大气污染物的浓度预测模式 PPT
合集下载
第04章大气污染扩散模型环境保护概论ppt课件
平衡浓度为：
第六节 区域大气环境质量模型
多源大气环境质量模型 区域内大气中某一点的污染物浓度等于背景浓度和各
污染源对该点浓度的贡献值之和：
《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中排放总量 限值的计算方法
第七节 厂址的选择和烟囱的设计
如果用y0表示烟流半宽度，z0表 示烟流半高度，则有：
封闭型扩散模式
计算简化：
熏烟型扩散模式
假设： D 换成hf（垂向均匀分布）；q只包括进入混合层部分，
则仍可用上面公式
熏烟型扩散模式
第五节 城市及山区扩散模式
城市大气扩散模式
1.线源扩散模式
风向与线源垂直时
边缘效应
城市大气扩散模式
2.面源扩散模式
城市大气扩散模式
2. 面源扩散模式（续）
简化为点源的面源扩散模式（续） 形心上风向距x0处有一虚拟点源，其烟流在形心处宽度正好
与正方形宽度相等
烟流宽度：中心线到浓度为中心处距离的两倍
（正态分布：
）
确定 、 之后即可按点源计算面源浓度
城市大气扩散模式
2. 面源扩散模式（续）
窄烟流模式
某点的污染物浓度主要取决于上风向面单元的源强，上风向 两侧单元对其影响很小
定状态，σ较大，即σ与稳定度密切相关。
扩散参数的确定
P－G曲线法
P－G曲线:Pasquill常规气象资料估算；Gifford制成图表
方法要点
将大气稳定度分为6个等级： A — 极不稳定，B —不稳定，C — 弱不稳定， D — 中性，E — 弱稳定，F —稳定。
太阳辐射
稳定级别 下风距离
P-G曲线图 P-G 表
Eutrophication)
Acid Rain
第六节 区域大气环境质量模型
多源大气环境质量模型 区域内大气中某一点的污染物浓度等于背景浓度和各
污染源对该点浓度的贡献值之和：
《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中排放总量 限值的计算方法
第七节 厂址的选择和烟囱的设计
如果用y0表示烟流半宽度，z0表 示烟流半高度，则有：
封闭型扩散模式
计算简化：
熏烟型扩散模式
假设： D 换成hf（垂向均匀分布）；q只包括进入混合层部分，
则仍可用上面公式
熏烟型扩散模式
第五节 城市及山区扩散模式
城市大气扩散模式
1.线源扩散模式
风向与线源垂直时
边缘效应
城市大气扩散模式
2.面源扩散模式
城市大气扩散模式
2. 面源扩散模式（续）
简化为点源的面源扩散模式（续） 形心上风向距x0处有一虚拟点源，其烟流在形心处宽度正好
与正方形宽度相等
烟流宽度：中心线到浓度为中心处距离的两倍
（正态分布：
）
确定 、 之后即可按点源计算面源浓度
城市大气扩散模式
2. 面源扩散模式（续）
窄烟流模式
某点的污染物浓度主要取决于上风向面单元的源强，上风向 两侧单元对其影响很小
定状态，σ较大，即σ与稳定度密切相关。
扩散参数的确定
P－G曲线法
P－G曲线:Pasquill常规气象资料估算；Gifford制成图表
方法要点
将大气稳定度分为6个等级： A — 极不稳定，B —不稳定，C — 弱不稳定， D — 中性，E — 弱稳定，F —稳定。
太阳辐射
稳定级别 下风距离
P-G曲线图 P-G 表
Eutrophication)
Acid Rain
15.8大气污染物浓度估算方法解析
1．霍兰德（Holland，1953年）公式
H USd u (1.5 2.7 Ts Ta 1 d ) (1.5U s d 9.6 103 QH ) Ts u
式中 Us—烟气（实际状态）出口速度（m/s）； d —烟囱口内径（m）; u —烟囱口高度上的平均风速（m/s），可用风速廓线模式（15－17） 或（15－18）计算； Ts、Ta—分别为烟气出温度和环境大气的温度（K）； QH—烟气热排放率（kW），由式（15－55）计算。 霍兰德式适用于中性条件。对于非中性条件，霍兰德建议在不稳定时 增加10％～20％，稳定时减少10％～20％。 霍兰德式对排热率和高度都不大的烟囱可获得比较保守的估算，对 较大的热力浮升源不适用，计算结果过于偏低。
H 0.362Q
1/ 3 H
x
1/ 3
u
1
(15－50) (15－51)
3/5 2/5 H 0.332Q H HS u 1
x 0.33Q
2/5 H
HS
3/ 5
u
( 6 / 5 )
式中，x* 是大气湍流特征距离。当 x 超过 x* 时，大气湍流对烟气抬升起主导作用。
15.8 大气污染物浓度估算方法
15.8.1有效源高的计算 大气扩散模式中的有效源高 H是烟囱的几何高度HS与烟 流抬升高度ΔH之和
已有的抬升高度计算公式很 多，大多是根据实验中总结 出来的经验或半经验公式。 这里仅介绍常用的几个公式。
对一确定的烟囱，HS是一定的，因此只要计算出烟流抬升高度就可得出有 效源高。 烟气的初始动量产生动力抬升，热浮力产生热力抬升。初始动量决定于烟 气出口速度Us和烟囱口的内径d，热浮力则决定于烟气与周围空气之间的温 度差（Ts-Ta）或密度差（ρ-ρs）。 实测资料表明，热而强的大烟囱热力抬升是主要的，动力抬升是次要的； 小烟囱的动力抬升比例有所增加。 烟气与周围空气的混合速度对烟气的抬升高度影响很大，平均风速愈大， 湍流愈强，混合就愈快，温差和动量都迅速减少，故抬升愈小。 稳定的温度层结抑制烟云的抬升，不稳定层结促进抬升；当层结不稳定时 湍流交换活跃，过快的交换混合对抬升不利。 城市等粗糙下垫面上空的湍流较强，不利于抬升。离地面愈高，地面粗糙 度引起的湍流减弱，对抬升有利。复杂的地形还可能形成局部温场和风场而 影响抬升。 烟囱本身的几何形状和周围障碍物也会引起动力效应。当烟气出口速度 过低，以致接近烟囱口处平均风速时，烟气不但不会抬升，反而会产生烟气 下洗 。
