大气环境质量评价及影响预测参考.docVIP

目录 5 大气环境质量评价及影响预测 1 5.1 大气层和大气污染 1 5.1.1 大气层概述 1 5.1.2 大气层的结构 3 5.1.3 大气污染及其主要影响因素 5 5.2 大气边界层的温度场 6 5.2.1 气温的垂直分布 6 5.2.2 大气静力稳定度及其判据 9 5.2.3 逆温 10 5.3 湍流扩散的基本理论 11 5.3.1 湍流的基本概念 11 5.3.2 湍流扩散理论 12 5.3.3 点源扩散的高斯模式 13 [back to top] 17 5.4 烟气抬升与地面最大浓度计算 17 5.4.1 烟气抬升高度公式 17 5.4.2 我国烟气抬升高度的计算方法 19 5.4.3 地面的最大浓度 21 5.5 点源特殊扩散模式 23 5.5.1 封闭型扩散模式 23 5.5.2 熏烟型扩散模式 24 5.5.3 小风和静风时的点源扩散模式 26 5.6 非点源扩散模式 27 5.6.1 线源扩散模式 27 5.6.2 多源和面源排放模式 27 5.6.3 体源扩散模式 28 5.7 大气湍流扩散参数的计算和测量 29 5.7.1 由常规气象资料求大气稳定度 29 5.7.2 扩散参数σy、σz的确定 32 5.7.3 大气湍流扩散参数的测量 34 5.8 大气环境影响评价及预测 35 5.8.1 大气环境影响评价 35 5.8.2 大气环境影响算例 37 5 大气环境质量评价及影响预测 为了有效地控制和治理大气污染，就必须评价过去、现在和未来的大气环境质量。正确地推算和预测污染物在大气中浓度的时空分布；估计人类活动，特别是工程项目对环境造成的影响。这就是大气环境质量评价及影响预测。 大气污染主要是由于燃料的燃烧、汽车尾气的排放以及某些工厂排出的有害气体造成的。目前比较引人注意的污染物是粉尘、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。按照污染物的排放方式，可以将大气污染源分为点源、线源和面源。随着所处大气环境和污染物排放方式的不同，计算大气环境影响的模型也不同。 ? 5.1 大气层和大气污染 5.1.1 大气层概述 1．低层大气的组成 地球周围有一层很厚的气体，称这种气体为大气，称这一层气体为大气圈。大气的上界至少应高于1200km。近代卫星探测资料表明，大气上界约为2000～3000km处。在这样厚的大气层里，和我们关系最为密切的是低层大气。 低层大气是由干洁空气、水汽和杂质等三部分组成的。 不含有水蒸气和杂质的空气称为干洁空气。它是一种混合气体，主要成分是氮、氧、氩，次要组分是二氧化碳，氖、氦、氟，氚、臭氧等。由于大气中存在着各种形式的空气运动，不同高度、不同地区的空气进行着充分地交换和混合。因此，从地面大约到 90km 的高空，干洁空气的主要组分比例基本上是不变的。 低层大气中的气体组分可分为两部分，一部分是气体组分比例基本上不随时间、空间而变，称为不变气体组分。它以氮、氧、氩为主。一部分是气体组分比例随时间、空间而变化，称为可变气体组分。除氮、氧、氩以外的干洁空气的其它组分均为可变气体组分。它以水蒸气、二氧化碳、臭氧为主，其中变化最大的是水蒸气。 大气中水蒸气含量是不稳定的，它随着时间、地点、气象条件(如温度、风、云等)的不同而有较大的变化，其变化范围在 0 ～4％之间。观测表明，在1.5～ 2.0km高度上，空气中的水蒸气含量已减少为地面的一半，在5km高度上则减少为地面的十分之一，再向上就更少了。因此，水蒸气沿铅直方向上分布是不均匀的。水蒸气含量随着纬度的增加而减少，最大水蒸气含量出现在低纬度洋面上。同一地区的水蒸气含量，夏季大，冬季小。大气中的水蒸气含量虽然很小，它却是水在自然界大循环中的重要链条。如果空气中没有水蒸气就不会发生雨、雪等复杂的天气现象。 大气中的二氧化碳主要来源于燃料的燃烧、动植物的呼吸及有机物的腐败；一般说来，大气中的二氧化碳含量，城市比农村多，陆地比海上多，低处比高处多。在20km以下的大气层中，空气中二氧化碳的平均含量为0.03％；在20km以上的大气层中，空气中二氧化碳的平均含量显著减少。 二氧化碳和水蒸气对太阳短波辐射吸收能力很弱，对长波辐射吸收能力很强；同时还能发射长波辐射。这对地面和大气保持一定的温度，使日较差不致过大，起着重要作用。 臭氧是高空氧分子被高能量光量子撞击离解出氧原子，氧原子再与其它氧分子结合的产物。大气中的臭氧含量很少，大约为10-6 ％，而且随高度分布不均匀。近地层臭氧含量极少，从5～1.0km开始逐渐增加，12～15km以上含量增加特别显著，20～25 km处达到最大值，再向上又逐渐减少。因此，在12～35km处形成了臭氧层。大气中臭氧的含量虽少，但在大气中起着很大的作用。臭氧能吸收波长短于 0.29 μm的紫外线部分，这就保护了动植物有机