严寒地区城市住区内PM 2.5 浓度分布及室内外关联性研究
发布时间：2022-02-23 19:31
近年来,随着国内城市雾霾污染的不断加剧,关于大气颗粒物的研究开始逐渐受到重视。住区作为城市居民最常活动的场所之一,住区以及建筑内的空气质量与人们的健康息息相关。严寒地区城市由于其独特的气候特点,导致其在能源结构、下垫面构成以及建筑形式等方面均与其它城市存在着一定程度的差别,而这些因素都会对相关尺度上的颗粒物污染特征产生影响。整体上,关于严寒地区城市住区内颗粒物扩散及浓度分布的研究还相对比较缺乏。基于以上问题,本文结合实测、实验以及数值建模等研究手段对严寒地区城市典型住区内以及室内外环境之间的颗粒物扩散过程以及浓度分布特征进行了研究,并通过试验设计等方法对影响因素进行了进一步分析。首先,选取严寒地区城市某典型住区为研究对象,在供暖季中设置2个有代表性的室内采样点,1个室外采样点以及1个热源采样点,对空气中的PM2.5进行采样,并对采样结果进行了质量浓度分析、碳成分分析以及水溶性离子分析。通过各采样点采样结果的对比分析发现,供暖季中供热量的增加会导致室内外环境中PM2.5及其成分浓度的升高,且其室内外环境之间的相关性较强。但是,由于室内人员活动等...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 城市颗粒物污染的研究现状
1.2.2 室内外颗粒物传输与关联性的研究现状
1.2.3 颗粒物动力学特性研究现状
1.2.4 针对颗粒物污染的法规与政策
1.2.5 研究现状分析与总结
1.3 本论文主要研究内容及框架
第2章 严寒地区城市供暖季住区内建筑室内外颗粒物的现场实测及分析
2.1 引言
2.2 测试地点及测试仪器
2.2.1 采样地点介绍
2.2.2 采样方法及仪器
2.3 采样结果的浓度分析
2.3.1 PM_(2.5)质量浓度
2.3.2 PM_(2.5)质量浓度I/O比
2.4 采样结果的元素分析
2.4.1 碳成分分析
2.4.2 水溶性离子分析
2.4.3 二次生成颗粒物的量
2.5 PM_(2.5)及其成分室内外相关性分析
2.6 本章小结
第3章 建筑室内外颗粒物传输及室内颗粒物沉降凝并实验研究
3.1 引言
3.2 室内外颗粒物传输实验方案
3.2.1 实验地点
3.2.2 测试仪器
3.2.3 实验条件
3.3 室内源及开窗对室内颗粒浓度的影响
3.3.1 室内源颗粒物浓度排放强度
3.3.2 室内源及开窗对室内PM2.5质量浓度的影响
3.3.3 室内源及开窗对室内不同粒径颗粒物数量浓度的影响
3.3.4 室内颗粒物浓度的衰减
3.4 室内颗粒物沉降及凝并实验方案
3.4.1 实验地点
3.4.2 测试仪器
3.4.3 实验条件
3.5 沉降及凝并对室内不同粒径颗粒物浓度的影响
3.5.1 数据分析方法
3.5.2 颗粒物粒径分布随时间的变化
3.5.3 颗粒物的沉降率及凝并速率
3.5.4 沉降与凝并对室内颗粒物浓度衰减的贡献
3.6 本章小结
第4章 严寒地区城市局地-建筑尺度颗粒物扩散模型建立
4.1 引言
4.2 模型内容简介
4.2.1 城市局地尺度颗粒物扩散模型
4.2.2 建筑室内外颗粒物传输模型
4.2.3 室内颗粒物沉降模型
4.3 模型计算流程
4.4 模型验证
4.4.1 验证方法及输入数据
4.4.2 测试及计算结果对比
4.5 本章小结
第5章 严寒地区城市供暖季住区内颗粒物浓度分布模拟研究
5.1 引言
5.2 模拟区域概述及参数设定
5.2.1 模拟区域及下垫面参数的设定
5.2.2 交通流量参数的设定
5.2.3 背景颗粒物浓度及气象参数设定
5.3 模拟结果及分析
5.3.1 颗粒物浓度分布日变化分析
5.3.2 颗粒物浓度分布周变化分析
5.3.3 颗粒物浓度分布月变化分析