4大气扩散浓度估算模式
H2 ( x,0,0, H ) exp 2 2 u y z 大浓度)模式：
2Q z max 2 u H e y
z
x xmax
H 2
四. 地面连续点源扩散模式
y2 z 2 ( x, y, z,0) exp 2 2 u y z 2 z2 y Q
（2）当1700kW<QH<2100kW时：
QH 1700 H H1 H 2 H1 400
2(1.5vs D 0.01QH ) 0.048 (QH 1700 ) H1 u u
H2 0.332Q
3/ 5 H
H
2/ 5 s
u
1
（3）当QH≤1700kW或∆T<35K时：
吉福德（Gifford）
1. 根据常规气象资料确定稳定度级别
表4-4 稳定度级别划分表 地面风速u10 /m.s-1 <2 白天太阳辐射 强 A 中 A-B 弱 B 阴天的白 天或夜间 D 有云的夜晚 薄云遮天或低云≥5/10 云量≤4/10
2-3
3-5 5-6 >6
A-B
B C C
B
B-C C-D D
kw24875273140201402509783510024875303一pg扩散曲线法帕斯奎尔pasquill吉福德gifford根据常规气象资料确定稳定度级别表44稳定度级别划分表地面风速u10ms1白天太阳辐射阴天的白天或夜间有云的夜晚薄云遮天或低云510云量41023ab1稳定度级别中a为强不稳定b为不稳定c为弱不稳定d为中性e为较稳定f为稳定2稳定度级别ab表示按ab级的数据内插3夜间定义为日落前一小时至日出后一小时4不论何种天气状况夜间前后各一小时算作中性5强太阳辐射对应于碧空下的太阳高度角大于60的条件弱太阳辐射相当于碧空下太阳高度角为1535
大气污染防治法专题ppt课件
.
• 《环境空气质量标准》是大气环境标准体 系的核心。为贯彻《中华人民共和国环境 保护法》和《中华人民共和国大气污染防 治法》 ，保护和改善生活环境、生态环境， 保障人体健康，制定本标准。本标准首次 发布于1982年。1996年第一次修订，2000 年第二次修订，本次为第三次修订。 2012 年2月，国务院发布空气质量新标准，增加 了PM2.5值监测。
与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大， 活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物 等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人 体健康和大气环境质量的影响更大。
危害：可吸入颗粒物可以被人体吸入，沉积在呼吸道、 肺泡等部位从而引发疾病。颗粒物的直径越小，进入呼吸 道的部位越深。所以PM2.5也称为可入肺颗粒物。10微米 直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，5微米直径的可进入 呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到细支气管和肺 泡。
• 草案规定了省级政府应当按照国务院的规定 削减和控制本行政区域的重点大气污染物排放总 量，并将重点大气污染物排放总量控制指标分解 落实到市、县，再由市、县政府分解落实到排污 单位。
.
科技治霾要“爬坡过坎”
•
环保部科技司司长熊跃辉说，创新驱动是解决环保制
约瓶颈和污染问题的重要手段，也是强化环境管理的重要
.
我国大气污染的防治立法
• 20世纪70年代，我国制定了《工业三废排放试行标准》和《工业企业 设计卫生标准》，以标准的形式对大气污染物的排放作出了定量规定。
• 1979年，我国制定的首部环境保护法律环境保护法中，首次以法律的 形式对大气污染防治作出了原则性规定。
• 1987年我国制定并颁布了大气污染防治法。除此之外，我国颁布了环 境空气质量标准以及有关工业锅炉、水电厂、恶臭练焦炉以及保护农 作物等方面的单项大气污染物排放标准等。
• 《环境空气质量标准》是大气环境标准体 系的核心。为贯彻《中华人民共和国环境 保护法》和《中华人民共和国大气污染防 治法》 ，保护和改善生活环境、生态环境， 保障人体健康，制定本标准。本标准首次 发布于1982年。1996年第一次修订，2000 年第二次修订，本次为第三次修订。 2012 年2月，国务院发布空气质量新标准，增加 了PM2.5值监测。
与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大， 活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物 等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人 体健康和大气环境质量的影响更大。
危害：可吸入颗粒物可以被人体吸入，沉积在呼吸道、 肺泡等部位从而引发疾病。颗粒物的直径越小，进入呼吸 道的部位越深。所以PM2.5也称为可入肺颗粒物。10微米 直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，5微米直径的可进入 呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到细支气管和肺 泡。
• 草案规定了省级政府应当按照国务院的规定 削减和控制本行政区域的重点大气污染物排放总 量，并将重点大气污染物排放总量控制指标分解 落实到市、县，再由市、县政府分解落实到排污 单位。
.
