
第五章 大气环境影响评价.ppt
92页第五章第五章 大气环境影响评价大气环境影响评价 Ø大气环境影响评价基本任务、特点、程序大气环境影响评价基本任务、特点、程序Ø大气污染物扩散大气污染物扩散Ø大气污染物扩散模式大气污染物扩散模式Ø了解大气环境影响评价基本任务、特点及其程序了解大气环境影响评价基本任务、特点及其程序Ø把握大气污染过程及其各种影响因素的相关知识把握大气污染过程及其各种影响因素的相关知识Ø理解各种大气污染扩散模式的含义及其计算理解各种大气污染扩散模式的含义及其计算第一节第一节 概述概述 一、大气环境影响评价的基本任务一、大气环境影响评价的基本任务 通过调查、监测、预测等手段,分析判断通过调查、监测、预测等手段,分析判断建设项目在建设建设项目在建设施工期施工期和建成后和建成后投产期投产期所排放所排放的大气污染物对大气环境质量影响的的大气污染物对大气环境质量影响的程度和范程度和范围围,为建设项目的:,为建设项目的: ①①厂址选择;厂址选择; ②②污染源设置;污染源设置; ③③制定大气污染防治措施;制定大气污染防治措施; ④④有关工程的设计;有关工程的设计; 提供科学依据和指导性意见。
提供科学依据和指导性意见二、大气环境影响评价的特点二、大气环境影响评价的特点1 1、空间范围大,自然净化能力较强,可以采取高烟囱、空间范围大,自然净化能力较强,可以采取高烟囱排放或尽量可能将污染源设置在远离人口密集或环排放或尽量可能将污染源设置在远离人口密集或环境敏感的地区境敏感的地区2 2、为了调查或探测大气的运动规律,必将增加评价工、为了调查或探测大气的运动规律,必将增加评价工作的难度和周期作的难度和周期三、大气环境影响评价的工作程序三、大气环境影响评价的工作程序(“三三制三三制”)第一个三第一个三:准备、正式工作和编制报告书三个阶段:准备、正式工作和编制报告书三个阶段第二个三第二个三:正式工作包括:调查、预测和评价三大阶:正式工作包括:调查、预测和评价三大阶段段第三个三第三个三:调查主要包括污染源、气象条件和环境质:调查主要包括污染源、气象条件和环境质量现状三个方面量现状三个方面四、评价等级的划分1、划分评价等级的目的、划分评价等级的目的 区别对待不同的评价对象,即在保证区别对待不同的评价对象,即在保证质量的前提下,尽可能的节约时间和经质量的前提下,尽可能的节约时间和经费。
费 区别的区别的原则原则主要有两条:主要有两条: ①①对环境质量影响的大小对环境质量影响的大小 ②②评价工作的难易程度评价工作的难易程度2、划分评价等级的判据、划分评价等级的判据 设评价等级的判别参数为设评价等级的判别参数为Pi,则,则Pi=f(Qi,Hi,Coi,,行业类别,产量,投资,气象行业类别,产量,投资,气象条件,地形特征条件,地形特征……) 括号内的各项为可能影响判别参数括号内的各项为可能影响判别参数Pi的因子其中:其中:Qi,Hi,Coi分别为第分别为第i个污染物的单位时间排个污染物的单位时间排放量、排放高度和空气质量标准放量、排放高度和空气质量标准 由于因子太多,需要找出重要的具有代表性由于因子太多,需要找出重要的具有代表性的独立因子,经分析,得出的独立因子,经分析,得出Pi的的主要独立因子主要独立因子只只有有Qi,,Coi和地形特征和地形特征3项 考虑到地形特征不易定量,其对考虑到地形特征不易定量,其对Pi的影响可的影响可通过列表考虑故上式可归结为:通过列表考虑。
故上式可归结为:nPi—评价等级判别参数,亦即通常所谓的等标排评价等级判别参数,亦即通常所谓的等标排放量,放量,nQi—第第i类污染物单位时间的排放量,类污染物单位时间的排放量,m3/h,,nCoi—第第i类污染物空气质量标准,类污染物空气质量标准,mg/m3Coi按按环境空气质量标准(环境空气质量标准(GB3095-1996))二级、二级、一小时平均值计算一小时平均值计算 可以根据项目的性质、总投资和产可以根据项目的性质、总投资和产值、周围地形的复杂程度、环境敏感区值、周围地形的复杂程度、环境敏感区的分布情况,以及当地大气污染程度,的分布情况,以及当地大气污染程度,对评价工作的等级作适当的对评价工作的等级作适当的调整调整,但调,但调整的幅度上下不能超过一级对于三级整的幅度上下不能超过一级对于三级评价项目,如果评价项目,如果PiPi<< 2525××10107 7,,其评价工其评价工作可按有关规定进一步作可按有关规定进一步从简从简调整和从调整和从简结果都应征得环保主管部门同意简结果都应征得环保主管部门同意五、大气环境调查五、大气环境调查 大气环境影响评价工作的难度大、周期长、大气环境影响评价工作的难度大、周期长、费用高,主要指调查阶段工作。
费用高,主要指调查阶段工作目的目的①①为下一步预测提供必要的参数为下一步预测提供必要的参数②②直接为评价提供背景数据和相关信息直接为评价提供背景数据和相关信息内容主要三部分内容主要三部分p 污染源污染源p 气象条件气象条件p 环境质量现状环境质量现状(一)关于污染源调查(一)关于污染源调查(P134-138)n污染因子的筛选:污染因子的筛选:根据污染源调查与评价结果,根据污染源调查与评价结果,一般不多于5个一般不多于5个查找主要工业企业类型的主查找主要工业企业类型的主要污染物要污染物n大气污染源调查对象:大气污染源调查对象:拟建项目和评价区内原拟建项目和评价区内原有工业和民用污染源有工业和民用污染源n调查方法:调查方法:物料衡算法,现场实测法,经验估物料衡算法,现场实测法,经验估算法n建设项目污染源调查内容:建设项目污染源调查内容:点源与面源一、点源与面源一、二、三级评价有所区别二、三级评价有所区别n其他污染源调查内容其他污染源调查内容(二)大气环境质量现状调查((二)大气环境质量现状调查(P138-141))n现有例行监测资料分析:现有例行监测资料分析:如果评价区内及如果评价区内及周边区已设有大气监测站、点。
