城市环境生态学第五章 城市大气环境污染与控制.ppt

* * * * * * * * * * * * * 风随时间的变化（风速和风向） 风随高度的变化（风高指数) 距地面1.5km高度以下的风速随高度增大而增大明显。 * 主导风向：一段时间内所占百分比最大的风向。 * * * * 白天晴朗且风小时，地面在阳光照射下迅速升温，空气自下而上增温，大气处于不稳定状态，且中午最强；夜间，太阳辐射等于零，地面因长波辐射而降温，空气随之自下而上降温，形成逆温，大气处于稳定状态 阴天或多云天，若风比较大，温度层结昼夜变化很小，大气接近中性 * * 六、长期平均浓度计算公式 七、日均浓度计算公式 1.保证率法 ①对任一关心点，根据一年的逐时气象资料，计算逐时的地面浓度，再算日平均值; ②将一年365天的日均浓度值按大小排列，确定某一累积频率，例如95%或98%,对应于这一频率的日均浓度值即该关心点的日均浓度。 如果累积频率定为98%，就意味着一年之中该关心点保证357天多(365*0.98)可以达标。 2.典型日法 典型日法是按典型日的气象条件计算日平均浓度。 选择典型日的方法有两种:①选择各类污染气象条件出现的典型日期。②选择最不利于扩散的气象条件出现的日期; 利用这种方法时，应注意选择有代表性的污染气象条件，如风向、风速、稳定度以及当地可能出现的熏烟、山谷风、城市热岛等不利气象条件。 不利气象条件 1、平坦地形 （1）静风和小风：根据导则的小风和静风时的点源扩散模式，静风指U10＜0.5m/s，小风指1.5m/s＞U10≥0.5m/s。静风污染具有各向同性和近距离污染的特点，小风污染具有风向多变和近距离污染的特点。 （2）熏烟：清晨，伴随着辐射逆温自下而上消退，当逆温消退到烟流顶部时的污染，称熏烟（或漫烟）污染。由于这时的温度层结为为上稳下不稳，最初聚集在逆温中的污染物迅速向地面扩散，形成高浓度的污染。 （3）逆温：是指气温随高度增加而增加的现象（正常情况随高度增加而减小）。对逆温，一般应了解其强度（每升高100米气温的增加），逆温的底、顶高度，逆温的厚度，逆温的频率，逆温的生消规律、逆温的种类等。有逆温存在时，可能产生封闭性扩散和熏烟型扩散。 2、复杂地形 （1）山谷风：是在山地（山区）与平原交界处的一种地方性风。夜间山坡放热较山谷快，谷地辐射冷却较迟，致使山上气压较谷底高，冷而重的山坡空气向谷底流动，在山谷汇成一股由山谷流入平原的气流，形成“山风”。而白天正好相反，形成“谷风”。 （2）海陆风：白天，陆暖而水凉，气压为海高陆低，下层气流由海洋吹向陆地，形成海风，上层气流由陆地吹向海洋，形成陆风；夜间情况刚好相反。海陆风对水域附近大气有净化作用，但也可能产生循环污染。　 不利气象条件 2、复杂地形 （3）过山气流：气流受山体阻挡，在山的迎风面流线密集，在山后流线稀疏，产生流线下滑作用，在背风坡产生气流下泄和尾流混合。大量实验证实，当气流流过山体时，在山的背风面将出现“背风波”、“背风涡”、“下洗”等现象。背风波只出现在有逆温层结的情况下，对污染物影响较大的是背风涡和下洗（或尾迹）。污染源的排放口绝不能设置在背风涡中，也应尽量避免设置在下洗区或有可能将污染物带到下洗区的区域。 （4）热岛环流：由于城市气温较农村高，城区暖而轻的空气上升，四周冷空气向城区补充，形成所谓城市热岛环流。 不利气象条件 八、线源模式 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。 线源与风向垂直 线源与风向平行 线源与风向成任意角 连续线源公式 第12题：在阴天（D级稳定度）情况下，风向与公路垂直，平均风速为4m/s，最大交通量为8000辆/h，车辆平均速度为64km/h，每辆车排放CO量为2*10-2g/s，试求距公路下风向300m处的CO浓度。已知D级稳定度300m处σz=12.1m。 (g/m3) (g/ms) 解：公路当作一无限长线源，源强为： 九、面源模式 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。 * * 虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