科技治霾要“爬坡过坎”
•
环保部科技司司长熊跃辉说，创新驱动是解决环保制
约瓶颈和污染问题的重要手段，也是强化环境管理的重要
.
我国大气污染的防治立法
• 20世纪70年代，我国制定了《工业三废排放试行标准》和《工业企业 设计卫生标准》，以标准的形式对大气污染物的排放作出了定量规定。
• 1979年，我国制定的首部环境保护法律环境保护法中，首次以法律的 形式对大气污染防治作出了原则性规定。
• 1987年我国制定并颁布了大气污染防治法。除此之外，我国颁布了环 境空气质量标准以及有关工业锅炉、水电厂、恶臭练焦炉以及保护农 作物等方面的单项大气污染物排放标准等。
大气污染控制工程_第四章_大气污染浓度估算模式
太阳高度角
云量
日射等级
稳定度
风速
② 利用扩散曲线确定扩散参数 y 和 z
水平扩散参数
垂直扩散参数
P－G曲线的应用
地面最大浓度估算
由 H 和 z
x xm
H 2
z
由 z ~ x 曲线（图 曲线（图4-5） 反查出 xcmax 由 y ~ x 曲线（图 曲线（图4-4）查 y
( 1 ) 当 Q H 2 1 0 0 k W 和 (Ts Ta ) 3 5 K 时 H n 0Q H
n1
Hs
n2
u
1
Q H = 0 .3 5 Pa Q V
T Ts H 1)
T Ta Ts
(2)当1700 kW Q H 2100 kW 时 Q H 1700 2 400 2 (1 .5 v s D 0 .0 1Q H ) 0 .0 4 8 ( Q H 1 7 0 0 ) H 1= u u (3)当 Q H 1700 kW 或 T 35K 时 H =H 1 (H 2 (1 .5 v s D 0 .0 1Q H ) u ( 4 ) 当 1 0 m 高 处 的 年 平 均 风 速 小 于 或 等 于 1 .5 m /s 时 H = H = 5 .5 Q H 1 / 4 ( d Ta 0 .0 0 9 8 ) 3 / 8 dz
总贡献：
源强
有效源高
Q y2 ( z H )2 ( z H )2 q( x, y, z；H ) exp( 2 ) {exp[ ] exp[ ]} 2 2 2 y 2 z 2 z 2 u y z
平均风速
扩散参数
三、高架点源地面扩散模式
我国大气污染现状及大气污染治理PPT课件
干洁空气主要由N2 78.09%、O2 20.95%、Ar 0.93%、CO2 0.03%及 微量惰性成分构成。各成分有比例是 几十亿年演化的结果。这种比例最适 宜于人类及各种生物的生存与生长。
0.03% 0.93% 20.95%
78.09% 干洁空气的平均成份
大气的演化
第一代大气（原始大气）-氢、氦、氖等。
（11.3%),石油蒸发和运输损耗(8.8%)，废物提纯(7.1%)。 大气中的NMHC其最主要的大气化学反应是与OH自由基的反应。
按污染源存在的形式可划分为固定污染源和移动污染源，此划分法适用于 进行大气质量评价时绘制污染派分析图。
固定源就是位置和地点固定不变的污染源。主要指工矿企业在生产 中排放的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业都是对大气环 境污染严重的固定源。
流动污染源是指交通工具在行驶时向大气中排放的有害气体而形成 的污染源
形成的；人为源主要是燃料燃烧及含氮化肥的施用。 大气中含量甚微，化学活性差，吸收地面热辐射使全球气候变暖，
t=120年。 在平流层中：N2O+hν→ N2+ O； N2O+O → N2+O2； N2O+O → NO+NO；
NOX
NOX：自，闪电，生物活动；人（主），煤和石油的燃烧（燃烧型和 温度型）、汽车尾气和工业排放；
SO2的浓度特征：本底浓度一般在0.2～10μL/m3之间，停留时间<3～6.5天。
Q=W×S×2×80%=1.6WS，其中：Q，SO2的产生量（kg）；W，燃煤 （kg）; S,煤中全硫含量 （%）
H2S和有机硫化物(CH3)2S
天然源：主要污染源，生物活动（水、土壤有机残体无氧细菌 作用，海洋生物活动排放）、火山活动(主要是SO2)、海水浪花 （主要是SO42- ）。
0.03% 0.93% 20.95%
78.09% 干洁空气的平均成份
大气的演化
第一代大气（原始大气）-氢、氦、氖等。
（11.3%),石油蒸发和运输损耗(8.8%)，废物提纯(7.1%)。 大气中的NMHC其最主要的大气化学反应是与OH自由基的反应。
按污染源存在的形式可划分为固定污染源和移动污染源，此划分法适用于 进行大气质量评价时绘制污染派分析图。
固定源就是位置和地点固定不变的污染源。主要指工矿企业在生产 中排放的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业都是对大气环 境污染严重的固定源。
流动污染源是指交通工具在行驶时向大气中排放的有害气体而形成 的污染源