周边区已设有大气监测站、点n大气质量现状监测大气质量现状监测 监测指标监测指标 监测时间监测时间 布点方法布点方法(网格、同心园、功能区、扇形等网格、同心园、功能区、扇形等)n大气质量现状分析与初步评价大气质量现状分析与初步评价 污染物浓度时空分布特征分析污染物浓度时空分布特征分析 污染物浓度与气象条件关系分析 污染物浓度与气象条件关系分析 多用单因素指数法 多用单因素指数法(三)关于污染气象调查(三)关于污染气象调查n污染气象要素污染气象要素系指与大气污染或大气自然净化系指与大气污染或大气自然净化有关的那一部分气象要素有关的那一部分气象要素n大气是通过大气是通过三种机制三种机制达到自然净化的,即达到自然净化的,即平流平流输送、湍流扩散、清除机制输送、湍流扩散、清除机制清除机制是因沉清除机制是因沉降和转化等物理、化学等方面的作用对大气污降和转化等物理、化学等方面的作用对大气污染源的清除染源的清除对大多数评价项目主要是调查与对大多数评价项目主要是调查与前两种自然净化机制有关的污染气象要素,即前两种自然净化机制有关的污染气象要素,即地面与大气边界层气象要素及湍流扩散参数地面与大气边界层气象要素及湍流扩散参数。
n建设项目所在地附近气象台站现有常规建设项目所在地附近气象台站现有常规气象资料的统计分析气象资料的统计分析n现有大气边界层平均场和大气湍流扩散现有大气边界层平均场和大气湍流扩散资料的收集和统计资料的收集和统计n大气边界层平均场参数的观察大气边界层平均场参数的观察n湍流扩散试验湍流扩散试验n特殊气象场观察特殊气象场观察图图 大大气气环环境境影影响响评评价价技技术术工工作作程程序序图图污污染染气气象象及及大大气扩散规律气扩散规律建设项目初步工程分析和环境概况调查建设项目初步工程分析和环境概况调查划分评价级别确定评价范围划分评价级别确定评价范围编制大气环境评价大纲(方案)编制大气环境评价大纲(方案)工工程程分分析析::重重点点是是污污染染调调查、污染因子筛选查、污染因子筛选环境状况调查环境状况调查大大气气环环境境评评价价标标准准或环境目标值确定或环境目标值确定评价区污染源评价区污染源社会社会自然自然城镇社会结构城镇社会结构地地理理、、地地形形、、气候等气候等大大气气环环境境质量现状质量现状工业工业民用土土 地地利用利用环境敏环境敏感区感区发发 展展规划规划常常规规气气象象资资料料、、经经验验数数据据的的收收集集、、统计和分析统计和分析大大气气边边界界层层平平均均场场观测观测湍 流 扩散 参 数测量室内模拟试验室内模拟试验大气扩散模式选择、计算参数确定大气扩散模式选择、计算参数确定大气质量影响预测大气质量影响预测大气环境影响评价大气环境影响评价环境对策建议环境对策建议结论结论结束结束第二节第二节 大气污染物的扩散大气污染物的扩散 大气污染的研究内容大气污染的研究内容 vSources of air pollutantsvControl methodsvAtmospheric behavior of air pollutantsvEffects of air pollutantsvLegislative and regulatory measures 大气环境影响预测与评价的核心内大气环境影响预测与评价的核心内容,是通过容,是通过大气扩散模式大气扩散模式定量地分析污定量地分析污染物对周围大气质量的影响,理想的扩染物对周围大气质量的影响,理想的扩散模式应能较客观地反映污染物在大气散模式应能较客观地反映污染物在大气中的中的输送、稀释、扩散、转化过程输送、稀释、扩散、转化过程。
而而在这个过程中空气在这个过程中空气污染气象学污染气象学起着关键起着关键的作用源源受体受体大气扩散大气扩散污染气象学污染气象学 大气科学大气科学 大气物理、化学大气物理、化学……大气气象学大气气象学…… 污染气象学污染气象学…… 气象条件对污染物的稀释扩散作用气象条件对污染物的稀释扩散作用污染物对气象的影响污染物对气象的影响 一、大气圈结构一、大气圈结构Ø大气圈垂直结构大气圈垂直结构Ø对流层对流层(~(~12km左右)左右)n集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气,主要天气现象都发生在这一层n温度随高度的增加而降低,每升高100m平均降温0.650Cn强烈对流作用n温度和湿度的水平分布不均大气边界层-对流层下层大气边界层-对流层下层1~~2km,,地面阻滞和摩擦地面阻滞和摩擦 作用明显作用明显自由大气-大气边界层以上,地面摩擦可以忽略自由大气-大气边界层以上,地面摩擦可以忽略 大气圈垂直结构Ø平流层平流层(对流层顶~(对流层顶~50-55km))n气温随高度增加而增加气温随高度增加而增加n集中了大部分臭氧集中了大部分臭氧n没有对流运动,污染物停留时间很长没有对流运动,污染物停留时间很长Ø中间层中间层(平流层顶~(平流层顶~85km))n气温随高度升高而迅速降低气温随高度升高而迅速降低n对流运动强烈对流运动强烈大气圈垂直结构Ø暖层暖层(中间层顶~(中间层顶~800km))n气温随高度升高而增高气温随高度升高而增高n气体分子高度电离-电离层气体分子高度电离-电离层Ø散逸层散逸层(暖层以上)(暖层以上)n气温很高,空气稀薄气温很高,空气稀薄n空气粒子可以摆脱地球引力而散逸空气粒子可以摆脱地球引力而散逸n大气压力总是随高度的升高而降低大气压力总是随高度的升高而降低n均质大气层均质大气层80~~85km以下,成分基本不变以下,成分基本不变二、主要气象要素二、主要气象要素((1)气温)气温 天气预报中:天气预报中:1.5m高、百叶箱内气温。
高、百叶箱内气温 ((2))气压气压单位:单位:mb((毫巴)毫巴) 大气的压强大气的压强1atm==101326Pa==1013.26mb=760mmHg ((3)风向和风速--)风向和风速--风玫瑰图风玫瑰图((4)云)云 大气中水汽的凝结现象叫做云大气中水汽的凝结现象叫做云 云量云量: :天空被云遮蔽的成数(我国天空被云遮蔽的成数(我国1010分,国外分,国外8 8分)分) 云高云高: :云底距地面底高度云底距地面底高度 低云低云((2000m2000m以下)以下) 中云中云((2000-6000m2000-6000m)) 高云高云((6000m6000m以上)以上) 云状云状: :卷云(线)卷云(线), ,积云(块)积云(块), ,层云(面层云(面),),雨层雨层云云( (无定形)无定形) 云 高云(高云(6000m以上)以上)中中云云((2000-6000m))低低云云(( 2000米米以以下下))(5)能见度 能见度:正正常常视视力力的的人人,,在在天天空空背背景景下下能能看清的水平距离。
