[发明专利]一种爆炸气溶胶源项获取和环境监测方法

说明书

本发明公开了一种爆炸气溶胶源项获取和环境监测方法，所述方法包括在爆炸点第一区域布置近区采样器，采用TSP采样器和分级采样器，分别采集气溶胶浓度和气溶胶粒径，近区采样器的类型包括自动控制气溶胶采样器阵列、单个远程或自动控制采样器和单个手动控制采样器；在爆炸点第二区域和第三区域布置远区采样器，远区采样器为TSP采样器和分级采样器，用于环境监测；在爆炸点某一方向以及垂直方向各布置一台高速相机，用以计算爆炸后烟云的体积；开启采样器，进行数据采集；进行数据分析计算。本发明能够针对不同的实验条件、现场条件、设备的配备程度和水平，完成气溶胶浓度、粒径分布以及浓度和粒径分布随时间的变化规律，解决采样器堵塞以及人员无法接近测量等问题。

技术领域

本发明属于气溶胶技术领域，具体涉及一种爆炸气溶胶源项获取和环境监测方法。

背景技术

气溶胶是大小为0.001-100μm的固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系。气溶胶不仅会对气候产生影响，而且是大气的主要污染源之一。气溶胶具有较大的比表面和表面能，可以使一些在普通情况下相当缓慢的化学反应进行的非常迅速，甚至会引起爆炸。气溶胶的表征方法有两种：颗粒物浓度和粒径分布。

为开展爆炸过程源项估算和气溶胶大气迁移规律的研究，需要对爆炸过程中的气溶胶进行监测，获取气溶胶浓度以及粒径分布等。而爆炸过程中释放气溶胶有气溶胶释放迅速、初始浓度高的特点，采样器在爆炸高温高压的环境中易遭到破坏，在采样过程中容易发生堵塞采样器，人员难以及时更换滤膜等问题，对爆炸过程中的气溶胶采样带来很大的困难。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种爆炸气溶胶源项获取和环境监测方法，解决爆炸过程中的气溶胶采样的问题，并且提高浓度计算和爆炸源项的准确性。

为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：一种爆炸气溶胶源项获取和环境监测方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在爆炸点第一区域布置近区采样器，所述近区采样器包含TSP采样器和分级采样器，所述TSP采样器和分级采样器设有保护措施保护，将所述近区采样器均匀布置在爆炸点的四个方位，用于采集气溶胶浓度和气溶胶粒径；

(2)在爆炸点第二区域布置远区采样器，所述远区采样器包含TSP采样器和分级采样器，根据监测点的环境特点以及气象条件确定所述远区采样器的位置和数量，所述远区采样器的采样头的入口气流方向与采样气流的方向一致，用于环境监测；

(3)在爆炸点第三区域布置远区采样器，所述远区采样器包含TSP采样器和分级采样器，根据监测点的环境特点以及气象条件确定所述远区采样器的位置和数量，所述远区采样器的采样头的入口气流方向与采样气流的方向一致，用于环境监测；

(4)在爆炸点某一方向以及垂直方向各布置一台高速相机，用以计算爆炸后烟云的体积；

(5)开启所述近区采样器、所述远区采样器和所述高速相机；

(6)进行数据采集，采集的数据包括气溶胶浓度、气溶胶粒径和爆炸后烟云的照片；

(7)进行数据分析计算，得到所需参数，所述参数包括粒径分布、气溶胶浓度和气溶胶烟云体积。

进一步的，步骤(1)中所述第一区域离爆炸点的距离≤3m，根据实验设备的配备程度和水平选择所述第一区域的近区采样器类型，所述近区采样器的类型包括自动控制气溶胶采样器阵列、单个远程或自动控制采样器和单个手动控制采样器。

进一步的，所述自动控制气溶胶采样器阵列包括多对采样器，每对采样器包含一个TSP采样器和一个分级采样器；所述单个远程或自动控制采样器包括一对采样器，每对采样器包含一个TSP采样器和一个分级采样器；所述单个手动控制采样器包括一对采样器，每对采样器包含一个TSP采样器和一个分级采样器。