形成的；人为源主要是燃料燃烧及含氮化肥的施用。 大气中含量甚微，化学活性差，吸收地面热辐射使全球气候变暖，
t=120年。 在平流层中：N2O+hν→ N2+ O； N2O+O → N2+O2； N2O+O → NO+NO；
NOX
NOX：自，闪电，生物活动；人（主），煤和石油的燃烧（燃烧型和 温度型）、汽车尾气和工业排放；
SO2的浓度特征：本底浓度一般在0.2～10μL/m3之间，停留时间<3～6.5天。
Q=W×S×2×80%=1.6WS，其中：Q，SO2的产生量（kg）；W，燃煤 （kg）; S,煤中全硫含量 （%）
H2S和有机硫化物(CH3)2S
天然源：主要污染源，生物活动（水、土壤有机残体无氧细菌 作用，海洋生物活动排放）、火山活动(主要是SO2)、海水浪花 （主要是SO42- ）。
大气环境影响评价(ppt96张)
下不应超过一级。调整结果应征得环保主管部门同意。
第二节 工作等级和评价范围
一 大气环境影响评价工作等级
评价工作等级的确定还应符合以下规定： a)对于没有小时浓度限值的污染物，可取日平均浓度限值的三倍值。 b)对于高耗能行业的多源（两个以上，含两个）项目，评价等级应 不低于二级。 c)对于建成后全厂的主要污染物排放总量都有明显减少的改、扩建 项目，评价等级可低于一级。
浓度，mg/m3；
C0i——第i个污染物的环境空气质量浓度标准，mg/m3。 注：C0i 一般选用GB 3095 中1 h 平均取样时间的二级标准的质量 浓度限值；
第二节 工作等级和评价范围
一 大气环境影响评价工作等级
评价工作等级按下表的分级判据进行划分
评价工作分级
可以根据项目的性质，评价范围内环境空气敏感区的分布情况，以 及当地大气污染程度，对评价工作等级做适当调整，但调整幅度上
一级评价项目污染源调查内容
第三节 污染源调查与分析
三 污染源调查内容
5. 线源调查内容 a) 线源几何尺寸（分段坐标），线源距地面高度（ m），道路宽度 （m），街道街谷高度（m）； b) 各种车型的污染物排放速率[g/（km·s）]；
一级评价项目污染源调查内容
c) 平均车速（km/h），各时段车流量（辆/h）、车型比例；
第二节 工作等级和评价范围
一 大气环境影响评价工作等级
常见大气环境质量评价因子浓度限值(GB3095-2012)
第二节 工作等级和评价范围
一 大气环境影响评价工作等级
b) 污染物排放标准 我国的大气污染物排放标准远比质量标准多，往往需根据污染 源行业性质、污染物特性、排气筒特点等多种因素审慎选 择。常见的大气污染物排放标准有：
大气超净排放课件
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
奖惩机制
企业应建立奖惩机制，对环保工作表现优秀的员工给予嘉奖，对违反 环保规定的员工进行惩罚，促进企业内部环保工作的有效开展。
2023
PART 06
大气超净排放未来发展趋 势
REPORTING
技术创新与升级方向
高效低成本技术
研发高效低成本的大气超净排放技术，降低企业治理成本，提高 治理效率。
智能化技术
调整产业结构
推动产业结构优化升级，鼓励发展低碳、环保、清洁能源产业。
企业社会责任与可持续发展
绿色生产
企业应积极履行社会责 任，采用清洁生产技术 和设备，减少污染物排 放。
循环经济
推广循环经济模式，实 现资源的高效利用和废 弃物的减量化、资源化 。
公众参与
加强公众环保意识教育 ，鼓励公众参与大气污 染防治工作，形成全社 会共同关注、共同参与 的良好氛围。
推动大气超净排放。
企业内部管理制度
环保管理体系建设
企业应建立完善的环保管理体系，明确各部门职责，确保大气超净排 放工作的有效实施。
环保培训与宣传
企业应加强环保培训和宣传，提高员工环保意识和技能水平，促进企 业环保工作的开展。
环保监测与报告
企业应建立环保监测机制，定期对大气污染物排放进行监测和报告， 确保符合国家和地方标准。
大气超净排放技术
REPORTING
燃烧过程控制技术
01
02
03
燃烧效率优化
通过优化燃烧过程，提高 燃烧效率，减少未燃尽的 碳氢化合物和氮氧化物的 生成。
燃烧温度控制
控制燃烧温度在适宜范围 内，以减少氮氧化物和硫 氧化物的生成。
大气污染防治培训课件PPT)
城市扬尘控制
城市扬尘是指由于城市建设和道路运输等活动产生的悬浮颗粒物，对大气造成污染 。
城市扬尘控制主要包括加强城市规划和建设管理、实施道路清扫保洁、推广使用抑 尘剂等措施，以减少扬尘的产生和扩散。
城市扬尘控制需要政府、企业和社会的共同努力，加强监管、提高环保意识、推广 环保技术等，以改善空气质量。
国际法律法规
国内外大气污染防治法律法规
《联合国气候变化框架公约》 《巴黎协定》
《京都议定书》 跨国区域性大气污染防治条约
国内外大气污染防治政策
国内政策
空气质量限期达标规划
排污收费政策
国内外大气污染防治政策
绿色能源政策与补贴 工业污染源限期治理政策 国际政策
国内外大气污染防治政策