看清的水平距离 级别级别((0 0--9 9级,相应距离为级,相应距离为5050--5000050000米)米) 三、大气污染物扩散与气象因子的关系三、大气污染物扩散与气象因子的关系 n风:风的作用,污染系数,风向频率,风:风的作用,污染系数,风向频率,风玫瑰图风玫瑰图n大气湍流:概念,直观示意图大气湍流:概念,直观示意图n大气稳定度:定义,判别,大气稳定度:定义,判别,γ,,γdn大气稳定度与烟云扩散的关系大气稳定度与烟云扩散的关系n逆温逆温四、大气污染物扩散与下垫面性质的关系四、大气污染物扩散与下垫面性质的关系 1 1、下垫面作用机理:直接和间接作用、下垫面作用机理:直接和间接作用2 2、城市下垫面影响:热力效应和动力效应、城市下垫面影响:热力效应和动力效应3 3、山区下垫面的影响:过山气流、坡风和、山区下垫面的影响:过山气流、坡风和谷风谷风4 4、水陆交界处的影响、水陆交界处的影响五、污染物在大气中的散布过程五、污染物在大气中的散布过程 污染物在大气中的散布过程可用图示表示(烟囱 污染物在大气中的散布过程可用图示表示(烟囱 排出),概括起来,散布过程有以下几个方面:排出),概括起来,散布过程有以下几个方面: ①①烟气抬升烟气抬升(机械、热力学过程)(机械、热力学过程) ②②烟窗或建筑物造成的烟窗或建筑物造成的下泄和尾流下泄和尾流混合混合 ③③风的搬运风的搬运(风向、风速)(风向、风速) ④④湍流扩散湍流扩散 ⑤⑤干沉降干沉降 ⑥⑥湿沉降湿沉降 ⑦⑦化学转化化学转化 ⑧⑧混合层对污染物输送的影响混合层对污染物输送的影响 ⑨⑨迎风坡的抬升和背风坡的下沉迎风坡的抬升和背风坡的下沉 ⑩⑩其它气象过程其它气象过程:气象条件的日变化,山谷风,海陆风,热:气象条件的日变化,山谷风,海陆风,热力学效应,大气环流等。
力学效应,大气环流等 列举的以上诸过程有列举的以上诸过程有气象的、空气动力学气象的、空气动力学的、热力学的、机械的、化学的的、热力学的、机械的、化学的等诸多因素的等诸多因素的影响,而且在污染物的散布过程中它们往往是影响,而且在污染物的散布过程中它们往往是相互作用相互作用的但是,随着排放特征、污染物性的但是,随着排放特征、污染物性质、地形气象条件的差异,各项因素的重要性质、地形气象条件的差异,各项因素的重要性也不一样在实际工作中,我们可以突出其中也不一样在实际工作中,我们可以突出其中一个或几个主要因素的作用,研究其定量表达一个或几个主要因素的作用,研究其定量表达方方—大气扩散模式(预测模型)大气扩散模式(预测模型),以便于大气,以便于大气环境影响评价中的实际应用可能情况下再根环境影响评价中的实际应用可能情况下再根据其它因子进行据其它因子进行修正修正第三节第三节 大气污染预测模式大气污染预测模式 一、湍流扩散的基本理论一、湍流扩散的基本理论n扩散的要素扩散的要素n风风::平流输送为主,风大则湍流大平流输送为主,风大则湍流大n湍流:扩散比分子扩散快湍流:扩散比分子扩散快10105 5~~10106 6倍倍n湍流的基本概念湍流的基本概念 n 湍流湍流————大气的无规则运动大气的无规则运动 n风速的脉动风速的脉动n风向的摆动风向的摆动n原因原因n热力:温度垂直分布不均(不稳定)热力:温度垂直分布不均(不稳定)n机械:垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度机械:垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度1 1、湍流扩散理论、湍流扩散理论n 主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系浓度衰减的关系 1)1)梯度输送理论梯度输送理论n类比于分子扩散,污染物的扩散速率与负浓度梯类比于分子扩散,污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比度成正比2)湍流统计理论湍流统计理论n基础是泰勒-> 正态分布n萨顿模式n高斯模式高斯模式 3)相似理论相似理论 2、点源扩散的高斯模式q坐标系坐标系q高斯模式的四点假设:高斯模式的四点假设:n(1)污染物浓度在污染物浓度在y和和z 方向是正态分布的(双方向是正态分布的(双正态假设),在正态假设),在 x方向只考虑迁移,不考虑扩方向只考虑迁移,不考虑扩散;散;n(2)在整个空间中风速是均匀、稳定的,风速在整个空间中风速是均匀、稳定的,风速大于大于11m//s;;n(3)源强是连续均匀的;源强是连续均匀的;n(4)在扩散过程中污染物质量是守衡的。
在扩散过程中污染物质量是守衡的高斯模式的坐标系和基本假设图示高斯模式的坐标系和基本假设图示二、高架点源短期地面浓度预测模式二、高架点源短期地面浓度预测模式(最基本的预测模式)(最基本的预测模式) 1 1、孤立排气筒下风向任一点地面浓度预测、孤立排气筒下风向任一点地面浓度预测 预测孤立排气筒对下风向任一点地面某种预测孤立排气筒对下风向任一点地面某种大气污染物的浓度贡献值,可按下式计算:大气污染物的浓度贡献值,可按下式计算:式中式中C—单位单位mg/m3 Q—单位时间污染物排放量,单位时间污染物排放量,mg/s Y—该点(预测点)与通过排气筒的平均风向轴线在水平面该点(预测点)与通过排气筒的平均风向轴线在水平面上的距离,上的距离,m. He—排气筒有效高度(排气筒有效高度(m)He=Hs+ΔH U—排气筒距地面的几何高度排气筒距地面的几何高度H((m))处的风速,处的风速,m/s —垂直于平均风向的水平横向扩散参数,垂直于平均风向的水平横向扩散参数,m —铅直扩散参数,铅直扩散参数,m对于对于U U,,无实测值时,无实测值时,U U可按下式计算。
