当前位置:
文档之家› 第六章城市大气环境4、5、6讲解
第六章城市大气环境4、5、6讲解
2、热力效应
(3)城市效应:城市特殊下垫面的特点造成城市和农村对大气污 染的影响不相同。 ①城市温度 ②城市的温度层结 ③ “热岛”环流:城郊的污染物随环流被带到市区,从而加重 了城市的污染。
三、影响大气污染的其他因素
1、污染源的排放方式和几何形状 污 染源的几何形状分为点源、线源和面源;排
放污染物的持续时间分为瞬时源和连续源; 排放源高度分为地面源和高架源等。不同类 别的源有不同的排放方式,污染物 进入大气 的初始状态也不一样,因而浓度分布也不同, 如工厂烟囱排放当作高架连续点源,繁忙的 公路作为连续线源,城市居民区的家庭炉灶 当作地面面源,把各个 污染源结合在一起考 虑,称为复合源。
(a) 正常温度层结 (b) 逆温开始生成,随地面辐射增强,迅速冷却,逐 渐向上发展
(c) 辐射达到最强时为黎明前 (d) 日出后,地面增温,空气自下而上增温,逆温逐 渐消失
(e) 上午10时左右,逆温消失 这种逆温冬季最强,中纬度地区可达200~300m
3、大气水平运动和湍流
1)、风对大气污染物扩散的作用 污 染物在风的作用下,沿下风向输送、扩散和稀释,
第四节 大气中污染物的扩散
一个区域的大气污染程度取决于该区域内 排放污染物的源参数、气象条件和近地 区下垫面的状况。其中气象条件和下垫 面状况决定了大气对污染物的稀释、扩 散的速率和迁移转化的途径。因此,在 源参数一定的情况下,气象条件和下垫 面状况是影响大气污染的重要因素。
一、气象因素
1、温度层结 气温沿垂直高度的分布可用曲线表示,称为温度
定义:大气的无规则运动称为大气湍流 在实际大气中,往往是大气在短时间内进行着不同尺度的
无规则运动,这种运动叫湍流,它是由大大小小的 “湍涡”组成的。 湍流的扩散能力很强,也就是说,它具有明显的扩散效应。 风速越大,湍流越强,污染物扩散的速度就越快,污 染物的浓度就越低。
4、云和雾
由于云能反射太阳辐射,而减少了地面对太阳辐射能 的吸收(不易增温);另外,云还能增强大气的逆辐射, 减少地面的有效辐射(不易冷却),因此,云层的效果 是:
二、影响大气污染的地理因素
1、动力效应:地形地物 (1)地形
受地形影响,形成具不同特点的局地环流或改变原来的气 流方向,导致对污染物分布及浓度的变化。
(2)过山气流
①气流下滑;②空气动力“下沉”现象或形成环流;③地 形的屏障作用。
(3)地物:
①城市中高大建筑物阻碍气流运行,背风面形成局地窝旋, 不利污染物扩散,减小平均风速;②风向摆动大,近地层 风场不规则
4、风在空间分布平直并且均匀稳定,不涨落,平均 风速和风向没有显著变化。
高斯烟羽模式假定条件:
风 受着各种力的影响,也是在各种力的作用下产生的。 作用于空气的力有:①由于气压分布不均而产生的气 压梯度力;②由于地球自转产生的地转偏向力;③由 于空气 层之间,空气与地面之间相对运动而产生的 摩擦力;④由于空气作曲线运动所产生的惯性离心力 等,这些力间的不同组合构成了不同形式的大气水平 运动。
3)大气的湍流运动
四、高斯烟羽模式假定条件:
1、烟气是从高架点源连续排放的。
2、污染物扩散是被动,它完全随周围空气一起流动, 烟气中污染物排放到空气中不发生化学反应,从它排 出来到接触地面之间,污染物量既没有损失,也没有 增加。地面不但对污染物不吸收,而且还将污染物完 全反射到大气中去。
3、污染物出在同一类温Байду номын сангаас层结的大气层中,计算的 扩散范围以不超过10公里为宜。
2、热力效应
由于下垫面性质不同,或地形起伏,使其受热、 散热不均匀,引起的温度场和风场的变化。
(1)山谷风:山谷风的影响是污染物往返积累,形 成很高的浓度。风方向是不稳定的,时而山风, 时而谷风,若有大量污染物排入山谷中,则因风 向摆动而使污染物不易扩散,积聚造成污染。
(2)海陆风:影响是盛行风向带向海洋的污染物, 由于海面上的下沉气流又被带到低层,随海风吹 向陆地,在近海处造成污染。
污染系数综合了风向、风速的作用,某方位的 风向频率小、风速大,该方向的污染系数就 小,说明其下风向的空气污染就轻,这项气 象条件是选厂址时最重要的依据。厂址应设 在污染系数最小方位的上侧。依据各方位的 污染系数和它的百分率,可以绘制成的污染 系数玫瑰图。
2)水平运动
大气的水平运动通常称为风,它对大气中水分、热量的 传输和天气、气候的演变,对大气中污染物的扩散和 输送起着重要的作用。
三、影响大气污染的其他因素
2、源强和源高 源强:排放浓度的大小 源高:排放的高度
三、影响大气污染的其他因素
烟气排放的方式有 ������ 点源(烟囱,利用区域布置,提高烟囱高度) ������ 线源(自然通风法,降低污染物浓度) ������ 面源(炉灶,集中供热)。 烟羽: ������ 烟气从烟囱口排出后,在浮升力和风力及惯性力 的作用下,向下风方向逐渐扩散,形成像羽毛状的烟 气流。
层结曲线,如图有几种情况:
① ②气温随高度的增加而递 减,有利于污染物的扩散。
③ 气温不随高度变化,为等 温层结。
④气温随高度增加而增加, 称为逆温,不利于大气污染 物的扩散。
2、逆温
①定义:气温随高度增加而增加的现象称为 逆温; ②分类:根据逆温的生成过程,分为五类: 辐射逆温,下沉逆温,地形逆温,湍流逆温, 平流逆温。
减小气温随高度的变化,(中性天气)不利于污染物的 垂直扩散。
雾像一层厚厚的被子,盖在近地面上,阻挡了污染物 向上扩散。
有利:云雾形成初期,捕获空气中的颗粒物作为凝结 核,降低空气中颗粒物的浓度–––净化空气。
5、降水
清洗大气中的污染物,尤其是可溶性的气体 污染物能被降水溶解而从大气中净化。
因此,大气污染物受到两方面的影响,即风向和 风速的影响。风向频率越大,其下风向受污染的 机率就越高,因 此,污染的程度与风向频率成正 比;某一风向的风速越大,则下风向的污染程度 就越小,因为来自上风向的污染物的输送、扩散、 稀释的能力加大,使大气中污染物 的浓度降低, 因此,风速与污染的程度成反比,得出一个污染 系数的定义和公式: