放射性物质在大气中的行为
放射平衡的名词解释
放射平衡的名词解释放射平衡是指放射性物质在自然界中的存在状态，其中放射性衰变的速率与同步生成的放射性同位素的速率保持平衡。
放射平衡是放射性物质的一种稳态运行状态，它在地壳、大气、水体等自然环境中广泛存在，对于放射性元素的迁移、分布和环境影响具有重要意义。
在自然界中，存在着多种放射性元素，其中包括铀系列、钍系列和钾系列等。
这些元素的核素系列中都存在放射性同位素，它们通过放射性衰变转变为其他同位素，同时生成新的放射性同位素。
放射平衡的产生是由于放射性衰变的速率与同步生成的放射性同位素的速率之间达到了动态平衡。
放射平衡的实现需要满足两个条件。
首先，原始放射性同位素的衰变速率必须足够快，以至于生成的放射性同位素能够即时地被观测到。
其次，生成的放射性同位素在地壳、大气、水体等介质中具有足够的扩散速率，以便它们能够快速从原位达到观测点，从而保持衰变速率与生成速率之间的平衡。
放射平衡的保持对于环境中的放射性元素的分布和迁移至关重要。
在地壳中，放射性元素的平衡分布可以用于判断地壳物质的年代和成因。
通过测量放射性元素及其衰变产物的含量，可以推断出岩石的年代和地质过程，从而对自然环境进行研究和解读。
除了地壳，大气中的放射平衡也具有重要意义。
大气中的放射性同位素可以通过空气对流和降水过程传输到地面，对人类和生物圈产生一定的影响。
例如，一些放射性同位素会在空气中形成悬浮颗粒物，这些颗粒物可以被人体呼吸道吸入，从而对健康产生潜在风险。
通过对大气中放射平衡的研究，可以了解放射性污染物的迁移规律，为保护环境和人类健康提供科学依据。
水体中的放射平衡也是研究的焦点之一。
放射性同位素可以随着水流和沉积物的迁移在水体中扩散，对水生生物产生影响。
在海洋和湖泊中，放射平衡的研究有助于了解放射性污染物在水体中的行为，提供对水生态系统的保护和管理建议。
总之，放射平衡是放射性物质在自然界中的一种稳态运行状态。
通过研究和解析放射平衡，可以揭示放射性元素的迁移规律和环境行为，探索地球的演化过程和环境变化。
辐射防护基础
6.辐射防护的目的、原则及相关防护措 施
1.辐射防护的目的：防止发生有害的非随机效应，
而限制随机效应的发生率，使之合理达到尽可能 低的水平。
2.辐射防护的原则：实践的正当性；剂量限制和潜
在照射危险限制；辐射防护的最优化；剂量约束 和潜在照射危险约束；医疗照射指导水平。
射线类型 作用形式
α
γ、χ 光电、康普顿、电子对
中子
弹性、非弹性、吸收
材料选择原则 一般低 Z 材料 低 Z 材料+高 Z 材料
高 Z 材料、 含 H 低 Z 材料、 含硼材料
常用屏蔽材料
铝、有机玻璃、 混凝土、铅 铅、铁、钨 混凝土、砖 水、石蜡、含硼 聚乙烯
➢屏蔽方式 • 固定式：防护墙（迷路）、防护门、观察窗
2.相关术语解释
2.1 放射性 radioactivity 某些核素自发地放出粒子或γ射线，或在发生轨道电 子俘获之后放出X射线，或发生自发裂变的性质。
2.2 放射性核素 radionuclide 能够自发地放射各种射线的核素。
2.3 放射性污染 radioactive contamination 是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介 质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或 者射线。
表1 内、外照射的不同特点
照射方式 辐射源类型
危害方式
常见致电离粒子 照射特点
内照射
开放源
电离、化学毒性
α、β
持续
外照射
密封源
电离
高能β、γ、x、n
间断
2.9 吸收剂量 D absorbed dose 指当电离辐射与物质相互作用时，用来表示单位质量 的受照物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
食品中的放射性物质与食品安全
食品中的放射性物质与食品安全随着科技的进步和社会的发展，人们对食品安全问题的关注也日益提高。
除了传统的食品安全隐患，如农药残留和添加剂使用，现在人们还需要关注食品中的放射性物质。
放射性物质是指能够辐射出射线或粒子的物质，它们不仅可以对人体健康造成直接伤害，还可能对环境产生潜在的危害。
本文将探讨食品中的放射性物质对食品安全的影响以及防控措施。
一、放射性物质在食品中的来源放射性物质在自然界中广泛存在，同时也可以由人类活动产生。
在食品中，放射性物质的主要来源包括以下几个方面：1. 地壳和土壤：地壳中含有丰富的放射性元素，如铀、钍和钾等。
这些元素通过土壤进入植物，并最终被人类摄取。
2. 水体：水体中也可能含有放射性物质，尤其是一些地下水源。
饮用含有放射性物质的水可能会导致健康问题。
3. 大气沉降：气候变化和人类活动造成的核事故会导致放射性物质进入大气，并通过沉降作用进入土壤和水体，从而进入人们的食物链。
二、食品中的放射性物质对人体健康的危害放射性物质对人体健康的危害主要体现在两个方面：直接照射和摄入。
1. 直接照射：如果人们长时间暴露在放射性物质的强辐射环境下，可能会导致细胞损伤、癌症和遗传突变等健康问题。
2. 摄入：当人们摄入含有放射性物质的食物时，这些物质可能在体内存留并富集，进一步伤害人体器官和组织。
特别是放射性同位素镭-226和锕-228，它们被摄入体内后会导致骨癌和血癌等疾病。
三、食品中放射性物质的监测和控制为了确保食品安全，国家和地方政府以及相关部门都制定了一系列监测和控制放射性物质的举措。
1. 检测和监测：通过建立食品放射性物质的监测系统，对食品中的放射性元素进行检测以确保食品符合相应的安全标准。
这种监测可以涵盖食品生产过程中的原材料、农田土壤、水源以及最终的食品产品。
2. 控制和减少：针对食品中放射性物质的问题，相关部门和机构需要制定相应的控制措施，如限制特定地区食品的生产和销售，减少潜在的污染风险。
电离辐射的照射及对人体的伤害