可按下式计算H≤150mH≤150m时,时,U=UU=U1010××((H/10H/10))p pH H>>150150时,时,U=UU=U1010×15×15p pH—H—排气筒的几何高度,排气筒的几何高度,m mU U1010——距地面距地面1010米高处米高处10min10min平均风速,平均风速,m/sm/sp—p—风速高度指数风速高度指数2 2、孤立排气筒下风向短期(、孤立排气筒下风向短期(30min30min))最大地面浓度预测最大地面浓度预测nCm—孤立排气筒下风向30min最大地面浓度,mg/立方米nP11—30min取样时间的横向稀释系数n其它符号同前n按下表确定P11的值3 3、最大地面浓度点距排气筒的距离预测、最大地面浓度点距排气筒的距离预测 Xm—最大地面浓度点距排气筒距离最大地面浓度点距排气筒距离m 和和r值可由表查得教材值可由表查得教材P117-118,,表表5-6和和5-7 查不同稳定度下,查不同稳定度下, 值,据此可计值,据此可计算算 高斯模式的浓度扩散公式汇总高斯模式的浓度扩散公式汇总地面源 (H=0) 高架源 (H≠0 )地面轴线上点C(x,0,0)地面点C(x,y,0)半无界(任一点)C(x,y,z)无界(任一点)C(x,y,z)高斯烟流的浓度分布高斯烟流高斯烟流高斯烟流高斯烟流中心线中心线中心线中心线上的浓度分布上的浓度分布上的浓度分布上的浓度分布三、扩散参数的计算和确定三、扩散参数的计算和确定(一)什么是扩散参数(一)什么是扩散参数 n大气中几乎时时处处存在着各种不同的尺度和不规则的湍流大气中几乎时时处处存在着各种不同的尺度和不规则的湍流运动。
湍流运动使烟流作整体漂移(风作用下)外,使烟流运动湍流运动使烟流作整体漂移(风作用下)外,使烟流的直径不断增大是污染物与周围大气交换加快,不断分散、的直径不断增大是污染物与周围大气交换加快,不断分散、稀释,称稀释,称湍流扩散过程湍流扩散过程n湍流扩散的强度叫湍流扩散的强度叫扩散速率扩散速率,其衡量方法可由多种方法,在,其衡量方法可由多种方法,在实用中常用实用中常用污染物浓度分布的标准差污染物浓度分布的标准差来表示湍流扩散的速率来表示湍流扩散的速率大小浓度分布的标准差本来是表征污染物散布范围的特征大小浓度分布的标准差本来是表征污染物散布范围的特征量,但是,在相同条件下,污染物扩散范围越广,表示大气量,但是,在相同条件下,污染物扩散范围越广,表示大气的湍流扩散速率越大,所以可用它来表示扩散速率的湍流扩散速率越大,所以可用它来表示扩散速率n一一个个连连续续点点源源所所释释放放的的烟烟流流,,其其铅铅直直方方向向的的平平均均浓浓度度分分布布通通常如下图横风向也是一样常如下图横风向也是一样 高斯烟流的形态 习惯上,称习惯上,称 为横风向和铅直向浓为横风向和铅直向浓度分布的标准差,从上述说明可知,它度分布的标准差,从上述说明可知,它其实是分布范围,单位:其实是分布范围,单位:m m。
越大,说明污染物扩散的范围越越大,说明污染物扩散的范围越大,浓度越低大,浓度越低 显然,它是显然,它是离源距离的函数离源距离的函数:近距离:近距离内,浓度峰值高,散布范围窄,值小,内,浓度峰值高,散布范围窄,值小,远距离,相反远距离,相反 在相同的距离上,在相同的距离上, 大小随气大小随气象条件及下垫面性质而不同,具体:象条件及下垫面性质而不同,具体: n风向的变化幅度增加,风向的变化幅度增加, 增大;增大;n风速越大,风速越大, 下降下降n城市城市 大于农村的大于农村的n地形越复杂,地形越复杂, 越大越大n取值时段越长,取值时段越长, 越大越大 污染气象学中,大气扩散理论和实污染气象学中,大气扩散理论和实验研究的关键问题之一就是在于如何恰验研究的关键问题之一就是在于如何恰当地用可测的气象参数来描述各种条件当地用可测的气象参数来描述各种条件下的烟云散布状况,由于浓度分布标准下的烟云散布状况,由于浓度分布标准差是扩散速率的标志,故又称为差是扩散速率的标志,故又称为扩散参扩散参数数,另外,有时也用烟流的宽度和高度,另外,有时也用烟流的宽度和高度来表示它的水平和铅直扩散范围。
来表示它的水平和铅直扩散范围 定义:定义:烟流半宽度(烟流半宽度(y y0 0))是沿是沿y y轴方轴方向从轴线(向从轴线(x x轴)到浓度下降为轴线浓度轴)到浓度下降为轴线浓度十分之一处的距离十分之一处的距离 根据浓度正态分布及根据浓度正态分布及 与与y y0 0的定义的定义可推导出:可推导出:ny y0 0=2.15=2.15n烟流宽度烟流宽度2 y2 y0 0=4.3=4.3n同样烟流高度同样烟流高度2Z2Z0 0=4.3=4.3n具有实用价值,面源模式中要用到具有实用价值,面源模式中要用到(二)扩散参数的确定(是预测模式计算的关键)(二)扩散参数的确定(是预测模式计算的关键)n有两类方法有两类方法::n第一类第一类:查表,查曲线:查表,查曲线—计算,由常规计算,由常规气象要素气象要素—大气稳定度大气稳定度—参数参数 n第二类第二类:大气扩散试验:大气扩散试验— ,,n1、扩散参数可表示为、扩散参数可表示为 a1—横向(横向(y方向)扩散参数的回归指数;方向)扩散参数的回归指数; a2—铅直向(铅直向(z方向)扩散参数的回归指数;方向)扩散参数的回归指数; r1—y方向扩散参数的回归系数;方向扩散参数的回归系数; r2—z方向扩散参数的回归系数;方向扩散参数的回归系数; X—距排气筒下风向的水平距离距排气筒下风向的水平距离m。
以上指数、系数都可以在表中查出,陆书玉以上指数、系数都可以在表中查出,陆书玉P117-118 表表5-6和和5-7 为了方便,也可根据前表的不同组合在各种大为了方便,也可根据前表的不同组合在各种大气稳定度下计算出扩散参数值气稳定度下计算出扩散参数值2 2、大气稳定度的确定、大气稳定度的确定 前一类方法(即查表计算)确定扩散参数一定前一类方法(即查表计算)确定扩散参数一定要先确定大气稳定度,确定大气稳定度也有很多要先确定大气稳定度,确定大气稳定度也有很多方法 实用的话,应该根据一些常规气象观测资料实用的话,应该根据一些常规气象观测资料就可确定,普遍应用的就是帕斯奎尔就可确定,普遍应用的就是帕斯奎尔( (PasquillPasquill) )法,即称法,即称P.SP.S法 ((1 1))P.SP.S稳定度分类稳定度分类分六级:分六级:A—A—极不稳定极不稳定 B—B—不稳定不稳定 C—C—弱不稳定 弱不稳定 D—D—中性中性 E—E—较、微稳定较、微稳定 F—F—稳定稳定((2 2)根据云量与太阳高度角)根据云量与太阳高度角——确定太阳辐射确定太阳辐射等级数等级数(反映地面加热、降温状况的一个(反映地面加热、降温状况的一个参量。
