由假定d
源强积分式 （单位时间物料守恒）
高斯烟流的形态
q y2 z2 c( x, y , z ) exp[ ( 2 )] 2 2 y 2 z 2πu y z
高斯烟流的浓度分布
高斯烟流中心线上的浓度分布
高架连续点源扩散模式
镜像全反射---->像源法
实源：
c ( x, y , z , H z )
无界空间连续点源扩散模式
由正态分布假定，得下风向任一点的浓度分
布
c( x, y, z) A( x)e

2 y
ay 2 bz 2
e


0
y cdy

2
z2


0
z 2cdz c dz
方差的表达式

0
cdy


0
q




ucdydz
q y2 z2 c( x, y , z ) exp[ ( 2 )] 2 2 y 2 z 2πu y z
将监测点的各项污染物浓度日均值与各自的分级标准限值相比较， 确定对应于该浓度值时API所在的API指数区间，再按照插值法计 算该污染物浓度的API值。
Ii
(Ci Ci ,n ) (Ci , n 1 Ci ,n )
( I i ,n 1 I i , n ) I i , n
例3-3：某监测站点某日的二氧化硫日均浓度值为
大气污染源的分类
自然污染源（如火山喷发、扬尘等） 工业污染源 按大气污染物产生的主要来源 人为污染源 交通运输污染源 农业污染源 生活污染源 点源（一根烟囱） 按污染源的存在形态 线源（一条繁忙的公路） 面源（设备的无组织排放） 固定源（由固定地点排放） 按污染源的运动特性 流动源（各种交通工具，如汽车、轮船） 高架源（＞100m） 按大气污染源的几何高度 中架源（30-100m） 低架源（＜30m＝ 连续源（连续排放某一类或几类污染物） 按污染源排放物的时间长短 瞬时源（持续时间很短的源，如爆炸） 持续有限时间源（介于连续源和瞬时源之间）

指数法:美国污染物标准指数PSI
例 3-2：已知某城市大气污染物实测数据如下： 项目 时间/h 浓度/μg/m3 颗粒物 24 600 SO2 24 800 CO 8 30000 O3 1 160 NO2 1 1000
请利用美国污染物标准指数 PSI 进行评价，分析大气污染物浓度水平及对健康的影响，并说明评 价指标 CSO2 C 颗粒物与 SO2 和颗粒物污染浓度的关系。
表3-1 空气污染指数分级标准(试行) （2000年4月27日发布）
空气质量级 空气质量 别 状况
I II III1 I 重度污染 长期接触, 健康人群出现症状 一定时间接触后, 健康人群出现 症状 一定时间接触后,心脏病和肺病 患者症状显著加剧 健康人群明显强烈症状, 提前出 现某些疾病 优 良 轻微污染 对健康的影响 可正常活动 可正常活动 长期接触, 易感人群出现症状
指数法:空气污染指数API
空气污染指数（Air Pollution Index, 简称 API）就是将
常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性 指数值形式，并用于分级表征空气污染程度和空气质量 状况。这种方法适合于表示城市的短期空气质量状况和 变化趋势。 空气污染指数的分级标准是：（1）空气质量指数 API 50 对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准； （2）API 100 对应的污染物浓度为国家空气质量日均 值二级标准；（3）API 更高值段的分级对应于各种污 染物对人体健康产生不同影响时的浓度限制。 为了对空气污染综合分级，首先需按单项污染因子计算 空气污染指数。参照上述空气污染指数分级标准的一些 原则，每个单项有着各自的分级标准。
高斯模式的坐标系和基本假设图示
高斯扩散模式的坐标系
在大气扩散模型中，确定题目中的x，y，z值是一个最关键的问题，坐标 系是以烟囱底部的地面点为原点。只有确定了某点的坐标位置，才可确定 应该使用的公式及公式中对应的x，y，z值。需要注意的是，x，y，z值中 可以任一个坐标值为0，也可以两个坐标值同时为0，也可以x，y，z值均不 是0（最常见的是①、②、③、⑤）。 下面举一些例子，大家来判断一下这些点所在位置的x，y，z值。
指数法:上海大气质量指数
例 3-1： 某评价区欲进行环境影响评价， 监测数据如下 （日平均） CTSP=0.38mg/m3， SO2=0.2 mg/m3， ： C CNOx=0.08 mg/m3，如果该评价区执行国家二级大气质量标准，试评价其大气环境质量状况。 国家二级大气质量标准得到：CTSP=0.30mg/m3，CSO2=0.15 mg/m3，CNOx=0.10 mg/m3 则 ITSP=0.38/0.3=1.267，ISO2=0.2/0.15=1.333，INOx=0.08/0.1=0.8 Imax=1.333, I =1.133,综合指数= I max I =1.229，因此大气环境质量处于警戒水平。
3.大气环境质量评价
3.1大气环境质量评价现状 3.2大气质量预测模型 3.3大气环境影响评价
3.1大气环境质量现状评价
大气质量现状评价（指数法、生物学、卫生学评价）
指数法：几种大气质量指数的计算和分级
幂指数：上海（3-1） 、北京（3-2） 、南京（3-3） 、广州（3-4） 沈阳大气质量指数（3-5） 橡树岭大气质量指数(ORQIA，表 3-10) （Ci/Si） 数据结果与标准 格林大气污染指数 （3-7，3-8，3-9，实测浓度） 对比得到级别 分段线性函数：美国污染物标准指数 PSI（表 3-8） 空气污染指数 API（补充内容） P55 分级评价法：根据浓度查表 3-4 得各项分，最后求和得到指数值
通量的方向与梯度方向相反，比例系数K称为湍流交换系数。
类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比
2.湍流统计理论 泰勒－>图4-1，正态分布 萨顿实用模式 高斯模式
3.相似理论
湍流扩散的基本理论
扩散的要素
风：平流输送为主，风大则湍流大 湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 湍流的基本概念 湍流——大气的无规则运动 风速的脉动 风向的摆动 起因与两种形式
像源： 实源的贡献
c ( x, y , z , H z )
q y 2 ( z H )2 c( x, y , z, H ) exp[ ( 2 )] 2 2 y 2 y 2πu y z