电离辐射的照射及对人体的伤害随着电离辐射的发现和应用，人们很快就发现电离辐射都会对人体造成伤害，甚至夺去人们的生命。
最早发现物质放射性的贝克勒尔由于经常把铀盐带在身上，结果患了皮炎。
对放射性作出很大贡献的玛利亚.居里夫人及其女儿艾里.居里最后都死于白血病。
20世纪20年代，镭被用于夜光表，涂表盘的工人经常用舌尖去舔沾有镭粉的笔尖，使镭进入消化道，最后及存于骨中，结果这些工人几乎全部死于贫血或骨癌。
由于在早起的辐射应用中及时发现了这些镭射伤害，所以人们在本世纪20年代初就开始研究电离辐射的照射对人体的伤害，一级如何防止这些照射。
到了今天，人类已经积累了丰富的知识和经验，象上述那样的不幸事件再也不会发生了。
1.电离辐射的照射从人类形成那天开始，人们一直受着天然电离辐射的照射。
由于周河图及其子代产物广泛存在于各种岩石和土壤中，所以人们不论在室内还是在室外，都会受到这些放射性物质放出的r射线的照射。
另外，由于空气中含有氡及其子代产物，这些放射性物质会随着空气吸入肺内，对人体产生内照射。
自从人工电离辐射源发明之后，人们除了接受天然电离辐射的照射外，还要接受一些附加的来自人工电离辐射源的照射。
其中最常见的要算医疗照射了。
在一些发达的国家里，每年约有一半的人要接受一次X检查。
另外，还有还多人要接受放射性同尾素诊断或治疗。
在这一过程中病人不仅要受到照射，X检查技师和核医务工作者也要受到照射。
我们把后一类人锁受的照射称为“职业照射”。
因为他们是放射性工作人员，他们所受的照射是与他们的职业有关的。
核爆炸时放出的中子和r涉嫌对爆心周围几千米内的居民造成的照射可能是最严重的。
它会杀死数以万计的生命。
核电厂以及与核电厂配套的整个核工业对居民产生的照射是人们最关心的。
但这种照射不大，比天然辐射的照射或医疗照射都小很多。
放射性同位素在工业、农业以及科学研究方面的应用一般不会对环境造成明显的污染，因此不会对广大居民造成照射，但是对操作人员会造成不同成都的职业照射。
放射性核素在环境中的迁移与迁移规律
放射性核素在环境中的迁移与迁移规律放射性核素是指在自然界中具有放射性的核素，它们的存在会对生态环境和人类健康带来很大的影响。
放射性核素在环境中的迁移是指，它们从产生源地向周围环境扩散的过程。
放射性核素的迁移规律是指，在迁移过程中，它们的扩散和转移的规律。
1.放射性核素在土壤中的迁移规律放射性核素经由大气降落，往往会进入土壤中，所以它们在土壤中的行为非常重要。
土壤中，放射性核素的迁移规律通常可以分为以下几种：1.1 离子交换作用离子交换是指一种化学反应，它可以在离子之间传递原子。
放射性核素在土壤中的交换过程通常省略了放射性核素的化学反应，直接以可与非放射性同位素交换离子的方式实现。
1.2 扩散作用扩散是指溶质的高濃度向低濃度方向慢慢移动。
放射性核素在土壤中的扩散过程通常受限于土壤孔隙的大小和形状、水分和作物根的分布。
1.3 沉降作用沉降是指溶质在含有重物的溶液中向下沉降。
放射性同位素可以通过重力作用向土壤深层沉降，尤其是在土壤中的水分下沉时。
1.4 粘着作用粘着是指物质表面附着物质的作用。
放射性核素在土壤颗粒表面上的粘着作用通常是通过化学吸附和物理吸附来实现的。
2.放射性核素在水中的迁移规律放射性核素在地下或地表水中迁移和转移的方式与在土壤中有很大的不同。
在水中，放射性核素的迁移规律通常可以分为以下几种:2.1 分散作用分散是指微观的运动和混合过程。
放射性核素在流动的水中通过扩散、涟漪、湍流等分散方式扩散到远离源头的地方。
2.2 吸附作用吸附是指物质对所接触到的表面吸附。
放射性核素在水中通常会吸附在悬浮颗粒和沉积物上。
2.3 沉降作用沉降是指溶质在含有重物的溶液中向下沉降。
放射性核素在水中通常会沉降在水底沉积物上，并随着时间的推移向水下深层移动。
3.放射性核素在大气中的迁移规律放射性核素在大气中的迁移通常会受到气溶胶、尘埃、云、雨和风等气象因素的影响。
放射性核素在大气中的迁移规律通常可以分为以下几种：3.1 气溶胶作用气溶胶是指空气中存在的温度和湿度难以评估的沉淀物质。
大气对电磁辐射的吸收作用 成分的密度
大气对电磁辐射的吸收作用及成分的密度一、大气对电磁辐射的吸收作用1.大气对太阳辐射的吸收太阳辐射主要包括可见光、紫外线和红外线等，而大气对太阳辐射的吸收作用主要体现在以下几个方面：（1）紫外线的吸收大气中的臭氧层对紫外线有很强的吸收作用，特别是对辐射波长在200~300nm范围内的紫外线吸收作用最强烈。
这种吸收作用使得地球表面受到的紫外线辐射大大减少，起到了保护生物和环境的作用。
（2）可见光的吸收大气对可见光的吸收作用并不明显，可见光可以较容易地穿透大气层到达地表。
（3）红外线的吸收大气对红外线的吸收作用则相对较强，因为大气中的水汽、二氧化碳和一些其它分子可以吸收红外线，这种吸收作用使得地表的温度受到了一定的影响。
2.大气对地球辐射的吸收地球也会向外辐射热能，这种地球辐射主要是红外线，而大气对地球辐射的吸收作用主要表现为大气中的水汽、二氧化碳和一些其它分子能够吸收地球辐射的红外线，使得地球自身的热量得以保持。
3.大气对无线电波的吸收大气对无线电波的吸收主要表现为大气层对不同频率的无线电波具有不同的吸收能力，不同的电磁波在大气层中的传播方式也有所不同。
二、大气成分的密度1.大气的成分大气主要由氮气、氧气、水蒸气、稀有气体（如氩气、氖气等）、臭氧等组成。
2.大气成分的密度分布（1）氮氧气体氮气和氧气是大气中最主要的组成部分，其密度随着高度的增加而逐渐减小。
在地面附近，氮气和氧气的密度较大，随着高度的增加密度逐渐减小，但在一定高度后，密度开始保持较稳定的状态。
（2）水蒸气水蒸气是大气中另一重要的成分，其密度的分布与氮气和氧气有所不同。
水蒸气的密度随着高度的增加而迅速减小，因为水汽的生成和消失往往发生在较低的大气层中。
（3）稀有气体稀有气体在大气中的分布较为均匀，其密度随着高度的增加而缓慢减小。
