一种雾霾模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大气环境研宄技术领域，尤其是涉及一种雾霾模拟装置。
【背景技术】
[0002]雾霾常见于城市，中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报，统称为“雾霾天气”。
[0003]雾霾，是雾和霾的组合词。雾其实是一种无毒无害的自然现象，大气中悬浮的水汽凝结，能见度低于1000米时，气象学便称其为雾。当空气容纳的水汽达到最大限度时，就出现饱和。如果水汽多于饱和量，多余的就会凝结出来，与空气中微小的灰尘颗粒结合，形成小水滴或冰晶，悬浮在近地面的空气层里，成为雾。气温愈低，空气中所能容纳的水汽也愈少，越容易形成雾霾。雾霾常常相伴而生，雾霾同时出现，水汽、静风、逆温、凝结核等条件缺一不可。
[0004]雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物，一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。
[0005]在雾霾天气中，PM2.5是罪魁，主要来源有多个:一是汽车尾气，近年来，城市的汽车越来越多，排放的汽车尾气量也越来越多，对城市中PM2.5的“贡献”占到60%左右；二是道路扬尘和建筑施工扬尘，占PM2.5来源的20%左右；三是工厂制造出的二次污染；四是冬季取暖时燃烧煤炭低空排放的污染物；五是生物质的燃烧以及垃圾焚烧产生的烟尘。
[0006]雾霾中含有大量对人体有害的细颗粒、有毒物质，长期吸入会严重影响人体健康，具体表现为:
[0007](I)影响呼吸系统健康:
[0008]霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。其中，有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，它能直接进入并粘附在人体呼吸道和肺泡中。尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。对于支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病患者，雾霾天气可使病情急性发作或急性加重。如果长期处于这种环境还会诱发肺癌。
[0009](2)影响心血管系统健康:
[0010]雾霾天对人体心脑血管疾病的影响也很严重，会阻碍正常的血液循环，导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血，可能诱发心绞痛、心肌梗塞、心力衰竭等，使慢性支气管炎出现肺源性心脏病等。
[0011]另外，浓雾天气压比较低，人会产生一种烦躁的感觉，血压自然会有所增高。再一方面雾天往往气温较低，一些高血压、冠心病患者从温暖的室内突然走到寒冷的室外，血管热胀冷缩，也可使血压升高，导致中风、心肌梗死的发生。
[0012](3)雾霾天气还可导致近地层紫外线的减弱，使空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。
[0013](4)不利于儿童成长:
[0014]由于雾天日照减少，儿童紫外线照射不足，体内维生素D生成不足，对钙的吸收大大减少，严重的会引起婴儿佝偻病、儿童生长减慢。
[0015](5)影响心理健康:
[0016]专家指出，持续大雾天对人的心理和身体都有影响，从心理上说，大雾天会给人造成沉闷、压抑的感受，会刺激或者加剧心理抑郁的状态。此外，由于雾天光线较弱及导致的低气压，有些人在雾天会产生精神懒散、情绪低落的现象。
[0017]2013年11月5日，中国社会科学院、中国气象局联合发布的《气候变化绿皮书:应对气候变化报告(2013)》(以下简称“绿皮书”)指出，近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。其中，雾日数呈明显减少，霾日数明显增加，且持续性霾过程增加显著。
[0018]雾霾天气现象会给气候、环境、健康、经济等方面造成显著的负面影响，例如引起城市大气酸雨、光化学烟雾现象，导致大气能见度下降，阻碍空中、水面和陆面交通；提高死亡率、使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化，改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等。
[0019]2013年，“雾霾”成为年度关键词。这一年的I月，4次雾霾过程笼罩30个省(区、市)，在北京，仅有5天不是雾霾天。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。
[0020]2014年，国家减灾办、民政部首次将危害健康的雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。
[0021]目前的技术，仅了解到雾霾的形成原理，但对雾霾的形成过程、雾霾形成的具体条件、雾霾随天气条件的变化趋势等了解甚少，很多研宄工作难以展开。
[0022]现有的雾模拟装置大多是使用加湿器或其他雾化装置，直接向试验空间内输送水蒸气颗粒，与自然界的雾形成条件相去甚远，难以用于对雾霾的形成及演化研宄。
【发明内容】
[0023]本发明的目的在于提供一种雾霾模拟装置，能够根据设定的条件，在不同的温度、湿度条件下，模拟不同粒径的凝结核形成雾霾的过程及雾霾演化的过程。
[0024]本发明提供的雾霾模拟装置，包括:
[0025]壳体；
[0026]设置在壳体内的冷辐射装置；所述冷辐射装置与壳体间形成试验空间；
[0027]与所述试验空间连通的气溶胶发生器；
[0028]与所述试验空间连通的加湿器。
[0029]进一步的，所述雾霾模拟装置还包括:设置在所述壳体侧壁上的多个喷雾头；所述喷雾头分别与所述气溶胶发生器的输出端、所述加湿器的输出端连接。
[0030]采用喷雾头结构，可以将气溶胶颗粒和水蒸气颗粒快速大范围的喷出，使其尽快的覆盖到整个试验空间。
[0031]进一步的，所述雾霾模拟装置还包括:设置在所述试验空间内的湿度计、温度计。
[0032]进一步的，所述雾霾模拟装置还包括:与所述湿度计、温度计、冷辐射装置、气溶胶发生器及加湿器连接的控制器。
[0033]通过控制器可以随时查看试验空间的湿度和温度，然后根据需要调节冷辐射装置的温度、气溶胶发生器产生的气溶胶粒径、气溶胶发生器的输出量以及加湿器的输出量。
[0034]进一步的，所述冷福射装置包括冷福射板及在所述冷福射板内表面流动的冷媒。
[0035]采用冷福射板的制冷形式，而不是直接吹入冷空气或让制冷元件直接与空气接触，避免了试验空间内温度不均匀的问题，更准确的模拟了自然界的雾形成条件。
[0036]进一步的，所述冷媒为由制冷设备提供的冷空气。
[0037]进一步的，所述雾霾模拟装置还包括:密集布置在冷辐射板内表面的制冷管，所述制冷管与制冷设备连接，冷媒为液态或气态，在制冷管及制冷设备之间循环流动。
[0038]进一步的，所述冷辐射装置设置于壳体的底部或顶部，或同时设置于壳体的底部和顶部，可以从更多角度模拟雾的形成过程，为试验提供方便。
[0039]进一步的，所述气溶胶发生器为震动孔单分散气溶胶发生器。
[0040]震动孔单分散气溶胶发生器是一种高精度的单分布气溶胶发生器，能在I?200 μπι范围内产生具有一模一样(尺寸、外形、密度和表面特征)的固体或液体气溶胶。震动孔单分散气溶胶发生器的典型应用包括:产生已知粒径的微米级粒子，原材料可以是任何能够与挥发性溶剂形成溶液的物质；与气溶胶研宄和健康效应研宄相关的气溶胶的传输、沉降、收集、荷电和扩散研宄；光学粒子计数器、粒子筛分、分级碰撞器、旋风除尘器和碰撞器的校核；箱式过滤器、旋风除尘器、湿式除尘器和静电除尘设备的开发和测试等。
[0041]进一步的，所述壳体采用透明材料制备，如玻璃、玻璃钢、硬质塑料凳，方便试验观察和记录。
[0042]本发明的有益效果为:
[0043]所述雾霾模拟装置可以更真实的模拟自然界雾的形成过程，并在可控条件下模拟各种雾霾现象，可用于雾霾的相关形成研宄，以及雾霾对环境影响的研宄。
【附图说明】
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