白天地面加热状况:参量白天地面加热状况:h h0 0和云量;夜和云量;夜间降温:云量)间降温:云量)云量(1/10)太阳高度角总云量/低云量夜间ho≤15°15°<ho≤35°35°<ho≤65°ho>65°≤4/≤4-2-1+1+2+35~7/≤4-10+1+2+3≥8/≤4-100+1+1≥5/5~70000+1≥8/≥800000由太阳高度角和云量求太阳幅射等级由太阳高度角和云量求太阳幅射等级日高角和日高图日高角和日高图 太阳高度角(或日高角)太阳高度角(或日高角)是指当时当地太阳实是指当时当地太阳实际照射到水平面上的角度在当地真太阳时正午际照射到水平面上的角度在当地真太阳时正午1212点日高角点日高角hθhθ、、太阳倾角太阳倾角δδ((赤纬角)和当地纬度赤纬角)和当地纬度角角φφ之间的相互关系之间的相互关系 由于太阳到地球的距离远远大于地球的半径,由于太阳到地球的距离远远大于地球的半径,因此因此α≈φ-δα≈φ-δ;; SinhSinhθθ=COSα= COS(φ-δ)=COSα= COS(φ-δ) 任一时刻太阳高度角(日高角)任一时刻太阳高度角(日高角)h hθθ的计算式的计算式Sinhθ=SinφSinδ+ CosφCosδCos(15t+λ-300)n式中:式中: φ——当地纬度,当地纬度,°;; λ——当地经度,当地经度,°;; δ——太阳倾角,太阳倾角,°;按当时月份与日期查表。
按当时月份与日期查表 t——观测进行时的北京时间,观测进行时的北京时间,h ((3)根据)根据太阳辐射等级数和地面风速太阳辐射等级数和地面风速——稳定度等级,查表稳定度等级,查表(教材教材117表表5-5) 地面风速地面风速是指离地面是指离地面10m高处的高处的10min的平均风速的平均风速 ((4 4)由)由大气稳定度大气稳定度——扩散参数扩散参数,来进行模式,来进行模式计算,还要作某些调整,实际应用时很重要计算,还要作某些调整,实际应用时很重要1 1)平原地区农村和城市远郊区:)平原地区农村和城市远郊区: A A,,B B,,C C级稳定度级稳定度——查表确定计算扩散参数查表确定计算扩散参数 D D,,E E,,F F级稳定度级稳定度——应向不稳定方向提半级后查表应向不稳定方向提半级后查表2 2)一般城市的工业区和丘陵山区的农村或城市区)一般城市的工业区和丘陵山区的农村或城市区A A,,B B级不提级,级不提级,C C--B B,,D D,,E E,,F F级向不稳定方向提级向不稳定方向提一级半,查表一级半,查表3 3)一般城市非工业区的城区)一般城市非工业区的城区::A A,,B B级不提级级不提级C C,,D D,,E E,,F F向不稳定方向提半级,查表。
向不稳定方向提半级,查表3 3、大气扩散参数的现场测定和室内模拟、大气扩散参数的现场测定和室内模拟 对于对于复杂地形复杂地形的大气扩散过程,由于湍流较强,的大气扩散过程,由于湍流较强,采用经验公式确定扩散参数进行模拟计算,往往不采用经验公式确定扩散参数进行模拟计算,往往不够准确,在有条件时,扩散参数应尽量现场实测,够准确,在有条件时,扩散参数应尽量现场实测,或通过实验室模拟实验确定常用的方法有:或通过实验室模拟实验确定常用的方法有:((1 1)烟云照相法(放烟照相法))烟云照相法(放烟照相法)((2 2)示踪法)示踪法((3 3)平衡球法)平衡球法((4 4)环境风洞试验)环境风洞试验 烟云照相法(放烟照相法)烟云照相法(放烟照相法) 这种方法这种方法适合于已有合适高度的排烟烟囱适合于已有合适高度的排烟烟囱,,可在不同排烟状况及气象条件下对烟云扫描可在不同排烟状况及气象条件下对烟云扫描该方法要在相同条件下拍下多张照片,进行叠该方法要在相同条件下拍下多张照片,进行叠置描下平均烟云轮廓线置描下平均烟云轮廓线 通过烟云轮廓线的宽度来求扩散参数,也通过烟云轮廓线的宽度来求扩散参数,也可用烟云图像的灰度进行分析,因为灰度分布可用烟云图像的灰度进行分析,因为灰度分布与浓度分布具有相似性,便可通过相片的灰度与浓度分布具有相似性,便可通过相片的灰度分析求扩散参数。
分析求扩散参数 如在当地如在当地没有实际的烟云可供试验测定时没有实际的烟云可供试验测定时,,也可通过人工释放烟幕进行扩散参数的扩散试也可通过人工释放烟幕进行扩散参数的扩散试验,但不能进行烟气验,但不能进行烟气 抬升高度的研究抬升高度的研究 这是一种公认较好的测量大气扩散参数的方这是一种公认较好的测量大气扩散参数的方法,通常也用此方法验证预测模式法,通常也用此方法验证预测模式 其原理为:其原理为: ① ①在大气中释放一定数量的示踪物质;在大气中释放一定数量的示踪物质; ② ②再测量示踪物质在空间的浓度分布;再测量示踪物质在空间的浓度分布; ③ ③最后利用正态模式或标准差的定义推出扩最后利用正态模式或标准差的定义推出扩散参数 示踪法示踪法平衡球法平衡球法 这种方法能直接测出空气粒子的运动轨迹和这种方法能直接测出空气粒子的运动轨迹和湍流扩散参数湍流扩散参数 原理原理:用轻于空气的气体注入气球,使该气:用轻于空气的气体注入气球,使该气体与气球的平均密度与某一高度上空气的密体与气球的平均密度与某一高度上空气的密度相等,以便模拟单个空气粒子(汽块)随度相等,以便模拟单个空气粒子(汽块)随时间改变在空气中的运动规律。
时间改变在空气中的运动规律环境风洞试验环境风洞试验 复杂地形等对扩散的影响,可进行实复杂地形等对扩散的影响,可进行实验室风洞试验模拟这种方法试验条件可验室风洞试验模拟这种方法试验条件可控,可作重复性、规律性研究控,可作重复性、规律性研究 原理原理::风洞风洞是用人工制造的气流来模拟实是用人工制造的气流来模拟实际气流的试验装置,用于大气扩散研究的际气流的试验装置,用于大气扩散研究的风洞为风洞为环境风洞环境风洞它是一种低速风洞,能它是一种低速风洞,能模拟大气边界层的流动模拟大气边界层的流动四、排气筒有效高度的计算四、排气筒有效高度的计算n在预测模式计算中,要用到在预测模式计算中,要用到HeHe,,He=Hs+ΔHHe=Hs+ΔH 关键要确定关键要确定ΔHΔH,,即烟气抬升高即烟气抬升高 导致烟气抬升的导致烟气抬升的机理机理有两个:有两个: ① ①动力学因素动力学因素————动量、速度动量、速度 ② ②热力学因素热力学因素————烟气温度比周围空气高而烟气温度比周围空气高而产生的净浮力产生的净浮力n影响这两种作用机理的因素影响这两种作用机理的因素很多,主要有两类:很多,主要有两类: ① ①烟气排放因素烟气排放因素:包括出口烟流的速度、烟:包括出口烟流的速度、烟气温度、烟囱出口内径等。