（4）臭氧臭氧主要分布在大气中的同温层，并且其分布密度也随着高度的增加而逐渐减小。
结语大气对电磁辐射的吸收作用主要包括对太阳辐射和地球辐射的吸收，大气中的不同成分对电磁辐射有着不同的吸收能力。
【放射化学】第6章 环境放射化学
放射性对人的危害： 空气中的放射性污染物
空气中的放射性污染对人直接造成外照射； 人吸入污染的空气→内照射； 沉积到地面上的污染物 沉积造成的地面污染 →外照射； 沉积导致的农作物污染→内照射。
2）放射性物质在大气中的一般变化过程 放射物质在大气中发生的过程主要是物理过程和化
学过程。
在一些射线的作用下，大气中会发生一系列的化学 反应，其中最重要的是光化学反应。各层的化学反 应不近一致。
1）水体的分类与组成 环境水可分为降水（雨、雪、雹）、地表水、和地 下水类等。 归纳起来如下：环境水：水、悬浮物、胶体物质、 溶解物质。 2）放射性物质在水体中的一般变化过程 这些变化过程大致可分为物理过程、化学过程和生 物过程。
(2)放射性物质在水体中的化学行为 1）放射性物质在水体中的存在状态 放射物质在水体中的存在状态因其来源不同而不同，
人为产生的气载污染物一般都排入边界层中。 污染物质释入大气后将随风的运动向下风向输运， 污染物分布不均匀形成的浓度梯度导致其在水平和铅 直方向上扩散，空气流场的切变则导致污染物的弥散。
大气的分层结构
输运过程中放射性核素将逐渐衰变，其子体逐渐积累。 雨雪的清洗→湿沉积； 粒径较大(＞20μm)的固体颗粒→沉降； 气溶胶，蒸汽和气体与固体物碰撞→干沉积； 风的作用→沉积物→悬浮→二次污染。
6.3 放射性物质在土壤中的化学 （1）概述 1）土壤的组成：
土壤是岩石圈表面的风化层，它主要由矿物质、有 机质、水和空气四部分组成。矿物质分为原生矿物和 次生矿物。
土壤中的有机质包括动植物死亡后的残骸以及生活 在土壤中的微生物和其它生物。土壤中的空气和水存 在于土壤空隙之间，它们在植物的呼吸和养分的传递 中起着重要作用。
大气的总质量约为3.9×1015吨，主要成分是氮 (78.09%)和氧(20.95%)，还有微量的稀有气体、CO2、 水蒸气和飘尘等，大气是一种复杂的化学体系。根据 大气物理性质的不同特征，将大气分为对流层、平流 层、中间层、热层和散逸层等，与人类有最密切的是 对流层和平流层。
物理性污染及防治
物理性污染及防治1、噪声污染噪声破坏了自然界原有的宁静，损伤人们的听力，损害人们的健康，影响了人们的生活和工作。
强噪声还能造成建筑物的损害，甚至导致生物死亡。
噪声已成为仅次于大气污染和水污染的第三大公害。
2、交通噪声：主要指各种机动车辆、飞机、火车、轮船等在行驶过程中的振动和喇叭声产生的噪声。
它的特点是流动性和不稳定性。
对交通干道两侧以及港口、机场附近的居民影响最大。
3、工业噪声：指工厂的机器在运转时产生的噪声和建筑工地施工时的噪声。
它的特点是具有稳定的噪声源。
在工厂和工地工作的人是直接的受害者，在其附近的居民也深受其害。
4、社会生活噪声：主要产生在商业区。
另外，娱乐、体育场所，游行、集会、宣传等社会活动也会产生噪声。
其他如家用电器的运转声，宠物的叫声，上楼下楼的脚步声，喧哗声，打闹声等等，都属于社会生活噪声。
5、噪声控制：现在世界上许多国家都通过立法颁布了噪声控制标准，对飞机和机场的噪声、城市交通噪声、建筑施工噪声、工厂机器噪声和社会生活噪声都制定了严格的噪声控制标准。
例如，工厂、工地的噪声应不超过85分贝～90分贝。
居民居住区，白天不能超过50分贝，夜间不能超过40分贝。
噪声是一种声波，噪声污染是由噪声源产生，再通过传播介质对人产生影响的。
噪声控制包括降低噪声源的噪声，控制噪声的传播途径和个人防护几个方面：（1）声源控制：运转的机器设备和各种交通运输工具是主要的噪声源，控制它们的噪声有两条途径：一是改进结构，提高各个部件的加工精度和装配质量，采用合理的操作方法等，降低声源的噪声发射功率。
二是利用声波的吸收、反射、干涉等特性，采用吸声、隔声、减振、隔振等技术，以及安装消声器等，控制噪声的辐射。
因此大力发展科学技术，开发新材料、新技术、新工艺，推广使用低噪声设备，是控制噪声污染的长远战略。
（2）控制噪声的传播途径：主要措施有：①在城市建设中合理布局，按照不同的功能区规划，使居住区与噪声源尽量远离。
放射性污染有哪些
放射性污染有哪些放射性损伤有急性损伤和慢性损伤。
如果人在短时间内受到大剂量的X射线、γ射线和中子的全身照射，就会产生急性损伤。
轻者有脱毛、感染等症状。
当剂量更大时，出现腹泻、呕吐等肠胃损伤。
那么，放射性污染有哪些呢？就让的这些放射性“三废”都有可能造成污染，由于原子能工业生产过程的操作运行都采取了相应的安全防护措施．“三废”排放也受到严格控制，所以对环境的污染并不十分严重。
但是，当原子能工厂发生意外事故，其污染是相当严重的。
国外就有因原子能工厂发生故障而被迫全厂封闭的实例。
核武器试验的沉降物在进行大气层、地面或地下核试验时，排入大气中的放射性物质与大气中的飘尘相结合，由于重力作用或雨雪的冲刷而沉降于地球表面，这些物质称为放射性沉降物或放射性粉尘。
放射性沉降物播散的范围很大，往往可以沉降到整个地球表面，而且沉降很慢，一般需要几个月甚至几年才能落到大气对流层或地面，衰变则需上百年甚至上万年。
1945年美国在日本的广岛和长崎投放了两颗原子弹，使几十万人死亡，大批幸存者也饱受放射性病的折磨。
医疗放射性医疗检查和诊断过程中，患者身体都要受到一定剂量的放射性照射，例如，进行一次肺部x光透视，约接受(4—20)×0.0001Sv的剂量(1sv相当于每克物质吸收0.001J的能量)，进行一次胃部透视，约接受0.015-0.03SV的剂量。
科研放射性科研工作中广泛地应用放射性物质，除了原子能利用的研究单位外，金属冶炼、自动控制、生物工程、计量等研究部门、几乎都有涉及放射性方面的课题和试验。
在这些研究工作中都有可能造成放射性污染。