5.3.4 颗粒物浓度分布供暖季变化分析
5.4 不同因素对区域内颗粒物浓度分布的影响
5.4.1 试验因素选取
5.4.2 正交试验设计
5.4.3 试验结果及分析
5.5 本章小结
第6章 严寒地区城市住区内建筑室内外颗粒物传输模拟研究
6.1 引言
6.2 严寒地区城市冬季住区室外颗粒物对室内的影响
6.2.1 模拟对象及计算条件
6.2.2 计算结果及分析
6.3 无室内源情况下室内颗粒物浓度影响因素分析
6.3.1 室内外温差的影响
6.3.2 室外风速的影响
6.3.3 气密性的影响
6.3.4 回归分析
6.3.5 沉降对室内颗粒物浓度的影响
6.4 有室内源情况下室内颗粒物浓度影响因素分析
6.4.1 室内源的影响
6.4.2 源排放后开窗的影响
6.4.3 室内PM_(2.5)质量浓度的去除效率
6.4.4 室内源的影响持续时间分析
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京江北2014—2016年PM2.5质量浓度分布特征及气象和传输影响因素分析[J]. 卢文,王红磊,朱彬,施双双,康晖. 环境科学学报. 2019(04)
[2]徐州市PM2.5时空分布特征[J]. 尚静. 资源节约与环保. 2018(11)
[3]利用GRAPES-UCM模式对广州典型污染天气过程的数值模拟研究[J]. 姚帅,蒋德海,张艳霞,李菲,邓雪娇,王宝民. 南京大学学报(自然科学). 2016(06)
[4]建筑室内细颗粒物（PM2.5）污染现状、控制技术与标准[J]. 王清勤,李国柱,赵力,孟冲,王军亮,王晓飞,朱荣鑫. 暖通空调. 2016(02)
[5]中国能源结构调整对碳强度的影响研究[J]. 彭旭,崔和瑞. 大连理工大学学报(社会科学版). 2016(01)
[6]雾霾超细颗粒物的健康效应[J]. 胡彬,陈瑞,徐建勋,杨国胜,徐殿斗,陈春英,赵宇亮. 科学通报. 2015(30)
[7]2014年京津冀地区PM2.5浓度时空分布及来源模拟[J]. 李珊珊,程念亮,徐峻,聂磊,孟凡,潘涛,唐伟,张玉洁. 中国环境科学. 2015(10)
[8]超细颗粒通过建筑狭缝的传输特性[J]. 孙在,陈秋方,蔡志良,杨文俊,汪晗. 环境科学. 2015(04)
[9]利用后向轨迹模式研究上海市PM2.5来源分布及传输特征[J]. 赵倩彪,胡鸣,张懿华. 环境监测管理与技术. 2014(04)
[10]国内外PM2.5控制标准及对比[J]. 谢慧,赵申,曹国庆. 建筑科学. 2014(06)
博士论文
[1]城市局地尺度热环境时空特性分析及热舒适评价研究[D]. 刘琳.哈尔滨工业大学 2018
[2]单开口自然通风特性的实验与模拟研究[D]. 阮芳.湖南大学 2016
[3]基于秸秆能源的黑龙江省村镇生活热能复合供应模式研究[D]. 袁野.哈尔滨工业大学 2015
[4]典型城市群大气复合污染特征的数值模拟研究[D]. 李莉.上海大学 2013
[5]纳米粒子多相流矩方法研究[D]. 于明州.浙江大学 2008
[6]基于集成神经网络的城市道路交通流量融合预测研究[D]. 李存军.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]基于深度高斯过程的交通流预测[D]. 王赢逸.北京交通大学 2018
[2]某BSL-3实验人员呼吸带气流分布研究[D]. 刘语.首都经济贸易大学 2018
[3]基于降低雾霾影响的寒地城市通风廊道构建研究[D]. 王晓飞.吉林建筑大学 2018
[4]大气细颗粒物室内外穿透系数研究[D]. 魏山山.大连理工大学 2017
[5]树枝尺度的植物在风洞内对气溶胶颗粒物的捕集效率[D]. 王彦杨.东华大学 2017
[6]严寒地区冬季超高层居住建筑热压通风特性研究[D]. 李国磊.哈尔滨工业大学 2016
