地铁车站内可吸入颗粒物沉降规律研究

随着人们生活水平不断提高, 环保意识日益增强，城市人群在不断关注大气污染的同时, 对地铁车站内空气品质也表现出极大的关注。可吸入颗粒物作为城市环境空气首要的污染物之一，其对人体健康所产生的直接负面影响，得到了政府及有关研究部门的高度重视，研究地铁车站内空气中可吸入颗粒物沉降规律具有重要意义。尽管国内外学者就可吸入颗粒物的沉积和扩散对室内空气品质的影响已经开展了不少理论分析和数值模拟研究，但迄今为止，地铁系统内的同类研究还极其有限，尚无确切可靠的实测数据分析。本研究拟依托北京地铁既有线路的典型车站和区间，采用模型实验、现场实验和数值模拟方法研究可吸入颗粒物在地铁车站内的沉降规律。本文的研究成果将为可吸入颗粒污染在地铁建筑内的防治提供实用的方法和经验数据，并指导进一步的研究和工程实践，为地下空间空气质量控制提供科学依据。

随着人们生活水平不断提高, 环保意识日益增强，城市人群在不断关注大气污染的同时，对地铁车站内空气品质也表现出极大的关注，因为人们在交通上花费大量时间，交通环境中人们对各种空气污染物的暴露在人们日常全部暴露中所占的比例越来越大。.本研究通过对地铁车站内可吸入颗粒物运动机理的研究以及对粒子沉降的分类和主要影响因素的分析得出，室内可吸入颗粒物的微观运动取决于其在湍流中的受力情况，粒径不同，各种力的比例不同，较小的颗粒的扩散作用较显著，因而在室内停留时间较长，沉积到壁面的概率较大，较大颗粒却在室内停留较短时间,沉积到壁面的概率较小。故呈现出较小颗粒物浓度变化的延缓，以及较大颗粒在室内悬浮寿命较短，跟随流体排出较快，排出效率高。通过对地铁站内可吸入颗粒物的现场监测，对数据的分析得出，地铁车站内外污染物迁移进入站内环境中的大气颗粒物质量浓度与室外颗粒污染物浓度处于同一数量级，站内外颗粒物之间的关系有着直接的耦合作用，对于室内而言，室外颗粒物浓度的变化将直接影响到室内浓度的波动。不同的天气情况影响着室外的空气质量，站外的颗粒物情况影响着地铁站和列车内颗粒物的计数浓度和质量浓度，站外的污染物浓度升高，则站内污染物浓度随之升高，反之，若站外的污染物浓度降低，则站内污染物浓度也随之降低。站厅的空气质量优于站台的空气质量，这是由于地铁活塞风的影响。实测表明，地铁活塞风的影响非常显著。针对地铁站内可吸入颗粒物沉降规律的研究表明，粒子的沉降速度随风速的增大而增大，其中，粗粒径的斜率大于细粒径的斜率；同等风速下粗粒径的沉降速度明显大于细粒径的沉降速度；其中底面的差别最大，侧壁面小些，顶面最小。各个沉降表面相比，顶面的沉降速度随流速的增大急剧增大。各个沉降表面粗粒径粒子的沉降速度之间的差别随风速的增大越来越大，而细粒径趋势不是特别明显。最终得到了沉积量和扬尘量之间的线性关系，并推导出颗粒沉积模型。.本文的研究成果将为可吸入颗粒污染在地铁建筑内的防治提供实用的方法和经验数据，并指导进一步的研究和工程实践，为地下空间空气质量控制提供科学依据。