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时间:2018-12-01
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1、第五章大气环境影响评价第一节大气环境污染与大气扩散一、大气环境污染1、大气污染大气因某种物质的介入而导致化学、物理、生物或者放射性方面的特性改变,从而影响大气的有效利用,危害人体健康或者破坏生态,造成大气质量恶化的现象。2、大气污染物源一个能够释放污染物到大气中的装置(指排放大气污染物的设施或者排放大气污染物的建筑构造)。第一节大气环境污染与大气扩散一、大气环境污染2、大气污染源的分类大气污染源自然污染源人为污染源工业污染源交通运输污染源农业污染源生活污染源按污染源的几何形状:点源、线源、面源和体源。按污染源的运动特性:固定源和流
2、动源。按污染源的几何高度:高架源、中架源和低架源。按排放时间长短:连续源、瞬时源和持续有限时间源。按排放形式:有组织排放源、无组织排放源。第一节大气环境污染与大气扩散一、大气环境污染2、大气污染物的分类含硫化合物含氮化合物含碳化合物卤代化合物放射性物质和其他有毒物质化学成分按相态分:气体、固体和液体污染物。按形成的方式:一次污染物和二次污染物。第五章大气环境影响评价第一节大气环境污染与大气扩散二、大气扩散过程1、大气湍流2、大气稳定度与污染3、影响大气污染的其他因素风和湍流是影响大气扩散能力的主要动力因子。大气的温度层结和大气稳定
3、度是影响大气扩散能力的主要热力因子。扇形、圆锥形、波浪形、熏烟形、屋脊形第二节大气环境影响预测一、大气扩散基本公式高斯模式是一类简单实用的大气扩散模式。在均匀、定常的湍流大气中污染物浓度满足正态分布,由此可导出一系列高斯型扩散公式。实际大气不满足均匀、定常条件,因此一般的高斯扩散公式应用于下垫面均匀平坦、气流稳定的小尺度扩散问题更为有效。高斯模式基本假设:烟羽的扩散在水平和垂直方向都是正态分布;在扩散的整个空间风速是均匀、稳定的;污染源排放是连续、均匀的;污染物在扩散过程中没有衰减和增生;x方向,平流作用远大于扩散作用;下垫面平坦
4、。1.连续点源烟流扩散公式当有风时(u≥1.5m/s),可采用烟流扩散公式。设地面为全反射体:扩散参数σy、σz通常表示成如下形式:最大地面浓度Cmax及出现距离:当,当,且则,2.有混合层反射的扩散公式大气边界层常常出现这样的铅直温度分布:低层是中性层结或不稳定层结,在离地面几百米到1—2km的高度中存在一个稳定的逆温层,即上部逆温,它使污染物的铅直扩散受到抑制。观测表明,逆温层底上下两侧的浓度通常相差5—10倍,污染物的扩散实际上被限制在地面和逆温层底之间。上部逆温层或稳定层底的高度称为混合层高度(或厚度),用h表示。设地面及
5、混合层全反射,连续点源的烟流扩散公式如下:(1)当σz<1.6hn=-4~4即可达到足够的精度。(2)当σz>1.6h浓度在铅直方向已接近均匀分布,可按下式计算:3.熏烟扩散公式高架连续点源排入稳定大气层中的烟流,在下风向有效源高度上形成狭长的高浓度带。当低层增温使稳定气层自下而上转变成中性,或不稳定层结扩展到烟流高度时,使烟流向下扩散产生熏烟过程,造成地面高浓度。此时在熏烟高度zf以下浓度在铅直方向接近均匀分布,地面浓度计算公式为:式中:当稳定气层消退到烟流顶高度hf时,全部扩散物质已经向下混合,地面浓度公式为:4.连续线源公式
6、连续线源是指连续排放扩散物质的线状源,其源强处处相等且不随时间变化。在高斯型模式中,连续线源等于连续点源在线源长度上的积分,其浓度公式为:式中:Ql——线源源强,其单位为单位时间单位长度排放的物质量;f——表示连续点源浓度的函数,可根据源高及有无混合层反射等情况选择适当的表达式。对直线型线源等简单的情形则有:(1)线源与风向垂直:取x轴与风向一致,坐标原点设于线源中点,线源在y轴上的长度为2y0。有地面全反射的浓度公式为:(2)无限长线源(线源与风成大于45度角)的地面浓度公式为:Φ为线源与风的夹角5.连续面源公式源强恒定的面源称
7、为连续面源。对面源扩散的处理方法主要有虚点源法和积分法等。虚点源法:设想每个面源单元上风向有一个“虚点源”,它所造成的浓度效果与对应的面源单元相当。可以用虚点源的浓度公式计算面源的浓度:式中:QA———某面源单元的源强,在虚点源法中,其单位与连续点源相同;x,y,z——计算点的坐标,坐标原点位于面源中心在地面的垂直投影点上;xy,xz——虚点源向上风向的后退距离。若有:L为面源单元的边长。应用同样的原理,也可以用虚点源计算线源、体源造成的浓度。6.长期平均浓度公式长期平均浓度:在几天、几月或一年的长时段内,各种风向均可能出现。此时
8、表示短时间烟流横向散布的σy已不重要,可以用风向频率计算水平浓度公式。(1)简单的扇形公式:在任意角宽度为2π/n的扇形区内,连续点源的地面公式是:式中:f——在所平均的时段内该扇形区风向所占的成数。u,σz———应取平均时段内平均风速和铅直扩散参
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