全球减排目标
01
以实现工业的可持续发展。
移动源污染治理
01 移动源污染治理是指对机动车、船舶、飞机等移 动源产生的污染物进行控制和处理，以减少对大 气的污染。
02 移动源污染治理主要包括推广使用清洁能源、实 施机动车排放标准、加强交通管理等措施，以减 少尾气排放和颗粒物的产生。
02 移动源污染治理需要政府、企业和个人的共同努 力，加强监管、提高环保意识、推广环保技术等 ，以改善空气质量。
THANKS
感谢观看
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工业污染治理
工业污染治理是防治大气污染的重要措施之一， 01 主要包括对工业生产过程中产生的各种污染物进
行控制和处理，以减少对大气的污染。
工业污染治理的方法包括采用清洁生产技术、安 02 装污染物处理设施、加强生产管理等措施，以减
少废气、废水和固废的排放。
工业污染治理需要政府、企业和社会的共同努力 03 ，加强监管、提高环保意识、推广环保技术等，
污染物质浓度场基本模型及解析解(ppt 44页)PPT学习课件
1．二维模型的解析解 式( 2-28)中的 是事后统计的结果，是一个定数，而中含有变量t， 是个变量，所以实际浓度时间过程曲线的偏离程度如式(2-29)中所 反映。
对于应用于水质模拟的二维模型，会涉及到有无边界影响两类情况
弥散是指由于流体的横断面上各点的实际流速分布不均匀所产生的剪切而导致的分散现象。
(2)湍流扩散。
• 是指在湍流流场中物质质点由于湍流脉动而导致的由浓度高处向浓度 低处的分散现象。湍流流场中质点的各种状态（流速、浓度等）的瞬 时值相对于其一段时间的平均值都是随机脉动的，如图2-1所示。当 流体质点的湍流瞬时脉动速度为稳定的随机变量时，湍流扩散规律也 可用菲克第一定律来表述，即：
三、污染物的衰减与转化
• 根据污染物衰减或转化过程的快慢，可将它们分为守恒物质和非守恒 物质两大类。守恒物质主要有重金属、很多高分子有机化合物等难以 被自然界中微生物分解的物质；非守恒物质按其衰减方式分为两类， 一类是具有自身衰变能力的放射性物质，另一类为在微生物作用下可 迅速生化降解的有机物。
• 污染物在环境中的衰减过程可用一级动力 学规律描述，即：
第二节污染物质浓度场基本模型
• 一、零维模型 • 二、一维模型 • 三、二维模型 • 四、三维模型
一、零维模型
• 对于湖泊、某一河段或高空某一区域，当污染物 浓度的空间差异可以忽略不计时，可以将所研究 的环境单元视为一个污染物能在瞬时分散到空间 各部位的连续流完全混合反应器，如图2-4所示。
二、一维模型
式( 2-29)具有近似正态分布密度函数的函数形式，反映了一维流场中瞬时点源排放的污染物浓度分布具有一定的正态分布的特征。 ② 有边界水体连续点源的稳态排放。
44%，因此通常把4 定义为含有污染物的水团（或云团）的长度。 图中的直方形A代表污染物排放到环境中的初始总量和分布形状，经过一段时间后，污染物的重心由xo移至x1处，假定只有推流迁移， 如图2-3 (a)所示，则分布形状和污染物的量都未改变（Axi=Axo、a=A）； 2．一维流场中的分布特征 弥散是指由于流体的横断面上各点的实际流速分布不均匀所产生的剪切而导致的分散现象。
对于应用于水质模拟的二维模型，会涉及到有无边界影响两类情况
弥散是指由于流体的横断面上各点的实际流速分布不均匀所产生的剪切而导致的分散现象。
(2)湍流扩散。
• 是指在湍流流场中物质质点由于湍流脉动而导致的由浓度高处向浓度 低处的分散现象。湍流流场中质点的各种状态（流速、浓度等）的瞬 时值相对于其一段时间的平均值都是随机脉动的，如图2-1所示。当 流体质点的湍流瞬时脉动速度为稳定的随机变量时，湍流扩散规律也 可用菲克第一定律来表述，即：
三、污染物的衰减与转化
• 根据污染物衰减或转化过程的快慢，可将它们分为守恒物质和非守恒 物质两大类。守恒物质主要有重金属、很多高分子有机化合物等难以 被自然界中微生物分解的物质；非守恒物质按其衰减方式分为两类， 一类是具有自身衰变能力的放射性物质，另一类为在微生物作用下可 迅速生化降解的有机物。
• 污染物在环境中的衰减过程可用一级动力 学规律描述，即：
第二节污染物质浓度场基本模型
• 一、零维模型 • 二、一维模型 • 三、二维模型 • 四、三维模型
一、零维模型
• 对于湖泊、某一河段或高空某一区域，当污染物 浓度的空间差异可以忽略不计时，可以将所研究 的环境单元视为一个污染物能在瞬时分散到空间 各部位的连续流完全混合反应器，如图2-4所示。
二、一维模型
式( 2-29)具有近似正态分布密度函数的函数形式，反映了一维流场中瞬时点源排放的污染物浓度分布具有一定的正态分布的特征。 ② 有边界水体连续点源的稳态排放。