气温度、烟囱出口内径等 ② ②气象因素气象因素:平均风速、环境空气温度、风:平均风速、环境空气温度、风速垂直切变、大气稳定度等速垂直切变、大气稳定度等n由于影响因素多,使抬升问题相当复杂,计算困难由于影响因素多,使抬升问题相当复杂,计算困难现国内外已提出许多计算抬升高度的方法,但没有一现国内外已提出许多计算抬升高度的方法,但没有一个全部考虑上述诸因素,也没有一种公式被普遍接受个全部考虑上述诸因素,也没有一种公式被普遍接受使用,多数是经验的、半经验,根据各自有限的观测使用,多数是经验的、半经验,根据各自有限的观测资料基础上总结出来的,用不同公式方法计算结果可资料基础上总结出来的,用不同公式方法计算结果可能差别很大能差别很大n烟气抬升对高速或热量很大的烟气排放而言是非常重烟气抬升对高速或热量很大的烟气排放而言是非常重要的因素因为污染物落地浓度的最大值与烟囱有效要的因素因为污染物落地浓度的最大值与烟囱有效高度的平方成反比,烟气抬升高度有时可达烟囱本身高度的平方成反比,烟气抬升高度有时可达烟囱本身高度的数倍,从而极显著地降低了地面污染物的浓度高度的数倍,从而极显著地降低了地面污染物的浓度。
n烟气抬升公式很多,总的来说可以分为两大类:烟气抬升公式很多,总的来说可以分为两大类: 一类是通过对抬升机理的研究而得到的理论公式,一类是通过对抬升机理的研究而得到的理论公式, 另一类是通过实验观测得到的经验公式 另一类是通过实验观测得到的经验公式 具体见教材119-120 具体见教材119-120五、多源模式五、多源模式 在预测多个污染源(烟囱)对一个接受点在预测多个污染源(烟囱)对一个接受点的环境影响时,的环境影响时,方法方法是是将接受点当作扩散坐标将接受点当作扩散坐标系的原点,污染源就可以在坐标系上给予确定,系的原点,污染源就可以在坐标系上给予确定,这样换变一下后,源就成了接受点只要画出这样换变一下后,源就成了接受点只要画出或想象有一条通过接受点指向上风向的或想象有一条通过接受点指向上风向的X X轴,轴,并确定出各排放源对此并确定出各排放源对此X X轴的横向距离就能定轴的横向距离就能定出源与接受点之间的几何图形出源与接受点之间的几何图形则接受点的总则接受点的总浓度是源浓度是源1 1和源和源2 2排放污染物的浓度之和计算排放污染物的浓度之和计算公式仍按前面公式仍按前面孤立排放筒地面浓度预测公式孤立排放筒地面浓度预测公式,,三个、四个源一样,进行叠加。
三个、四个源一样,进行叠加 六、面源模式六、面源模式n城市的家庭炉灶和低矮烟囱数量很大,单个排放城市的家庭炉灶和低矮烟囱数量很大,单个排放量很小,若按点源计算,工作量很大,就可作面量很小,若按点源计算,工作量很大,就可作面源处理n对一个大的面源,如要计算某一城市面源对某一对一个大的面源,如要计算某一城市面源对某一个评价点的影响,可把它分成若干个单元(小方个评价点的影响,可把它分成若干个单元(小方格),所谓格),所谓网格化网格化,并进行编目先计算每个单,并进行编目先计算每个单元对评价点的影响,然后进行叠加,即为整个面元对评价点的影响,然后进行叠加,即为整个面源对评价点的影响源对评价点的影响n面源处理的方法是:面源处理的方法是:转化为点源模式计算转化为点源模式计算n具体是:假设面源单元与上风向某一点源(虚拟具体是:假设面源单元与上风向某一点源(虚拟点源)造成的污染等效,即当这个虚拟点源扩散点源)造成的污染等效,即当这个虚拟点源扩散到面源单元时,正好是面源单元的效果到面源单元时,正好是面源单元的效果 这样经适当的转变这样经适当的转变 ( (扩散参数扩散参数) ),,就可按点源(孤立排气筒模式)处理:就可按点源(孤立排气筒模式)处理: 这就相当于在面源单元处有一个初始这就相当于在面源单元处有一个初始扩散参数,用扩散参数,用 表示。
若按浓度分布呈表示若按浓度分布呈正态分布,又假设面源单元为正方形,正态分布,又假设面源单元为正方形,边长为边长为L L则则 = = (根据(根据L=4.3 L=4.3 ),),L L为面源单元边长为面源单元边长 由由 就可以求出虚拟距离就可以求出虚拟距离XyXy,,由公由公式式 = = 得出 得出XyXy= = 显然显然XyXy随大气稳定度而变化,并把随大气稳定度而变化,并把 确定为确定为X+XyX+Xy的函数(其中的函数(其中X X就是评价点到就是评价点到面源中心的距离),就能用点源模式进面源中心的距离),就能用点源模式进行计算 注意:注意: 仍看作仍看作是是X X的函数 如如果果在在一一个个面面积积内内的的排排放放污污染染物物来来自自不不同同高高度度,,这这个个变变化化能能够够用用 近近似似求求得得这这时时::HeHe应应是是排排放放源源的的平平均均有有效效高高度度,,相似地:-相似地:-XzXz——Xz+XXz+X——七、线源模式七、线源模式1 1、无限线源、无限线源 对于连续排放(源强不随时间变化而处对于连续排放(源强不随时间变化而处处相等)的无限长的线源,如处相等)的无限长的线源,如一条繁忙的高一条繁忙的高速公路速公路,当风向与线源垂直时,下风向浓度,当风向与线源垂直时,下风向浓度的计算式为:的计算式为:2、有限线源、有限线源 在估算有限线源的浓度时,必须考虑线在估算有限线源的浓度时,必须考虑线源末端引起的所谓源末端引起的所谓“边缘效应边缘效应“。
对于一个对于一个横风向的有限线源,横风向的有限线源,思路思路是取通过要预测的是取通过要预测的接受点的平均风向接受点的平均风向为为X轴线源的范围定义轴线源的范围定义为从为从y1伸到伸到y2,,其中其中y1<<y2,,接受点的浓接受点的浓度预测模式为:度预测模式为:其中:八、大气扩散计算的其它实用模式八、大气扩散计算的其它实用模式 前面给出的大气扩散计算模式,是前面给出的大气扩散计算模式,是高斯模式的基本形式高斯模式的基本形式,适用于对,适用于对气体污气体污染物染物,,有风条件有风条件的的短期地面浓度短期地面浓度预测当烟气中当烟气中粉尘颗粒物含量大粉尘颗粒物含量大,其粒径超,其粒径超过飘尘时;当要计算过飘尘时;当要计算特殊气象条件下特殊气象条件下地地面浓度时;当要预测面浓度时;当要预测长期平均地面浓度长期平均地面浓度时,则需要采用经过修正的高斯模型时,则需要采用经过修正的高斯模型(一)倾斜烟羽模式(干沉降模式,颗粒物模式)(一)倾斜烟羽模式(干沉降模式,颗粒物模式) 当烟尘粒径大于当烟尘粒径大于10um时,应考虑在时,应考虑在运行中的干沉降作用运行中的干沉降作用(关于干沉降湿沉降关于干沉降湿沉降)。