[7]基于神经网络的城市交通流量预测模型研究[D]. 张佳宁.广东工业大学 2016
[8]风向与建筑物偏移对交叉口内气流运动及污染物扩散的影响研究[D]. 许璇.上海理工大学 2016
[9]我国区域城市发展对能源消耗的影响研究[D]. 廖冰雅.重庆大学 2015
[10]广州地区街区尺度热环境与热舒适度评价[D]. 饶峻荃.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3641214
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 城市颗粒物污染的研究现状
1.2.2 室内外颗粒物传输与关联性的研究现状
1.2.3 颗粒物动力学特性研究现状
1.2.4 针对颗粒物污染的法规与政策
1.2.5 研究现状分析与总结
1.3 本论文主要研究内容及框架
第2章 严寒地区城市供暖季住区内建筑室内外颗粒物的现场实测及分析
2.1 引言
2.2 测试地点及测试仪器
2.2.1 采样地点介绍
2.2.2 采样方法及仪器
2.3 采样结果的浓度分析
2.3.1 PM_(2.5)质量浓度
2.3.2 PM_(2.5)质量浓度I/O比
2.4 采样结果的元素分析
2.4.1 碳成分分析
2.4.2 水溶性离子分析
2.4.3 二次生成颗粒物的量
2.5 PM_(2.5)及其成分室内外相关性分析
2.6 本章小结
第3章 建筑室内外颗粒物传输及室内颗粒物沉降凝并实验研究
3.1 引言
3.2 室内外颗粒物传输实验方案
3.2.1 实验地点
3.2.2 测试仪器
3.2.3 实验条件
3.3 室内源及开窗对室内颗粒浓度的影响
3.3.1 室内源颗粒物浓度排放强度
3.3.2 室内源及开窗对室内PM2.5质量浓度的影响
3.3.3 室内源及开窗对室内不同粒径颗粒物数量浓度的影响
3.3.4 室内颗粒物浓度的衰减
3.4 室内颗粒物沉降及凝并实验方案
3.4.1 实验地点
3.4.2 测试仪器
3.4.3 实验条件
3.5 沉降及凝并对室内不同粒径颗粒物浓度的影响
3.5.1 数据分析方法
3.5.2 颗粒物粒径分布随时间的变化
3.5.3 颗粒物的沉降率及凝并速率
3.5.4 沉降与凝并对室内颗粒物浓度衰减的贡献
3.6 本章小结
第4章 严寒地区城市局地-建筑尺度颗粒物扩散模型建立
4.1 引言
4.2 模型内容简介
4.2.1 城市局地尺度颗粒物扩散模型
4.2.2 建筑室内外颗粒物传输模型
4.2.3 室内颗粒物沉降模型
4.3 模型计算流程
4.4 模型验证
4.4.1 验证方法及输入数据
4.4.2 测试及计算结果对比
4.5 本章小结
第5章 严寒地区城市供暖季住区内颗粒物浓度分布模拟研究
5.1 引言
5.2 模拟区域概述及参数设定
5.2.1 模拟区域及下垫面参数的设定
5.2.2 交通流量参数的设定
5.2.3 背景颗粒物浓度及气象参数设定
5.3 模拟结果及分析
5.3.1 颗粒物浓度分布日变化分析
5.3.2 颗粒物浓度分布周变化分析
5.3.3 颗粒物浓度分布月变化分析
5.3.4 颗粒物浓度分布供暖季变化分析
5.4 不同因素对区域内颗粒物浓度分布的影响
5.4.1 试验因素选取
5.4.2 正交试验设计
5.4.3 试验结果及分析
5.5 本章小结
第6章 严寒地区城市住区内建筑室内外颗粒物传输模拟研究
6.1 引言
6.2 严寒地区城市冬季住区室外颗粒物对室内的影响
6.2.1 模拟对象及计算条件
6.2.2 计算结果及分析
6.3 无室内源情况下室内颗粒物浓度影响因素分析
6.3.1 室内外温差的影响
6.3.2 室外风速的影响
6.3.3 气密性的影响
6.3.4 回归分析
6.3.5 沉降对室内颗粒物浓度的影响
6.4 有室内源情况下室内颗粒物浓度影响因素分析