像源的贡献
q y2 ( z H )2 c( x, y , z, H ) exp[ ( 2 )] 2 2 y 2 z 2π u y z
地面轴线浓度模式：再取y=0代入上式
H2 c( x,0,0, H ) exp( 2 ) 2 z πu y z q
大气污染生物学评价
3.2大气质量预测模型
3.2.1湍流扩散的基本理论
3.2.2高斯扩散模式 3.2.3大气稳定度的确定 3.2.4污染物浓度的估算方法 3.2.5烟气抬升高度的估算
3.2.1湍流扩散理论
主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓
度衰减的关系 1.梯度输送理论
由湍流所引起的局地的某种属性的通量与这种属性的局地梯度成正比，
①沿下风轴线800m，距离x轴40m处的地面点。[公式（3-26）] x=800m，y=40m，z=0 ②下风向500m，距下风轴线垂直距离400m，且离地高度200m的点[式（3-25）] x=500m，y=400m，z=200m ③正下风向1000m处的地面点。[公式（3-27）] x=1000m，y=0，z=0 ④烟囱正上方向10m和250m处的点（烟囱高度50m，烟气抬升高度30m）。 x=0，y=0，z=250+50=300m，此种情况复杂，如果在烟气抬升高度范围内 ，则浓度即为源强，超过了此范围，应用公式（3-25）计算。 ⑤下风向700m、与风向分别成45o、30 o夹角的地面点。[公式（3-26）] 45o ：x=700m，y=700m，z=0 30 o：x=700m，y=404.16m（700/ =700/1.732=404.16），z=0 ⑥正下风向180m、距离地面高度300m处的点。[公式（3-25）] x=180m，y=0，z=300m
API 0～50 51～100 101～ 150
151～ 200
201～ 250 251～ 300 >300
IV
IV2 V
空气污染指数API的计算方法
空气质量 空气质量 描述 等级 严重污染 V 中度污染 IV 轻度污染 III 良 优 II I API 500 400 300 200 100 50 二氧化硫浓 度 2620 2100 1600 250 150 50 350 150 50 可吸入颗 粒物

实际浓度
q y2 ( z H )2 ( z H )2 c( x, y , z, H ) exp( 2 ){exp[ ] exp[ ]} 2 2 y 2 y 2 z2 2π u y z
高架连续点源扩散模式
地面浓度模式：取z＝0代入上式，得
y2 H2 c( x, y ,0, H ) exp( 2 ) exp( 2 ) 2 y 2 z πu y z q
80μg/Nm3，二氧化氮日均浓度值为75μg/Nm3，当日测 得的可吸入颗粒物浓度值是200μg/Nm3，计算API并指 明空气质量等级和主要污染物。 解答：查表2，二氧化硫日均浓度值为 80μg/Nm3，介于 API=50和100之间，期间的线性函数为：API=0.5C+25， 因此80μg/Nm3对应的API=0.5×80+25=65 二氧化氮日均浓度值为75μg/Nm3低于国家一级标准 80μg/Nm3，API≤50 可吸入颗粒物浓度值是200μg/Nm3介于API=100和200之 间，这段线性函数为：API=0.5C+25，因此200μg/Nm3 对应的API=0.5×200+25=125 因此最大的分指数API=125，首要污染物为可吸入颗粒物。