此时烟羽在运行中向下倾斜,这样可对前此时烟羽在运行中向下倾斜,这样可对前面基本式中的面基本式中的有效高度有效高度He加以修正加以修正斯托克斯沉降公式)(斯托克斯沉降公式)其中:其中:r—r—微粒半径,微粒半径,cmcm g—g—重力加速度,重力加速度,980cm/s980cm/s2 2 p— p—微粒密度(真容重),微粒密度(真容重),g/cmg/cm3 3 煤粉尘煤粉尘1.5-2.5 1.5-2.5 ;;水泥粉尘水泥粉尘3.123.12 u—u—空气粘滞系数,空气粘滞系数,2020度时为度时为1.81 1.81 ×× 10 10-4-4 (二)封闭型模式即有混合层反射的扩散模式即有混合层反射的扩散模式( (教材教材P112-113) P112-113) 当当有有上上部部逆逆温温层层时时,,其其混混合合层层高高度度D D((书书上上h h))大于烟囱有效高度大于烟囱有效高度HeHe时,采用封闭型模式计算:时,采用封闭型模式计算: 其中其中D D::逆温层底高(混合层高度)逆温层底高(混合层高度)m m,, ——稳定,小风条件的水平扩散参数,稳定,小风条件的水平扩散参数,m m。
具体作法:①①由由 求得求得 ,然后查表,然后查表 ,反求出距,反求出距离离②②当当X≤XX≤XD D时时,,烟烟羽羽尚尚未未达达到到逆逆温温层层底底,,可可用用点点源源模模式计算③③当当X≥2XX≥2XD D时,用上式计算时,用上式计算④④当当X XD D<<X X<<2X2XD D时,用内插法时,用内插法A A点:烟羽达到逆温层底,开始受影响点:烟羽达到逆温层底,开始受影响B B点:垂直浓度分布均匀的起始点点:垂直浓度分布均匀的起始点((三三)、熏烟型扩散模式)、熏烟型扩散模式n在夜间,当存在辐射逆温时,高架连续点源排在夜间,当存在辐射逆温时,高架连续点源排放的烟流排入稳定的逆温层中,形成平展型扩放的烟流排入稳定的逆温层中,形成平展型扩散这种烟流在铅直方向为漫扩散,在源高度散这种烟流在铅直方向为漫扩散,在源高度上形成上形成一条狭长的高浓度区一条狭长的高浓度区n日出以后,太阳辐射逐渐增加,地面逐渐变暖,日出以后,太阳辐射逐渐增加,地面逐渐变暖,辐射逆温从地面开始破坏,逐渐向上发展当辐射逆温从地面开始破坏,逐渐向上发展当辐射逆温破坏到烟流下边缘稍高一些时,在热辐射逆温破坏到烟流下边缘稍高一些时,在热力湍流的作用下,烟流中的污染物便发生了强力湍流的作用下,烟流中的污染物便发生了强烈的烈的向下混合作用向下混合作用,增大了地面的污染物浓度,增大了地面的污染物浓度, 这个过程称为这个过程称为熏烟熏烟(漫烟漫烟)过程。
过程熏烟型扩散模式熏烟型扩散模式 当辐射逆温消失过程中出现熏烟污染时,采用熏烟型模式:n式中熏烟高度:n熏烟扩散参数:(四)烟团模式(四)烟团模式 在静风条件下在静风条件下(全国评价都用烟团模式),高斯烟羽(全国评价都用烟团模式),高斯烟羽模式不适用,此时应采用根据模式不适用,此时应采用根据“烟团模型烟团模型“导出的烟团模导出的烟团模式 当静风持续时间达当静风持续时间达3小时以上时,可认为全方面浓度小时以上时,可认为全方面浓度均匀采用下式计算:均匀采用下式计算: t—t—烟团运行时间,烟团运行时间,s.s. He=Hs+ΔH He=Hs+ΔH,,ΔHΔH应按静风模式计算应按静风模式计算 a a和和b b值可查表值可查表. . (五)长期浓度场计算模式(五)长期浓度场计算模式 当计算值时段大于当计算值时段大于24小时的小时的长期平均长期平均浓度浓度场时,如计算月、季、年平均浓度时,场时,如计算月、季、年平均浓度时,首先要统计出相应时段的首先要统计出相应时段的“风向、风速、风向、风速、大气稳定度联合频率表大气稳定度联合频率表“,然后按照下式,然后按照下式计算长期平均浓度场,并绘制浓度分布等计算长期平均浓度场,并绘制浓度分布等值线图。
值线图 式中:式中:ni, s ,N—i, s ,N—分别表示方位、稳定度、风速档次;分别表示方位、稳定度、风速档次;n —i—i方位的长期平均浓度,方位的长期平均浓度,mg/mg/立方米;立方米;nn—n—选定的方位数,选定的方位数,8 8或或1616;;nf(i,s,N)—f(i,s,N)—风风向向为为i,i,稳稳定定度度为为s,s,风风速速档档次次为为N N时的联合频率时的联合频率; ;nu u((N N))—N—N风速档的代表风速,风速档的代表风速,m/sm/s;;n ——稳定度为稳定度为s s的垂直扩散参数,的垂直扩散参数,m m;;nHeHe((s,Ns,N))——稳定度为稳定度为s s,,风速档为风速档为N N时的有效时的有效源高,源高,m m 上式只考虑有风条件,对静风频上式只考虑有风条件,对静风频率高的地区,尚须加上静风浓度场率高的地区,尚须加上静风浓度场部分,静风浓度场的等值线是同心部分,静风浓度场的等值线是同心圆,具体计算式可查阅有关书籍圆,具体计算式可查阅有关书籍它很精确,短期浓度稍有超标或超它很精确,短期浓度稍有超标或超标频率小,不要大惊小怪。
标频率小,不要大惊小怪大气环境影响评价预测学习要点大气环境影响评价预测学习要点1.大气污染与污染源和扩散环境有关主要污染物有粉尘、可吸大气污染与污染源和扩散环境有关主要污染物有粉尘、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等大气污染源排入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等大气污染源排放方式有点源、线源和面源三种放方式有点源、线源和面源三种2.了解有关大气层的基本物理量、基本结构及大气污染成因了解有关大气层的基本物理量、基本结构及大气污染成因3.了解大气边界层中的温度场、风场及湍流特征;掌握气温层结、了解大气边界层中的温度场、风场及湍流特征;掌握气温层结、干绝热直减率、逆温的概念,认识气温层结与大气稳定度的关干绝热直减率、逆温的概念,认识气温层结与大气稳定度的关系4.高斯模式是求解点源大气污染物扩散的主要计算方法,掌握各高斯模式是求解点源大气污染物扩散的主要计算方法,掌握各种不同条件下高斯模式的应用公式;掌握烟气抬升高度与地面种不同条件下高斯模式的应用公式;掌握烟气抬升高度与地面最大浓度的计算公式,及在环境评价中的应用方法最大浓度的计算公式,及在环境评价中的应用方法5.学习利用常规气象资料确定大气稳定度的分级方法,在此基础学习利用常规气象资料确定大气稳定度的分级方法,在此基础上获得大气湍流扩散参数(上获得大气湍流扩散参数(σy,,σz),),并在环境评价中应用。