放射性污染的特点：1.绝大多数放射性核素毒性，按致毒物本身重量计算，均高于一般的化学毒物。
2.按放射性损伤产生的效应，可能影响遗传给后代带来隐患。
3.放射性剂量的大小只有辐射探测仪才可以探测，非人的感觉器官所能知晓。
4.射线的副照具穿透性，特别是r射线可穿透一定厚度的屏障层。
5.放射性核素具有蜕变能力。
放射性物质在大气中的行为
大气边界层的风场
• 引起大气运动的作用力
重力 直接作用力 水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡） 地转偏向力 间接作用力 惯性离心力（大气曲线运动：很小） 摩擦力 水平气压梯度使空气产生水平运动，空气开始运动之 后产生的力 源于气压的分布不均， 可分解为水平方向和 垂直方向两个分量
水平面上存在着气压梯度，就产 生了促使大气由高压区流向低压 区的力，叫水平气压梯度力。
单位时间单位面积上所沉积的物质的量以w进行表示xucr再悬浮因子ab快慢组分的转移份额转移速率43放射性物质在大气中的沉积和在悬浮3烟羽耗减的修正干沉积耗减因子查表计算湿沉积气温直减率利用二者的关系判断大气稳定度稳定中性层中性稳定层稳定中性层中性稳定层烟流形状与大气稳定度的关系波浪型不稳爬升型下逆上不稳?漫烟型上逆下不稳扇型逆温0水平气压梯度力地转偏向力使风向垂直于等压线使北半球风向右偏南半球风向左偏地面摩擦力衡风向平行于等压线衡风向平行于等压线三种力共同作用下风向斜穿等压线三种力共同作向斜穿等压线与空气的运动方向相反空气产生水平运动的原动力
• c．源强是连续均匀稳定的
• d．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化）
• 由假设a可以写出下风向任一点（x,y,z)的污染物的平均 浓度的分布函数
( x, y, z ) A( x)e
由概率论可以写出方差的表达式
ay
2
e
bz 2
①
2 y
00
0
y x dy x dy
2
00
4.2.3 高斯扩散模式
4.2.3 高斯扩散模式
一、 高斯模式的有关假定
坐标系 右手坐标系（食指—x轴；中指—y轴；拇指—z 轴），原点：为无界点源或地面源的排放点，或者高架源 排放点在地面上的投影点；x为主风向；y为横风向；z为 垂直向
氡
氡是一种无色无味的放射性气体，广泛存在于人类生活和工作的环境中，被世界卫生组织列为19种主要环境致癌物质之一。
它是诱发肺癌的第二大因素，仅次于吸烟室内污染五大元凶我爱我家网时间:2007-5-16 17:39:26 我爱我家装饰网整理编辑二、氡 1.什么是氡氡是一种放射性的惰性气体，无色无味。
氡气在水泥、砂石、砖块中形成以后，一部分会释放到空气中，吸入人体后形成照射，破坏细胞结构分子。
氡的α射线会致癌，WHO认...二、氡：由于氡具有放射性，衰变后成为放射性钋和α粒子氡是一种化学元素，化学符号为Rn，原子序数是86，在元素周期表中位于第八十六位。
氡通常的单质形态是氡气，无色无味，难以与其它物质发生化学反应。
氡气是自然界中最重的气体。
简介氡是由放射性元素镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性稀有气体，无色无味。
氡在空气中的氡原子的衰变产物被称为氡子体，为金属粒子。
俗称镭射气。
元素来源：由镭、钍等放射性元素蜕变而获得。
元素用途：由于氡具有放射性，衰变后成为放射性钋和α粒子，因此可供医疗用。
用于癌症的放射治疗：用充满氡气的金针插进生病的组织，可杀死癌细胞；虽然利用钴-60和粒子加速器对疾病进行辐射治疗。
它通常从辐射源泵并密封于小玻璃瓶中，然后植入患者体内肿瘤部位。
人们称这种氡粒子为“种子”。
元素性质氡是无色、无味气体；具有危险的放射性，这种放射性可以破坏形测氡仪成的任何化合物。
氡主要用于放射性物质的研究，可做实验中的中子源；还可用作气体示踪剂，用于研究管道泄漏和气体运动等。
人体危害氡对人体健康的危害主要有两个方面，即体内辐射和体外辐射。
体内辐射主要来自于放射性辐射在空气中的衰变，从而形成的一种放射性物质氡及其子体。
氡是自然界唯一的天然放射性气体，氡在作用于人体的同时会很快衰变成人体能吸收的核素，进入人体的呼吸系统造成辐射损伤，诱发肺癌。
体外辐射主要是指天然石材中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果，会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。
火山石辐射
火山石辐射
火山石辐射是指火山喷发过程中产生的辐射性物质释放到大气中引起的辐射现象。
火山喷发时，地下深处的岩浆在高温和高压下储存巨大的能量，当压力超过岩石的承载力时，岩浆会迅速冲破地壳上升，形成火山喷发。
火山喷发过程中，岩浆中的放射性元素（如钾、铀、钍等）会随着喷发物一起释放到大气中。
这些放射性元素逐渐衰变产生放射性气体（如氡气、铀子体等）和辐射性微粒，这些辐射物质会通过空气和降雨等方式传播到周围地区。
当人体长期接触或吸入这些辐射物质时，可能会对健康产生一定的影响。
火山石辐射对人体的主要危害是产生辐射性损伤。
辐射性物质能够穿透人体组织，损伤细胞的DNA，导致细胞死亡、变异
甚至致癌。
长期暴露在火山石辐射下，人体可能会患上各种辐射疾病，如白血病、肺癌、甲状腺癌等。
此外，火山喷发还可能引发地震、火山灰等其他灾害，对人类生活和环境造成严重影响。
因此，在火山喷发期间，人们应该避免接近火山口和喷发区域，远离火山灰和火山石沉积区，以减少接触火山石辐射的风险。
浅析核事故中放射性物质在大气中的扩散
浅析核事故中放射性物质在大气中的扩散发布时间：2023-01-12T08:21:31.343Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷第16期作者：祁烨林[导读] 随着核技术的广泛应用.核与辐射突发事件的防范和处理越来越受到政府和公众的关注。
