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康威能特助力大气灰霾追因溯源

“我们对大气的复合污染有一定认识,但还有很多过程没弄清楚,因此要更加重视研究的完整性。”我国将通过建立大型的大气环境模拟舱,为环境研究和灰霾治理提供一个重要平台。北京康威能特环境技术有限公司早在2008年北京奥运期间与中科院生态中心和中科院大气物理研究所承担光化学烟雾箱的研制工作。 那么烟雾箱究竟是什么呢?它有啥特点?为啥要用它来研究呢?那么就由我来给大家细细道来: 【烟雾箱的概念】 欧洲光化学实验室204立方米平行双环境烟雾箱 烟雾箱,又称光化学烟雾箱,英文为smog chamber,是用一较大的由惰性材料制成的容器模拟大气层,并用紫外光源模拟阳光辐射。往容器中通入所要研究的气体,观察反应物与产物随时间的变化,由此得出大气中化学转化的动态规律。烟雾箱是用来研究光化学烟雾污染成因机理、污染特征及反应模式的重要实验手段,是模拟大气光化学反应的重要工具。 【烟雾箱的结构】 由主体部分、配气系统、照射系统和测试系统等部分组成。 1.主体部分包括化学反应和真空系统部分,是烟雾箱的核心部分 2.配气系统包括反应气体的配制和空气的净化,箱或室的形状不一,有圆筒形、长方形、圆形等,其体积小的只有2L,大约可达600m3,所用材料有硬质玻璃,碳钢和抛光铝等金属或聚四氟乙烯薄膜等。 3.照射系统有自然光源和人工模拟光源。前者用太阳光,后者有紫外荧光灯,汞弧灯和高压氙弧灯等。 4.测试系统是由各种高灵敏度。响应时间快的测试仪器和设备组成,可瞬时测定各种反应物、中间产物和最终产物的浓度。应用光化学烟雾箱与化学反应模式研究相结合,并与现场实测对照,可深入了解光化学烟雾形成的机制和污染的规律。 【烟雾箱的特点】 烟雾箱分室内和室外两种,室外烟雾箱的优点是可以直接利用阳光作为光源,缺点是某些条件,比如温度、光强等无法准确控制,无法保证实验的重复性。室内烟雾箱可以克服室外烟雾箱的缺点,但只能以紫外灯或者氙灯作为光源,引发的光化学反应可能与真实大气并不相同。 【烟雾箱壁效应】 不管是室内烟雾箱还是室外烟雾箱,都有无法避免的缺点。烟雾箱无论多么大,它总有一个边界,烟雾箱的壁面可能吸收、吸附或者释放化学物质,有些反应也可能发生在壁面上,这被称之为“壁效应”。对于研究大气化学反应的烟雾箱来说,反应器的体积越大越好,体积越大的烟雾箱,表面积和体积之比越小,壁效应就越小,降低气态物质和颗粒物质在反应器壁上的沉积越小,实验结果就越准确。 【大烟雾箱建设】 比如德国地质化学和动力研究所370立方米的烟雾箱、欧洲光化学实验室204立方米平行双环境烟雾箱(EUPHORE)、美国北卡罗来纳州立大学300立方米烟雾箱等等。作为室外环境烟雾箱的典型代表,欧洲光化学烟雾箱位于西班牙巴伦西亚,是两个大小相同的烟雾箱,便于进行对照实验。它看起来是两个透明的半球,每个直径9.2米,体积204立方米,建立在室外,通过自然光进行实验。 贺泓研究小组目前刚刚建成一个30立方米的烟雾箱,他设想建造的造价5亿元的烟雾箱实际上不止一个烟雾箱,由室内、室外多个烟雾箱组成,还包括一个引入真实空气进行研究的超级观测站。 【烟雾箱实验的研究背景】 1.通过烟雾箱研究科研人员已经有了一些研究结论。贺泓举了个例子,氮氧化物和二氧化硫是最大的气态污染物,单独的二氧化硫转化成硫酸盐是一个很慢的过程,比如大气中的矿尘大部分转化为亚硫酸盐就停止反应了,但是他们发现如果氮氧化物和二氧化硫同时存在,过程就不一样了,氮氧化物会促进二氧化硫向硫酸盐转化。