44%，因此通常把4 定义为含有污染物的水团（或云团）的长度。 图中的直方形A代表污染物排放到环境中的初始总量和分布形状，经过一段时间后，污染物的重心由xo移至x1处，假定只有推流迁移， 如图2-3 (a)所示，则分布形状和污染物的量都未改变（Axi=Axo、a=A）； 2．一维流场中的分布特征 弥散是指由于流体的横断面上各点的实际流速分布不均匀所产生的剪切而导致的分散现象。
大气污染物的浓度预测模式PPT课件
大气环境影响评价
1. 大气环境影响评价概述
2. 大气污染源调查与评价
3. 污染气象参数调查
4. 大气环境质量状况调查
5. 大气污染物的浓度预测模式
6. 大气环境污染控制管理
5. 大气污染物的浓度预测模式
点源扩散的高斯模式
点源扩散高斯模式中参数的选取 非点源大气污染物扩散预测 特殊情况下大气污染物预测模式
(5-20)
3. 非点源大气污染物扩散预测
（1）连续线源扩散模式 ： （P113）
在高斯模式中，连续线源等于连续点源在线源长度上的 积分。直线型线源等简单情形，可求出连续线源浓度的解
析公式（线源与风向垂直、平行、成一定角度）。
（2）连续面源扩散模式： （P114）
积分法 虚点源法（后退点源）
γ2——铅直扩散参数回归系数； x—— 距排气筒下风向水平距离，m；
稳定度等级 A B B~C C C~D D D~E E F
α
1
γ
1
下风距离,m 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000
推导得到地面浓度模式：
He2 y2 C ( x, y,0) exp( 2 ) exp( 2 ) u y z 2 y 2 z Q
掌握
地面轴线浓度扩散模式
地面浓度以X轴为对称，X轴上具有最大值，向两侧（Y 方向）逐渐减小。因此，地面轴线浓度是我们所关心的。
当y=0，z＝0时，由
高斯扩散模式中σy、σz的确定P117
1. 大气环境影响评价概述
2. 大气污染源调查与评价
3. 污染气象参数调查
4. 大气环境质量状况调查
5. 大气污染物的浓度预测模式
6. 大气环境污染控制管理
5. 大气污染物的浓度预测模式
点源扩散的高斯模式
点源扩散高斯模式中参数的选取 非点源大气污染物扩散预测 特殊情况下大气污染物预测模式
(5-20)
3. 非点源大气污染物扩散预测
（1）连续线源扩散模式 ： （P113）
在高斯模式中，连续线源等于连续点源在线源长度上的 积分。直线型线源等简单情形，可求出连续线源浓度的解
析公式（线源与风向垂直、平行、成一定角度）。
（2）连续面源扩散模式： （P114）
积分法 虚点源法（后退点源）
γ2——铅直扩散参数回归系数； x—— 距排气筒下风向水平距离，m；
稳定度等级 A B B~C C C~D D D~E E F
α
1
γ
1
下风距离,m 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000
推导得到地面浓度模式：
He2 y2 C ( x, y,0) exp( 2 ) exp( 2 ) u y z 2 y 2 z Q
掌握
地面轴线浓度扩散模式
地面浓度以X轴为对称，X轴上具有最大值，向两侧（Y 方向）逐渐减小。因此，地面轴线浓度是我们所关心的。
当y=0，z＝0时，由
高斯扩散模式中σy、σz的确定P117
大气污染及其防治优秀课件PPT
PM2.5:是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物， 也称为可入肺颗粒物。被吸入人体后会直接进入支 气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气 管炎和心血管病等方面的疾病。
2. 气态污染物 （1）硫氧化物SOX
由煤烟型污染造成，主要成分是SO2，据统计每年 排入大气的SO2约1.5×108t，其中人为排放占41%。 SO2特点： ①无色，有刺激性气味的气体，呈酸性，浓度大时可 引起中毒； ②破坏植物，使叶子变黄，翻卷，植物倒伏； ③腐蚀金属及建筑物； ④是形成酸雨的主要物质。
理解： 产生的原因——自然的或人为的活动； 形成的必要条件——影响原有生态平衡体系。
大气污染视频
2、大气污染分类
按污染的范围分：局部地区大气污染、区域性大气污染、 广域性大气污染、全球性大气污染
按污染物的化学性质及其存在状况分：还原型（煤烟型） 和氧化型（汽车尾气型）；
按燃料性质和大气污染物的组成和反应分：煤炭型、石 油型、混合型和特殊型。
3、大气污染的来源
大气污染源分类：主要为自然污染源和人为污染源。 1）按源的存在形式分： 固定源、移动源； 2）按污染物排放的方式分： 高架点源、面源、 线源； 3）按污染物排放的时间分： 连续源、间断源、瞬时源 ； 4）按污染物发生的类型分：工业污染源、农业污染源、 生活污染源、交通污染源（移动污染源）。
用于表示城市短期空气质量状况和变化趋势。
API中包括：二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物(TSP) 等，表示煤烟、汽车尾气和降尘污染的程度。