祁烨林身份证号：32060219950523****摘要：随着核技术的广泛应用.核与辐射突发事件的防范和处理越来越受到政府和公众的关注。
核与辐射突发事件发生后，往往会造成放射性物质随大气扩散，造成严重污染。
本文研究了放射性物质源项特性，分析放射性核素大气扩散的基本方法，为应急响应中开展环境评估提供依据。
关键词：核应急，大气扩散，放射性污染引言在核应急响应过程中，特别是应急行动初期无法取得大量监测数据的情况下，对放射性污染物向大气扩散过程进行模拟的结果，已成为核应急响应过程中的重要技术依据，对事故等级评定，划定人员撤离区、隔离区，实施撤离、隐蔽和避迁至关重要，关系着核电厂周边人民的生命财产安全，甚至国际影响。
一、核应急事件背景（一）核事故早期后果评价的重要性一起典型的核事故一般包括早期、中期和晚期三个进程。
核事故的早期的主要特点就是整个阶段都有放射性物质的释放，一般早期可能会持续几个小时到几天的时间。
在核事故早期的主要危害是放射性烟云造成外照射以及吸入人体产生的内照射。
核事故中期的主要特点就是放射性物质的释放基本己经停止，放射性物质开始逐步沉积到地面，一般中期持续的时间是几天到几个小时。
在中期，对人体造成的伤害主要是沉积到地面的放射性物质、悬浮在空气中的放射性物质的外照射、吸入照射，己经受到污染的食物等摄入对人体造成的内照射。
核事故晚期的主要特点就是半衰期短的放射性物质己经衰变完毕，主要考虑半衰期长的放射性物质对人造成的伤害，一般持续的时间从几周到几年的时间不等。
在这个阶段，辐射环境监测数据是评价环境污染情况的主要依据，也是是否终止应急响应行动的重要依据。
由上述的核事故的三个阶段分析，核事故早期后果评价的意义最重大，在核事故的中期和晚期都可以直接依据辐射环境监测数据来制定辐射防护应急响应策略，但是，在核事故的早期，由于核事故的严重程度未知，如果贸然采取应急响应行动，轻则造成人力、资金的浪费，严重的话可能会造成人员的伤亡，因此必须要依靠后果评价评估事故的严重程度之后，才能进行响应的响应行动。
核污染怎样污染空气呢
核污染怎样污染空气呢
核污染是指核事故、核电厂运行以及核试验等活动引发的放射性物质泄漏或释放，对空气中的污染程度将取决于具体的情况和条件。
以下是核污染对空气的主要污染方式：
1. 放射性物质的扩散：核事件或核设施事故，如福岛核事故，可能导致放射性物质泄漏到大气中。
这些放射性物质如氡气体、碘-131等可随风散播，造成空气中的污染。
2. 核辐射释放：放射性废物储存和处理设施泄漏、核电站运行或核试验等都可能导致核辐射物质被释放到大气中，这种释放会导致空气中的辐射污染。
3. 尘埃和颗粒物污染：核事故或核设施的运行可能会产生放射性尘埃和颗粒物，它们可悬浮在空气中，被人们吸入或吸附在呼吸道上，引发身体健康问题。
4. 酸雨：核设施或核事故释放出的气体和化学物质，如硫酸、硝酸等可以与大气中的水蒸气反应，形成酸雨，进一步污染空气。
5. 全球辐射：大规模核战争、大型核武器试验或核能灾难可能释放大量核辐射，导致持续的全球范围内空气污染。
核污染对空气的污染会导致环境恶化，对人类和生态系统造成严重威胁。
日本核辐射必备：预防核辐射应注意的要点
小贴士：预防核辐射应注意的要点这次日本受灾，除了地震加海啸，核反应堆事故引发的辐射问题也亟需应对方案。
如何防止辐射，如何降低长期避难导致对健康的影响，以下归纳了下处理法和注意点如果核设施有放射性物质泄露，该如何尽量降低被辐射的程度呢。
首先得知道，要保护身体少遭辐射，做到以下3点很重要：（1）遮蔽放射线（2）远离放射线源（3）减少遭辐射的时间若被要求躲入室内，为免含放射性物质的外部空气进入室内，要关紧门窗，并关掉空调及换气扇。
需要外出避难时，要注意预防“体内辐射”——即放射性物质会从鼻子、嘴巴、皮肤伤口之类地方渗入体内。
要用湿毛巾盖住鼻子和嘴巴，并最好穿严实的衣裤，不要暴露皮肤。
另外，也请留意风向。
注意尽可能别处在下风处。
从外面进入室内之际也要注意。
衣服上可能沾有放射性物质。
不要把被污染的衣服带入室内，在门口脱下，迅速装入塑料袋，并扎紧口子。
碘是放射性物质的一种，进入体内易积聚在甲状腺，尤其易导致儿童罹患甲状腺癌。
防止碘渗入甲状腺的药物（稳定碘剂）也有副作用，服用要遵从灾害对策本部的指导。
若确认已遭一定程度的辐射，一般要脱下衣服，用湿布擦拭身体，以防止放射物质向周围扩散。
还有，若放射性物质已进入体内，可服用促进其排泄出体外的药物。
译者后记：万一情况严重，可能影响到我国的话，请读者朋友记住两大抗辐射的法宝—海带和绿茶，多吃点喝点，有利无害！■小贴士●一旦核反应堆的安全壳出现破损，就要尽量把释放的污染物控制在厂区内，同时控制地下水水源和土壤。
避免放射物质和灰尘碰在一起，否则将会随着流动的空气扩散。
●核电站平时也会给周围居民发放应急物品，如碘制剂，一旦发生核泄漏就服用。
●尽量避免外出，尽量留在室内密闭空间。
如果一定要出门，就用湿毛巾捂住口鼻，并尽量减少裸露的皮肤和空气接触。
●如果核电站发生泄漏，附近居民首先应该撤离，距离防护是第一位的。
核辐射资料人工辐射源对公众剂量的贡献核辐射人工辐射源包括放射性诊断和放射性治疗辐射源、放射性药物、放射性废物、核武器爆炸的落下灰尘以及核反应堆和加速器产生的照射等。
放射性物质的释放及其危害分析
6.1 基本概念
放射性
放射性是指不稳定核素(放射性核素)经过自发 地发射射线而蜕变为其它核素的现象。
放射性衰变主要有α(发射氦原子核)、β(发射 电子)和γ(发射光子)三种类型。发生α或β衰变时， 放射性原子核蜕变为另一种核素，称为子核。子核 也可能是不稳定的，于是形成衰变链，直到形成稳 定核素为止。自然界存在238U、235U和232Th三条衰 变链，最终形成206Pb、209Pb和208Pb。
数学模型
6.4 放射性物质在大气中的扩散
6.4.1 气载物在大气中的稀释扩散
气载物