6.4.1 室内源的影响
6.4.2 源排放后开窗的影响
6.4.3 室内PM_(2.5)质量浓度的去除效率
6.4.4 室内源的影响持续时间分析
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京江北2014—2016年PM2.5质量浓度分布特征及气象和传输影响因素分析[J]. 卢文,王红磊,朱彬,施双双,康晖. 环境科学学报. 2019(04)
[2]徐州市PM2.5时空分布特征[J]. 尚静. 资源节约与环保. 2018(11)
[3]利用GRAPES-UCM模式对广州典型污染天气过程的数值模拟研究[J]. 姚帅,蒋德海,张艳霞,李菲,邓雪娇,王宝民. 南京大学学报(自然科学). 2016(06)
[4]建筑室内细颗粒物（PM2.5）污染现状、控制技术与标准[J]. 王清勤,李国柱,赵力,孟冲,王军亮,王晓飞,朱荣鑫. 暖通空调. 2016(02)
[5]中国能源结构调整对碳强度的影响研究[J]. 彭旭,崔和瑞. 大连理工大学学报(社会科学版). 2016(01)
[6]雾霾超细颗粒物的健康效应[J]. 胡彬,陈瑞,徐建勋,杨国胜,徐殿斗,陈春英,赵宇亮. 科学通报. 2015(30)
[7]2014年京津冀地区PM2.5浓度时空分布及来源模拟[J]. 李珊珊,程念亮,徐峻,聂磊,孟凡,潘涛,唐伟,张玉洁. 中国环境科学. 2015(10)
[8]超细颗粒通过建筑狭缝的传输特性[J]. 孙在,陈秋方,蔡志良,杨文俊,汪晗. 环境科学. 2015(04)
[9]利用后向轨迹模式研究上海市PM2.5来源分布及传输特征[J]. 赵倩彪,胡鸣,张懿华. 环境监测管理与技术. 2014(04)
[10]国内外PM2.5控制标准及对比[J]. 谢慧,赵申,曹国庆. 建筑科学. 2014(06)
博士论文
[1]城市局地尺度热环境时空特性分析及热舒适评价研究[D]. 刘琳.哈尔滨工业大学 2018
[2]单开口自然通风特性的实验与模拟研究[D]. 阮芳.湖南大学 2016
[3]基于秸秆能源的黑龙江省村镇生活热能复合供应模式研究[D]. 袁野.哈尔滨工业大学 2015
[4]典型城市群大气复合污染特征的数值模拟研究[D]. 李莉.上海大学 2013
[5]纳米粒子多相流矩方法研究[D]. 于明州.浙江大学 2008
[6]基于集成神经网络的城市道路交通流量融合预测研究[D]. 李存军.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]基于深度高斯过程的交通流预测[D]. 王赢逸.北京交通大学 2018
[2]某BSL-3实验人员呼吸带气流分布研究[D]. 刘语.首都经济贸易大学 2018
[3]基于降低雾霾影响的寒地城市通风廊道构建研究[D]. 王晓飞.吉林建筑大学 2018
[4]大气细颗粒物室内外穿透系数研究[D]. 魏山山.大连理工大学 2017
[5]树枝尺度的植物在风洞内对气溶胶颗粒物的捕集效率[D]. 王彦杨.东华大学 2017
[6]严寒地区冬季超高层居住建筑热压通风特性研究[D]. 李国磊.哈尔滨工业大学 2016
[7]基于神经网络的城市交通流量预测模型研究[D]. 张佳宁.广东工业大学 2016
[8]风向与建筑物偏移对交叉口内气流运动及污染物扩散的影响研究[D]. 许璇.上海理工大学 2016
[9]我国区域城市发展对能源消耗的影响研究[D]. 廖冰雅.重庆大学 2015
[10]广州地区街区尺度热环境与热舒适度评价[D]. 饶峻荃.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3641214
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3641214.html