2、我国城市空气质量日报API分级标准
空气污染指数对应的污染物浓度限值
污染指数 污染物浓度（毫克/立方米）
API
SO2 NO2 PM10 CO O3
（日均值） （日均值） （日均值） （小时均值） （小时均值）
2. 气态污染物 （1）硫氧化物SOX
由煤烟型污染造成，主要成分是SO2，据统计每年 排入大气的SO2约1.5×108t，其中人为排放占41%。 SO2特点： ①无色，有刺激性气味的气体，呈酸性，浓度大时可 引起中毒； ②破坏植物，使叶子变黄，翻卷，植物倒伏； ③腐蚀金属及建筑物； ④是形成酸雨的主要物质。
理解： 产生的原因——自然的或人为的活动； 形成的必要条件——影响原有生态平衡体系。
大气污染视频
2、大气污染分类
按污染的范围分：局部地区大气污染、区域性大气污染、 广域性大气污染、全球性大气污染
按污染物的化学性质及其存在状况分：还原型（煤烟型） 和氧化型（汽车尾气型）；
按燃料性质和大气污染物的组成和反应分：煤炭型、石 油型、混合型和特殊型。
3、大气污染的来源
大气污染源分类：主要为自然污染源和人为污染源。 1）按源的存在形式分： 固定源、移动源； 2）按污染物排放的方式分： 高架点源、面源、 线源； 3）按污染物排放的时间分： 连续源、间断源、瞬时源 ； 4）按污染物发生的类型分：工业污染源、农业污染源、 生活污染源、交通污染源（移动污染源）。
用于表示城市短期空气质量状况和变化趋势。
API中包括：二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物(TSP) 等，表示煤烟、汽车尾气和降尘污染的程度。
2、我国城市空气质量日报API分级标准
空气污染指数对应的污染物浓度限值
污染指数 污染物浓度（毫克/立方米）
API
SO2 NO2 PM10 CO O3
（日均值） （日均值） （日均值） （小时均值） （小时均值）
《大气污染控制工程》第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式
瓦解阶段:烟体不断膨胀过程中使得大气湍流作用明显加强，烟体结构瓦解，逐渐失 去抬升作用的；
变平阶段:在环境湍流作用下，烟流继续扩散膨胀并随风飘移的。
烟囱高度的计算
计算方法2:按地面绝对最大浓度计算
Cmax
2q ( z uH 2e y
)
（4-10）Cmax
u
H H (3 21) Cmax
的技术方法》
（P点源排放控制系数，表4-9,4-10）
二、烟囱设计中的几个问题
对于设计的高烟囱（大于200m），若所在地区上部逆温 出现频率较高时，则应按有上部逆温的扩散模式（封闭型 或熏烟型模式）校核地面污染物浓度
烟气抬升公式的选择也是烟囱设计的重要一环 优先采用国家标准中的推荐公式
气象参数的选取 多年平均值；某一保证频率的值
1. 大气稳定度的概念 指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。
定性理解：
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，稳定 气块加速上升或下降，不稳定 气块停在外力去掉处，中性
不稳定条件下有利于扩散
大气稳定度与烟流 型的关系
波浪型（不稳） 锥型（中性or弱稳） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上
考虑地面轴线浓度模式
c(x,
y,
z,
H
)
q
u y
z
exp(
H2
2
2 z
)
上式，x增大，则 、y 增z 大，第一项减小，第二 项增大，必然在某x 处有最大值
第三章 大气污染气象学 第四章大气扩散浓度估算模式
扩散的要素
水平方向：风（平流输送）为主 垂直方向：湍流（脉动风速） 风速越大，湍流越强，大气污染扩散速度越快
变平阶段:在环境湍流作用下，烟流继续扩散膨胀并随风飘移的。
烟囱高度的计算
计算方法2:按地面绝对最大浓度计算
Cmax
2q ( z uH 2e y
)
（4-10）Cmax
u
H H (3 21) Cmax
的技术方法》
（P点源排放控制系数，表4-9,4-10）
二、烟囱设计中的几个问题
对于设计的高烟囱（大于200m），若所在地区上部逆温 出现频率较高时，则应按有上部逆温的扩散模式（封闭型 或熏烟型模式）校核地面污染物浓度
烟气抬升公式的选择也是烟囱设计的重要一环 优先采用国家标准中的推荐公式
气象参数的选取 多年平均值；某一保证频率的值
1. 大气稳定度的概念 指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。
定性理解：
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，稳定 气块加速上升或下降，不稳定 气块停在外力去掉处，中性