气体是放射性物质蒸发、升华形成的单分子态。 “气溶胶”一般指固态或液态多分子凝聚物颗粒 的气体中的弥散系。我们统称这两种形态为气载 物。
放射性物质从安全壳释出后。呈气体和气溶胶形态。 这些气载物进入大气后，在被风朝下风向输送的同时，将 受大气湍流影响，于水平方向和垂直方向迅速地稀释扩散。 因此为了估算放射性释出物对居民的辐射后果，首先必须 研究气载物在大气中的稀释扩散规律，以计算居民所在处 地面空气中的放射性浓度和放射性物质在地而的沉积浓度。
放射性物质的释放及其危害分析
对反应堆释放出的放射性物质的辐射后果作出安全评 价一般包括两个方面，即反应堆正常运行条件下和事故条 件下能否确保放射性物质的释放量及其辐射后果在有关防 护规定的允许水平以下。
在这一章中将按放射性物质从堆内向外逸出的路径， 分析放射性物质的释放规律和辐射后果。首先论述堆内放 射性物质的来源和产生的数量，随后研究这些放射性物质 在事故条件下穿透三道屏障的机理和迁移释放的规律，分 析放射性释出物在大气中的扩散规律以及对环境和居民的 辐射后果，最后介绍应遵守的辐射防护原则。
惰性气体
99Sr（锶）和106Ru（钌）只发射β射线，不易测量。 元素锶具有挥发性．但其氧化物不挥发。钌的情形刚好 相反。所以堆内氧化状态对裂变产物释放形态影响很大。 Sr进人人体的途径是奶，敏感器官是骨骼，而且排除很 慢。儿童受Sr的影响比成人严重。
污染环境有哪些行为
污染环境有哪些⾏为污染环境有很多种⾏为的⼀般是对于⼤⽓的污染，噪⾳的污染，还有⽔资源的污染⽐较多，不管是哪⼀种环境污染⾏为都会对我们⾃⼰造成严重的损害。
下⾯，为了帮助⼤家更好的了解相关法律知识，店铺⼩编整理了相关的内容，希望对您有所帮助。
污染环境有哪些⾏为常见的环境污染有⼤⽓污染、⽔体污染、⼟壤污染、噪(⾳)声污染、农药污染、辐射污染、热污染。
1放射线污染是指由于⼈类活动造成物料、⼈体、场所、环境介质表⾯或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。
2⽔污染：形成原因是⽔体因某种物质的介⼊，⽽导致其化学、物理、⽣物或者放射性污染等⽅⾯特性的改变，从⽽影响⽔的有效利⽤，危害⼈体健康或者破坏⽣态环境，造成⽔质恶化3空⽓污染：:形成原因是空⽓中污染物的浓度达到或超过了有害程度，导致破坏⽣态系统和⼈类的正常⽣存和发展，对⼈和⽣物造成危害。
主要来⾃⼯⼚、汽车、发电⼚等放出的⼀氧化碳和硫化氢等。
4噪⾳污染：形成原因包括交通噪声机动车辆、船舶、地铁、⽕车、飞机等的噪声。
⼯业噪声⼯⼚的各种设备产⽣的噪声。
⼯业噪声的声级⼀般较⾼，对⼯⼈及周围居民带来较⼤的影响。
建筑噪声主要来源于建筑机械发出的噪声。
建筑噪声的特点是强度较⼤。
⼈们的社会活动和家⽤电器、⾳响设备发出的噪声。
由于和⼈们的⽇常⽣活联系密切，使⼈们在休息时得不到安静，尤为让⼈烦恼，极易引起邻⾥纠纷。
根据《中华⼈民共和国刑法》第三百三⼗⼋条规定，污染环境罪是指违反防治环境污染的法律规定，造成环境污染，后果严重，依照法律应受到刑事处罚的⾏为。
该罪具体的内容包括违反国家规定，排放有害物质。
污染环境罪是最⾼⼈民法院、最⾼⼈民检察院对《中华⼈民共和国刑法修正案(⼋)》(以下简称《修正案⼋》)罪名做出的补充规定，取消原"重⼤环境污染事故罪"罪名，改为"污染环境罪"。
以上内容就是相关的回答，在上⽂中已经给出了环境污染的⾏为特征，⼤家⼀定要重视环境污染的问题，如果环境出现的重⼤污染的话，⾸先影响的将会是我们⼈类⾃⼰，⽽且各种疾病都会随之⽽来。
物理污染放射性污染及其控制
物理污染放射性污染及其控制物理污染放射性污染及其控制放射性污染是指环境中存在超出正常水平的放射性物质，如放射性元素的核素、射线等，对人类和环境造成潜在的伤害和危险。
物理污染是指由于人类活动，大气、水体和土壤中存在的超标物质，对环境和人类造成污染的状况。
放射性污染是一种严重的物理污染，它的危害主要体现在两个方面。
一方面，放射性污染会照射到人体，对人体的细胞和DNA产生破坏作用，引发癌症和遗传疾病。
另一方面，放射性物质会被人体摄入，通过食物链进入人体，引发慢性放射性内照射，使人体器官受到长期的辐射，从而损害健康。
目前，放射性污染主要来自于核能源的开发利用，如核电站、核武器试验、核事故等。
其中，核电站是一个重要的放射性污染源，它们在生产核能的过程中会产生大量的放射性废物。
核电站的运营过程中，也存在着核泄漏的风险。
另外，核事故也是放射性污染的主要来源。
事故导致核能的释放，同时也会导致大量的放射性物质进入环境，对人类和生态系统造成严重危害。
为了控制和减少放射性污染对人类和环境造成的伤害，需要实施一系列的控制措施。
首先，要对核能的开发和利用进行严格的管理和监管，确保核设施的安全运行和废物的安全处置。
其次，要加强核事故的防范和应急准备，提高核能设施的抗灾能力，减少事故的发生概率。
同时，还需要建立和完善辐射监测和分析系统，对环境中的放射性物质进行监测和分析，及时发现和报告异常情况，采取相应的措施进行处理。
此外，还可以通过净化和过滤技术来清除环境中的放射性污染物，减少其对环境和人体的危害。
除了这些措施之外，教育和宣传也是减少放射性污染的重要手段。
通过对公众进行教育和宣传，提高人们对放射性污染的认识和了解，加强大众的环境意识和保护意识，促使人们减少对放射性污染的产生和扩散。
综上所述，放射性污染是一种严重的物理污染，对人类和环境造成潜在的伤害和危险。
为了控制和减少放射性污染的危害，需要加强核能的管理和监管，提高核事故的防范和应急准备，建立和完善辐射监测和分析系统，以及通过净化和过滤技术进行放射性污染物的处理。
放射性污染
放射性
我们通常所说的放射性是指原子核在衰变过程中放出α、
3
β、γ射线的现象，放射性α粒子是高速运动的氦原子核， 在空气中射程只有几cm，β粒子是高速运动的负电子，在
空气中射程可达几m，但α、β粒子不能穿透人的皮肤
而γ粒子是一种光子，能量高的可穿透数m厚的水泥混凝
4 土墙，它轻而易举地射入人体内部，作用于人体组织中原
