第五章+大气环境影响评价

第五章 大气环境影响评价

第一节 大气环境污染与大气扩散

一、大气环境污染 ⒈ 大气污染源

⑴ 定义与分类：造成大气污染的空气污染物的发生源称为空气污染源。可分为自然源和人为源两大类。

⑵ 污染物排放量与源强 ⒉ 大气污染物

⑴ 主要空气污染物种类：

① 含硫化合物 ② 含氮化合物 ③ 含碳化合物 ④ 卤代化合物 ⑤ 放射性物质和其他有毒物质 ⑵ 大气组成与空气污染物成分：

大气由多种气体混合而成，可分为恒定成分、可边成分和不定成分。 二、大气扩散过程

⒈ 大气湍流：湍流是一种不规则运动，其特征量是时空随机变量。 非湍流和湍流情况下的烟团扩散 (图见书本) 烟团在三种不同湍涡下的扩散 (图见书本) ⒉ 大气稳定度和污染

用气温的垂直递减率γ与干绝热递减率d γ可以比较方便地判断气温的稳定度（静力稳定度）。不同的稳定度条件下烟流的形态 ：（1）扇形 （2）圆锥形 （3）波浪形 （4）熏烟形(5) 屋脊形 另外，逆温层对污染物的扩散起着抑制作用。

⒊ 影响大气污染的其他因素

⑴ 风 ⑵ 辐射与云 ⑶ 天气形势 ⑷ 下垫面条件

第二节 大气环境影响预测

一、大气扩散基本计算公式 ⒈ 连续点源烟流扩散公式

所有连续点源公式，包括应用于各种特殊条件下的变形公式，仅适合于连续排放扩散物质且源强恒定的源。

当有风时（u ≥1.5m/s ），可采用烟流扩散公式。设地面为全反射体：

⎪⎭

⎪

⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=2

22y 2

e 222)(exp 2)H -(z -exp 2exp 2),,(z e z z y H z y u Q

z y x c σσσσπσ （5-1） 式中：C(x,y,z)——下风向某点(x,y,z)处的空气污染物浓度，mg/m 3

;

x ——下风向距离，m; y ——横风向距离，m;

z ——距地面高度，m; Q ——气载污染物源强，即释放率，mg/m 3; u ——排气筒出口处的平均风速，m/s;

z y σσ,——分别为水平方向和垂直方向扩散参数，他们是下风距离及大气稳定度的

函数； He ——有效排放高度，m.

扩散参数z y σσ,通常表示成如下形式：1

1αχγσ=z ，22αχγσ=z ，x 为下风

向德距离，2121,,,ααγγ与大气稳定度有关。

最大地面浓度Cmax 及出现距离： （1）当

=y z

σσ常数时

C max 由下式求解：

z σ|m ax x x ==2

He

若22αχγσ=z 则

⒉ 有混合层反射的扩散公式

上部逆温层或稳定层底的高度称为混合层高度（或厚度），用h 表示。 设地面及混合层全反射，连续点源的烟流扩散公式如下： ⑴ 当h z 6.1<σ

=),,(z y x ρ∑∞-∞=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎪⎪⎭

⎫ ⎝

⎛-

n z e z e y z y nh H z nh H z y u Q 2222222)2(ex p 2)2(ex p 2ex p 2σσσσσπ ……………………….（5-2）

通常取n=-4～4计算结果就能达到足够的精度 ⑵ 当z σ≥1.6h

max 22z e y

Q

C euH σπσ=⋅max

21

2e Q

C euH P π=

2

2

1

121max

221e H x αααγα-

⎛⎫⎛⎫

=+ ⎪

⎪

⎝⎭⎝⎭

12

11122212

111111221221e

P H

e

ααααααααγγαα-

⎛

⎫+⎛⎫⎛⎫ ⎪-- ⎪ ⎪⎝⎭

⎝⎭⎝⎭

=

⎛⎫

+⋅⋅ ⎪

⎝⎭

浓度在铅直方向已接近均匀分布，可按下式计算：

⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛-=

2

22ex p 2),(y y y h u Q y x σσπρ （5-3） ⒊ 熏烟扩散公式

在熏烟高度f z 以下浓度在铅直方向接近均匀分布，地面浓度计算公式为：

dp p y z u Q z y x p yf f yf f f ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=

⎰∞-2ex p 212ex p 2),,(22

2πσσπρ （5-4）

式中：z e f e y yf H z p H σσσ/)(,8/-=+=

当稳定气层消退到烟流顶高度f h 时，全部扩散物质已经向下混合，地面浓度公式为：

⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛-=

2

2

2ex p 2yf f yf f y h u Q σσπρ （5-5） z e f H h σ15.2+=

熏烟过程中产生地面高浓度的距离为：

)(22

2e f h

p a f H h k c u x -=

ρ （5-6）

式中：k h ——湍流热传导系数。

⒋ 连续线源公式

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：

⎰

=

L

l

fdl u

Q z y x 0

),,(ρ （5-7）

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。

对直线型线源等简单的情形则有： ⑴ 线源与风向垂直 ⑵ 线源与风向

⑶ 线源与风向成任意交角 ⒌ 连续面源公式

源强恒定的面源称为连续面源。