(m^3·a)^(-1),浙江省的上升趋势较华东区域慢,为1.43μg·(m^3·a)^(-1).2007~2009年PM_(2.5)浓度达到最大,华东和浙江省超过35μg·m^(-3)的地区分别占到82.1%和65.9%.此后PM_(2.5)浓度呈现出下降的变化趋势,华东地区和浙江省的平均变化趋势分别为-1.75μg·(m^3·a)^(-1)和-1.58μg·(m^3·a)^(-1),PM_(2.5)浓度超过35μg·m^(-3)的地区比例均有所下降,说明政府颁布的一系列节能减排方针政策可能对华东地区的空气质量改善起到了一定的成效.2010年浙江地区PM_(2.5)暴露水平超过35μg·m^(-3)的人口比例和GDP比例分别为74.0%和70.8%,其中38.1%的人口生活的环境和38.9%的GDP产生的环境PM_(2.5)浓度年平均值在50μg·m^(-3)以上.

关键词：卫星遥感 PM2.5 变化趋势人口经济暴露水平