消化系统对核辐射，也是很敏感的。不适当的剂量照射，常常引起恶心、呕吐、腹泻、失 水、食欲下降等现象。大剂量照射，可能引起肠壁张力增强，导致肠痉挛；胃液、胃酸分 泌减少，消化能力下降，肠壁吸收能力减退
放射性污染的危害
核辐射对神经系统的危害
中小剂量照射，导致头痛、失眠,记忆力减退。大剂量照射，可能引起机体局部麻痹、瘫 痪。不适当的照射，还可以引起新陈代谢作用紊乱，导致生理功能失调，常见的毛发脱落 现象就是由其所致
5.人工放射性核素的应用
放射性污染的来源
人工放射性同位素的应用非常广泛
在医疗上， 常用"放射治疗"以杀死癌细胞;有时也 方式有控制地注入人体， 作为临床上诊断或治疗 业上可用于金属探伤;农业上用于育种、保鲜等
3
放射性污染的危害
放射性污染的危害
核辐射危害的临床症状
经过观察和分析研究,在从事放射性工作的人员身上和动物的实验中发现，任何生物有机 体受到一定剂量的照射，可以引发诸多临床症状，例如：恶心、呕吐、食欲不振、白血球 减少，血小板减少，脱发、皮炎、眼疾、疲劳,、虚脱、炎肿、骨髓疏松等。大剂量照射 ，导致休克、死亡
就人为因素而言， 目前放射线污染主要有以下来源 1.核工业 核工业的废水、废气、废渣的排放是造成环境放射性污染的重要原因。此外铀矿开采过程 中的氡和氡的衍生物以及放射性粉尘造成对周围大气的污染， 放射性矿井水造成水质的 污染， 废矿渣和尾矿造成了固体废物的污染 2.核试验
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2、气温的垂直分布（温度层结） 气温− 大气） （大气） dZ
γ γ γ γ
>γ
正常分布层结 （递减层结） 递减层结） 中性层结（绝热直减率） 中性层结（绝热直减率） 等温层结 逆温层结
dT γ =− dZ
＝γd ， ＝0 ， <0 ，
c .由高压 .由高压 指向低压
1010
2.地转偏向力
由于地球自转而产生的使运动着的大气偏离气压梯 度方向的力称为地转偏向力
Dn = 2vϖ sin ϕ
风速
当地的纬度
地球自转角速度
Dn = 2vϖ sin ϕ
水平气压 梯度力
a.伴随风的产生而产生 a.伴随风的产生而产生
b.垂直于空气的运动 b.垂直于空气的运动 方向(即风向),北半球向指向右， ),北半球向指向右 方向(即风向),北半球向指向右， 南半球指向左； 南半球指向左；
放射性物质在大气中的行为
• 4.1放射性物质在大气中的化学行为 • 4.2放射性物质在大气中的输运和弥散 • 4.3放射性物质在大气中的沉积和再悬浮
放射性物质在大气中的化学行为 主要源于被大气中本身存 在的固体微粒或雾所捕集
形成气溶胶
放射性物质在大 气中的化学行为
氧化反应 发生化学反应 碳酸盐化反应 光化学反应 同位素交换反应
混合层 中性层 稳定层
γ − γ d >0, a>0 γ − γ d <0, a<0 γ − γ d ＝0，a=0 ，
不稳定 稳定 中性 逆温，非常稳定 逆温，
γ <0 ， a<0
有关辐射逆温 在晴朗无云或少云、 风力不大的夜晚， 地面辐射冷却很快， 在晴朗无云或少云 、 风力不大的夜晚 ， 地面辐射冷却很快 ， 贴近地面的大气温度下降最多，而高层大气冷却慢， 贴近地面的大气温度下降最多，而高层大气冷却慢，造成 温度自下而上的增加，称为辐射逆温。 温度自下而上的增加，称为辐射逆温。 辐射逆温层的产生是有规律的，一般只在夜间形成， 辐射逆温层的产生是有规律的，一般只在夜间形成，早晨 随着太阳不断加热地表，地面温度上升，逆温自下而上逐 随着太阳不断加热地表， 地面温度上升， 渐消失，一般在上午完全消失。 渐消失，一般在上午完全消失。
大气湍流与污染物的扩散
• 图a表示烟团在比它尺度小的湍涡作用下，一 边随风迁移，一边受到湍涡的搅扰，边缘不断 与周围空气混合，体积缓慢地膨胀，烟团内部 的浓度也不断地降低。 • 图b表示烟团受到大尺度湍涡的作用。这时烟 团主要被湍涡所挟带，本身增长不大。 • 图c表示烟团受到大小尺度相当的湍涡扯动变 形，这是一种最强的扩散过程。 • 在实际大气中同时存在着各种不同大小的湍涡， 扩散过程是上述几种过程共同完成的。
水平气压 梯度力 风向
（百帕） 百帕） 1000 1005 1010
（北半球） 北半球）
地面摩擦力 地转偏向力 与空气运动方向相反近地 近地1～ 与空气运动方向相反近地 ～2km内明显 内明显
大 气 作 水 平 运 动 所 受 作 用 力
(使北半球风向右偏 使北半球风向右偏, 使北半球风向右偏 南半球风向左偏) 南半球风向左偏 (使风向垂直于等压线 使风向垂直于等压线) 使风向垂直于等压线
大气稳定度及其判据
定量判断
气块： 气块： 环境： 环境：
单位体积的气块所受的力 浮力： pi ρ i Ti 浮力：ρg p ρ T 重力： ρig 重力：
，将 pi = p = ρRT = ρi RTi 代入上式得： 代入上式得：
（单位体积块）加速度 a = 单位体积块）
g ( ρ − ρi )
准静力条件： 准静力条件：P=Pi g (Ti − T ) Ti a= = g ( − 1) T T 高度 z → z + ∆z （ 一般均满足绝热条件 ） 一般均满足绝热条件）
• 3、起因与两种形式 – 热力： 温度垂直分布不均，其强度主要取决于大气稳 热力 ： 温度垂直分布不均 ， 定度 – 机械 ： 垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度 ， 其强 机械： 垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度， 度主要取决于风速梯度和地面的粗糙度
湍流扩散理论简介 • 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 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 3.相似理论