于是他做了一个实验,在密闭的空间中,没有氧气,以氮气为背景,二氧化硫和二氧化氮并不能转化成硫酸盐,而在模拟的空气中二氧化硫可以迅速转化成硫酸盐。“这就提示我们终极氧化剂是氧气,矿尘和氮氧化物起到催化剂的作用。” 2.“伦敦烟雾事件时二氧化硫浓度达到毫克级,北京目前是微克级;洛杉矶烟雾事件臭氧浓度远超我们现在的臭氧污染浓度。但是为什么我们的雾霾更频发,更难治理呢?”贺泓说道,“我国的大气污染属于复杂的复合污染,把发达国家不同发展阶段的污染特性集中到同一个时期,在这种情况下,氧化性增强,雾霾频发,更加难以治理。” 3.清华大学环境学院贺克斌教授说:“大气化学研究有三大方法学,排放清单、外场观测、实验室和数字模拟。”实验室模拟最典型的是烟雾箱,外场观测也必不可缺,这二者研究的数据能帮助他建立大气污染排放清单。 4.烟雾箱是一种必不可少的光化学反应模拟仿真装置应用于进行大气环境化学模拟研究,不但能排除复杂的气象、地形等因素的影响,从而在可以控制且能重复的条件下单纯地模拟大气中的化学过程。提炼出大气化学反应的本质,获得反应的机制机理,而且还可以并验证大气化学模式,其研究成果将为大气污染防制对策的制定提供科学依据。该装置可充分实现大气仿真条件不仅用于开展光化学烟雾机制机理,二次有机气溶胶的形成和新增 痕量气体的大气化学行为等方面的研究,还适用于人体暴露和室内空气化学研究等领域。 【我公司研发烟雾箱概况】 我公司早在2008年北京奥运期间与中科院生态中心和中科院大气物理研究所承担光化学烟雾箱的研制工作,先后承接并交付使用的科研单位及大专院校如:中国环境科学研究院的大型室外烟雾箱、中科院生态环境研究中心室内烟雾箱、中科院大气物理研究所室内烟雾箱、中科院化学研究所室内烟雾箱、中科院上海硅酸盐研究所室内烟雾箱、中国计量科学研究院室内烟雾箱、北京市计量检测科学研究院、北京市理化分析测试中心、北京工业大学、北京林业大学、南京信息工业大学、广东工业大学、上海复旦大学、暨南大学等,并得到专家和老师的一致好评。 由于不同单位和科研人员应用光化学烟雾箱的研究方向及用途、场地、条件、经费等诸多不同因素,因此截至目前我公司研制的光化学烟雾箱90%都存在差异,均为定制型产品。凭借着多年的实例产品和成熟的工艺流程,在光化学烟雾箱的研究领域里,更加能够为各大科研院所提供更加贴切的技术保障和服务。 【2017两会丨李克强:谁攻克雾霾形成机理 重奖谁】 李克强说,“我在国务院常务会议几次讲过,如果有科研团队能够把雾霾的形成机理和危害性真正研究透,提出更有效的应对良策,我们愿意拿出总理预备费给予重奖!这是民生的当务之急啊。我们会不惜财力,一定要把这件事研究透!” 中国科学院院士、中科院地球环境研究所所长周卫健代表说“我们在烟雾箱进行了模拟实验,证明氮肥释放的氨对雾霾的贡献率可达20%以上。这项研究成果已经在美国科学院院报上发表。”周卫健回答 康威能特经过多年的研发制造,已然经形成一套具有规模化,集成化,系统化的完备工艺流程,能够承接各科研单位下发的各种类型及技术要求的烟雾箱项目定制任务。为我国“大气灰霾追因溯源”贡献自己的一份力量,还祖国一片蓝天!
发表于: 2017-08-31 09:41 | 全文(查看: 41) | 评论(0) | 本文地址 | 收藏 
标签: 环境  科研  校园  

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