大气环境控制.ppt

三、 大气环境中污染物的扩散;（1）风;风向频率及污染系数实例;（2）湍流;隐俐砚烬宦装详函朔只戍房蝎堆谆陇藉兵娄琉祥榷狭一胎赢拈绪些峰蓬坐大气环境控制大气环境控制;机械湍流，是指由于机械的或动力的作用引起的湍流，其大小决定于风速分布和地面粗糙度，当空气流过粗糙的地表时，会随地面的起伏而抬升或下沉，从而产生垂直方向湍流，风速越大机械湍流强度越大。;风的垂直切变：风随高度变化的不连续现象。有时表现在风向上，有时表现在风速上，有时二者皆备。;（3）逆温;气温垂直递减率;干绝热递减率?d;大气的温度层结 ;温度层结类型;辐射逆温 下沉逆温 平流逆温 锋面逆温 湍流逆温 地形逆温;辐射逆温;图为辐射逆温在一昼夜间从生成到消失的过程。 (a)是下午时递减温度层结；(b)是日落前1h逆温开始生成的情况；随着地面辐射的增强，地面迅速冷却，逆温逐渐向上发展，黎明时达到最强(图c)；日出后太阳辐射逐渐增强，地面逐渐增温，空气也随之自下而上增温，逆温便自下而上的逐渐消失(图d)；大约在上午10点钟左右逆温层完全消失(图e)。 ;;某高度有一层空气ABCD，其厚度为h。当它下沉时，由于周围大气对它的压力逐渐增大，以及由于水平扩散使该气层变成A′B′C′D ′，厚度减少为h′（h′＜h）。由于顶部CD下沉到C′D′的距离比底部AB下沉到A′B′的距离大，使气层顶部的绝热增温比底部增温高。如果气层下沉的距离很大，就可能出现顶部气温比底部气温高，从而形成逆温层。;平流逆温;锋面逆温 当对流层中冷、暖空气相遇时，暖空气因密度小就会爬到冷空气上面，形成一个倾斜的过渡区，称之为锋面。在锋面上，如果冷空气与暖空气的温度差较大，也会出现自下而上温度升高的现象，这种逆温称为锋面逆温。;(4).大气稳定度; 判定近地面层稳定度的条件：用气温的垂直递减率r与干绝热递减率rd可以比较方便地判断气层的稳定度。 当大气层处于不稳定层结时，会促使湍流运动的发展，使大气扩散稀释能力加强；反之则对湍流起抑制作用，减弱大气的扩散能力。 ;不同大气稳定度/温度层结下的烟型;2.影响大气污染的地理因素;2)、山谷风;山谷风与污染物扩散;如果在山谷内或上风峡谷口建有排放大气污染物的工厂，则峡谷风不利于污染物的扩散，并且污染物随峡谷风流动，从而造成峡谷下游地区的污染。 当烟流越过横挡于烟流途径的山坡时，在其迎风面上会发生下沉现象，使附近区域污染物浓度增高而形成污染，如背靠山地的城市和乡村。烟流越过山坡后，又会在背风面产生旋转涡流，使得高空烟流污染物在漩涡作用下重新回到地面，可能使背风面地区遭到较严重点污染。;3)、海陆风;海陆风与污染物扩散;4)、城市热岛环流;热岛环流与污染物扩散;城市局部涡流;坐标系 右手坐标系（食指—x轴；中指—y轴；拇指—z轴），原点：为无界点源或地面源的排放点，或者高架源排放点在地面上的投影点；x为主风向；y为横风向；z为垂直向 高斯模式的四点假设 a．污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布 b．全部高度风速均匀稳定 c．源强是连续均匀稳定的 d．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化） ;赁诲阻须书渴棘休跪虏树釜敝霜蒲嘻唤咨殿笔慨雇顺碧搪陌仇靡卤饲粹腑大气环境控制大气环境控制;1)无界空间连续点源扩散模式; 高架源须考虑到地面对扩散的影响。 根据假设④可认为地面就象镜子一 样对污染物起全反射作用，按全反 射原理，可用 “像源法”处理—— 把P点污染物浓度看成为两部分 （实源和像源）作用之和。 建立三个坐标系：1、以实源在地面的投影点为原点；P点坐标为（x，y，z）； 2、以实源为原点；3、以像源为原点。 ;（1）实源贡献：P点在以实源为原点的坐标系中的垂直坐标为（z-H）。不考虑地面的影响，实源在P点形成的污染物浓度;（2）像源贡献：P点在以像源为原点的坐标系中的垂直坐标为（z+H），像源在P点形成的污染物浓度为： ;式中: c－－污染物浓度，g / m3 ； Q－－源强， g / s ；;高架连续点源地面浓度: 即: z = 0时：;高架连续点源的地面最大浓度： 当 y = 0 、z = 0 ，并设?y / ?z = a = 常数， 对?z 求导并令其等于零, 即：;地面连续点源扩散模式： 当H = 0 时：;有效源高计算 烟羽抬升高度的计算十分复杂,通常用经验关系式来计算，例如Holland 公式：; Holland建议，大气不稳定时，用上式计算的?H应增加10 ~ 20％、而稳定时减少10 ~ 20％； P－G扩散曲线法确定?y 和?z 表2－4（p.28）将大气扩散稀释能力分为A、B、C、D、E、F六个等级。 P－G曲线给出了扩散