下午
日落前1h 日落前
夜间
日出
上午10h 上午
烟流形状与大气稳定度的关系
波浪型（不稳） 〉 波浪型（不稳） γ〉γd
锥型（中性 弱稳 弱稳） 锥型（中性or弱稳） γ≈γd 扇型（逆温） 扇型（逆温）γ<0 爬升型（下逆，上不稳） 爬升型（下逆，上不稳）
•漫烟型（上逆、下不稳） 漫烟型（上逆、下不稳） 漫烟型
4.2放射性物质在大气中的输运和弥散
• 1、什么是干绝热递减率 什么是干绝热递减率 • 干气团绝热上升或下降单位高度(通常 通常100m)的温度变 干气团绝热上升或下降单位高度 通常 的温度变 化量称为干绝热递减率， 表示，单位K/100m 化量称为干绝热递减率，用γd表示，单位
（由压力变化引起） 由压力变化引起）
T
Cp
p
dP = − ρg ⇒ dP = − ρgdZ dZ
又理想气体状态方程： PV
……②
= RT
⇒ P = ρ RT ……③
dT γ =− 气温直减率 dZ
dT g =− 将②③代入①，则得： dZ Cp
实际中Ti与环境温度T之差不超过10℃， 或下降）运动时，每 表示干空气在作干绝热上升（ Ti/T≈1。 表示干空气在作干绝热上升（或下降）运动时， 升高（或下降） 升高（或下降）100m，温度降低（或升高）约21℃。 ，温度降低（或升高） s ℃ dT i dT g 9 . 81 m / − ≈ = ∴ γ d = − dZ dZ 1005 J /( Kg . K ) C P
空气产生水平 水平气压梯度力 运动的原动力 二力平 衡,风向 风向 平行于 等压线
地转偏向力
三种力 共同作 用下,风 用下 风 向斜穿 等压线
地面摩擦力
（与空气的运动方向相反） 与空气的运动方向相反）
4.2.2湍流扩散基本理论
• 一、湍流扩散的基本概念 • 扩散的要素 – 风：平流输送为主，风大则湍流大 平流输送为主， –湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 湍流： 湍流 扩散比分子扩散快10 1、什么是湍流？ 、什么是湍流？ 除在水平方向运动外， 还会由上、 除在水平方向运动外 ， 还会由上 、 下 、 左 、 右方向的乱 运动，风的这种特性和摆动称为大气湍流。 运动，风的这种特性和摆动称为大气湍流。（有点象分子 的热运动） 或者说湍流是大气的无规则运动 。 • 风速的脉动（上、下） 风速的脉动（ • 风向的摆动（左、右） 风向的摆动（ 2、湍流与扩散的关系 、 把湍流想象成是由许多湍涡形成的， 把湍流想象成是由许多湍涡形成的 ， 湍涡的不规则运动 而形成它与分子运动极为相似。 而形成它与分子运动极为相似。
d
逆温是大气温度随高度增加而升高 的现象， 的现象，逆温层结是强稳定的大气 层结，不利于污染物的扩散。 层结，不利于污染物的扩散。
3、大气稳定度及其判据
定义：大气在垂直方向上稳定的程度；反映其是否容易发生 定义：大气在垂直方向上稳定的程度； 对流 定性描述： 定性描述： 外力使气块上升或下降 气块去掉外力 气块减速，有返回趋势， 气块减速，有返回趋势，稳定 气块加速上升或下降， 气块加速上升或下降，不稳定 气块停在外力去掉处， 气块停在外力去掉处，中性 不稳定条件下有利于污染物扩散
（百帕） 百帕） c. 只改变风向不改变风速； 1000 1005 1010
d.由低纬向 d.由低纬向 高纬增大；
地转偏向力 （北半球） 北半球）
（百帕） 百帕） 1000 1005 1010 1015 1020
气 压 梯 度 力
在气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风 北半球高空） （北半球高空）
• 2.湍流统计理论： 湍流统计理论： 湍流统计理论 • 泰勒(G．I．TaYler)首先应用统计学方法研究湍流扩 泰勒 ． ． 首先应用统计学方法研究湍流扩 散问题，并于1921年提出了著名的泰勒公式。湍流统 年提出了著名的泰勒公式。 散问题，并于 年提出了著名的泰勒公式 计理论假定：流体中的微粒与连续流体一样， 计理论假定：流体中的微粒与连续流体一样，呈连续 运动，微粒在进行传输和扩散时， 运动，微粒在进行传输和扩散时，不发生化学和生物 学反应；微粒的大小和质量不计， 学反应；微粒的大小和质量不计，并将微粒运动看作 是相对于一定空间发生的。 是相对于一定空间发生的。 • 图4-1表示从污染源释放出的粒子，在风沿着 方向吹 表示从污染源释放出的粒子， 表示从污染源释放出的粒子 在风沿着x方向吹 的湍流大气中扩散的情况。假定大气湍流场是均匀、 的湍流大气中扩散的情况。假定大气湍流场是均匀、 稳定的。从原点释放出的一个粒子的位置用y表示 表示， 稳定的。从原点释放出的一个粒子的位置用 表示，则 y随时间而变化，但其平均值为零。如果从原点放出很 随时间而变化， 随时间而变化 但其平均值为零。 多粒子，则在x轴上粒子的浓度最高 浓度分布以x轴 轴上粒子的浓度最高， 多粒子，则在 轴上粒子的浓度最高，浓度分布以 轴 为对称轴，并符合正态分布。 为对称轴，并符合正态分布。
大气边界层的风场 大气运动包括垂直运动与水平运动。 •以垂直运动为主的空气运动，称为上曳气流 或下曳气流。 •空气在水平方向的流动称为风。气压的水平 分布不均匀是风的起因。
大气边界层的风场
• 引起大气运动的作用力
重力 直接作用力 水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡） 水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡） 地转偏向力 间接作用力 惯性离心力（大气曲线运动：很小） 惯性离心力（大气曲线运动：很小） 摩擦力 水平气压梯度使空气产生水平运动，空气开始运动之 后产生的力 源于气压的分布不均， 可分解为水平方向和 垂直方向两个分量