并在环境评价中应用6.认识点源、线源、面源,以及特殊气象条件下大气污染物扩散认识点源、线源、面源,以及特殊气象条件下大气污染物扩散模式的处理方法模式的处理方法7.了解大气环境影响评价技术工作程序了解大气环境影响评价技术工作程序作作 业业 6 1、某一石油精炼厂投产后,将会自、某一石油精炼厂投产后,将会自He=60m处排放处排放8×104mg/s的的SO2,,Hs=50m,,预测在距地面预测在距地面10m高处风速为高处风速为4m/s,,大气稳定度为大气稳定度为D级时,该排气筒下风向级时,该排气筒下风向500处,距排气筒的平均风向轴线水平距离处,距排气筒的平均风向轴线水平距离50m处的一个地面点所增加的处的一个地面点所增加的SO2浓度值2、拟建一电厂的、拟建一电厂的He=150m,,排放源强为排放源强为151000mg/s的的SO2,,预测投产后在预测投产后在D级级大气稳定度时,排气筒上出口的风速大气稳定度时,排气筒上出口的风速4m/s的条件下,排气筒对正下风向取样的条件下,排气筒对正下风向取样30min最大地面浓度的贡献是多少?并预测最大地最大地面浓度的贡献是多少?并预测最大地面浓度点离排气筒的距离。
面浓度点离排气筒的距离 3、某工厂位于城市远郊区,其地理、某工厂位于城市远郊区,其地理位置为北纬位置为北纬41度度06分,经度为东经分,经度为东经121度度08分于冬季分于冬季12月月13日早日早8时(查得时(查得太阳倾角太阳倾角δδ=-23.1)自一高架点源排放)自一高架点源排放大气污染物,当时离地面大气污染物,当时离地面10m高处高处10min平均风速平均风速6m/s,,总云量总云量6,低云,低云量量4,问应按何种大气稳定度预测下风向,问应按何种大气稳定度预测下风向的大气污染物的浓度的大气污染物的浓度n4、示图中,点、示图中,点A和和B是是SO2的两个源,的两个源,源源A::Hs=120m,,Q=1450g/s,,H=63m;源;源B::Hs=50m,,H=10m,,Q=126g/s,,并假定以下条件:大气稳并假定以下条件:大气稳定度定度C类,地面风向类,地面风向65度,度,120m处高空处高空风速风速8.5m/s,,50m处高空风速处高空风速7.0m/s,,只考虑只考虑A和和B两个污染源,两个源云运两个污染源,两个源云运行平均方向是行平均方向是245度,预测图中接受点度,预测图中接受点处的地面空气中的处的地面空气中的SO2浓度是多少?浓度是多少? 5、在某城区以边长、在某城区以边长1524m的正方形的正方形区域进行排放区域进行排放SO2编目,每一区域的排编目,每一区域的排放量估计为放量估计为6000mg/s,,假设假设E类大气稳类大气稳定度,南风,风速定度,南风,风速2.5m/s,,区内源的平区内源的平均有效高度为均有效高度为20m,,预测该区在其北面预测该区在其北面相邻区域中心的相邻区域中心的SO2浓度是多少?浓度是多少? 6、拟建一南北走向的高速公路,、拟建一南北走向的高速公路,预计在运行高峰期汽车流量预计在运行高峰期汽车流量8000辆辆/h,,平均速度平均速度64km/h,,每辆车的总碳每辆车的总碳氢化合物排放率为氢化合物排放率为20mg/s,,预测在预测在D类大气稳定度,风速类大气稳定度,风速4m/s时,风向时,风向270度,对公路下风向度,对公路下风向300m处的总碳处的总碳氢化合物浓度贡献。
氢化合物浓度贡献7.7.把一条长把一条长150150米成直线分布的燃烧农业垃米成直线分布的燃烧农业垃圾的烟源看成是一个有限线源,有机物圾的烟源看成是一个有限线源,有机物总排放率估计为总排放率估计为9mg/s9mg/s当风速以当风速以3m/s3m/s向向与线源相垂直的方向吹时,离线源中心与线源相垂直的方向吹时,离线源中心点点400m400m的下风向的总有机物浓度是多少的下风向的总有机物浓度是多少?离线源一端下风向?离线源一端下风向400m400m处的浓度又是处的浓度又是多少?假设大气稳定度为多少?假设大气稳定度为C C类 作业七作业七 1 1、、在在一一座座城城市市远远郊郊区区拟拟建建一一座座滤滤饼饼焚焚烧烧炉炉,,焚焚烧烧炉炉排排气气筒筒高高为为32m32m,,上上出出口口内内径径为为1m1m,,实实际际排排烟烟率率为为11.28 11.28 m m3 3/s/s,,排排气气筒筒出出口口处处的的烟烟气气温温度度为为177℃,177℃,当当地地同同名名气气象象台台统统计计定定时时观观测测最最近近五五年年平平均均气气温温为为10℃,10℃,平平均均风风速速为为4m/s4m/s,,气气象象台台比比拟定焚烧炉的地面海拔高拟定焚烧炉的地面海拔高20m20m,,预测投产后烟气的抬升高度。
预测投产后烟气的抬升高度 2 2、、位位于于平平原原城城市市的的某某化化工工总总厂厂的的二二期期电电站站工工程程,,拟拟建建120m120m高高的的排排气气筒筒,,上上出出口口内内径径为为6m6m,,排排烟烟气气量量为为54.15N 54.15N m m3 3/s/s,,排排气气筒筒出出口口处处的的烟烟气气温温度度为为130℃,130℃,当当地地同同名名气气象象台台统统计计定定时时观观测测最最近近五五年年平平均均气气温温为为9.2℃,9.2℃,平平均均风风速速为为3.9m/s3.9m/s,,假假定定气气象象台台与与工工厂厂地地面面海海拔拔高高度度相相同同,,预预测测排排气气筒筒的的抬抬升升高高度 3 3、、拟拟建建一一座座火火电电厂厂,,排排气气筒筒高高为为100m100m,,排排气气筒筒出出口口内内径径为为5m5m,,排排气气筒筒出出口口处处的的烟烟气气排排出出速速度度为为3.5 3.5 m/sm/s,,排排气气筒筒出出口口处处的的烟烟气气温温度度为为145℃,145℃,厂厂址址处处同同名名气气象象台台统统计计定定时时观观测测最最近近五五年年平平均均气气温温为为15℃,15℃,预预测测在在静静风风与与稳稳定定天天气气下下,,排排放放源源高高度度以以上上环环境境温温度度垂垂直直变变化化率率为为0.001℃/m,0.001℃/m,求求烟烟气气的的抬抬升升高度。