不稳定条件下有利于扩散
大气稳定度与烟流 型的关系
波浪型（不稳） 锥型（中性or弱稳） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上
考虑地面轴线浓度模式
c(x,
y,
z,
H
)
q
u y
z
exp(
H2
2
2 z
)
上式，x增大，则 、y 增z 大，第一项减小，第二 项增大，必然在某x 处有最大值
第三章 大气污染气象学 第四章大气扩散浓度估算模式
扩散的要素
水平方向：风（平流输送）为主 垂直方向：湍流（脉动风速） 风速越大，湍流越强，大气污染扩散速度越快
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
△H2——按式（5-16）计算；
③当Qh≤1700kJ/s或者△T<35K时，
△H=2（1.5VsD+0.01Qh）/u
（5-18）
（2）有风时稳定条件下△H的计算
HQ h1/3(d d T za0.0098)1/3u1/3 (5-19)
式中：dTa/dZ——排气筒几何高度以上的大气温度梯度，K/m；
• 高斯扩散模式中σy、σz的确定
小风（1.5m/s>u10≥0.5m/s）和静风（u10<0.5m/s）扩散参数的系数γ01、γ02
稳定度
A B C D E F
γ01
u10<0.5m/s
1.5m/s>u10 ≥0.5m/s
0.93
0.76
0.76
0.56
0.55
0.35
0.47
0.27
0.44
0.24
②当1700kJ/s<Q h<2100kJ/s时，
HH 1(H 2H 1)Q h4 107000 (5-17)
H 1 2 ( 1 V s D 5 0 .0 Q h 1 ) /u 0 .0( Q 4 h 1 87 ) /u 0
式中：Vs——排气筒出口处烟气排出速度，m/s；
D——排气筒出口直径，m；
0.5≤τ<1
0.2
• 高斯扩散模式中σy、σz的确定(P118)
（2）小风（1.5m/s＞u10≥0.5m/s）和静风（u10<0.5m/s）时
扩散参数σy和σz通常可表示成下列函数形式：
σy=γ01T，σz=γ02T
T：烟团运行时间；
γ01、γ02：小风和静风时0.5h取样时间的扩散参数的系数； 查表求γ01、γ02
（2）连续面源扩散模式： （P114）
积分法 虚点源法（后退点源）
4．特殊情况下大气污染物预测模式
(1)小风和静风的点源扩散模式 (2)颗粒物扩散模式 (3)熏烟扩散模式
(1)小风和静风的点源扩散模式
以排气筒地面位置为原点，平均风向为X轴，地面任一点（x, y）
小于24小时取样时间的浓度cL(mg/m3)建议按下式计算：
下风距离,m
0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000
横（
向取
扩样
散时
参间
数为
0.5
幂
函 数 表
小 时 ）
达
式
如果取样时间大于0.5h，则铅直方向扩散参数不变，横
向扩散参数及稀释系数满足下式：
y2
y1
(2 1
)q
σyτ2——对应取样时间为τ2时的横向扩散系数，m；
σyτ1——取样时间为0.5小时计算得到的横向扩散系数，m；
q——时间稀释指数，由下表确定。
时间稀释指数q
适用时间范围，h
1≤τ<100
0.3
①当烟气热释放率Qh大于或等于2100kJ/s，且烟气温度与环 境温度的差值△T大于或等于35K时，△H采用下式计算：
Hn0Qh n1Hn2u1
Qh
0.35PaQv
T Tt
△T=Tt-Ta
(5-16)
式中：n0——烟气热状况及地表状况系数； n1——烟气热释放率指数； n2——排气筒高度指数； *Qh——烟气热释放率，kJ/s； H——排气筒距地面几何高度，m，超过240m取H=240m； Pa——大气压力，hPa； *Qv——实际排烟率，m3/s； △T——烟气出口温度与环境温度差，K； Tt——烟气出口温度，K； Ta——环境大气温度，K； *u——排气筒出口处平均风速，m/s。
• 卫生防护距离 • 大气环境保护对策
6.1 大气环境容量
定义：在给定的区域内，达到环境保护目标而允许排放的大气
污染物总量。大气环境容量的确定，对于大气污染防治，制定大 气环境规划以及促进区域经济健康持续发展是十分重要的。
有关因素：
⑴涉及的区域范围与下垫面复杂程度 ⑵空气环境功能区划及空气环境质量保护目标 ⑶区域内污染源及其污染物排放强度的时空分布 ⑷区域大气扩散、稀释能力 ⑸特定污染物在大气中的转化、沉淀、清除机理
推导得到地面轴线浓度模式：
C(x,0,0) Q exp(He2)
uyz
2z2
掌握
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
地面最大浓度模式
σy和σz 是距离x的函数，随x的增大而增大，通 常可表示成下列幂函数形式：
y 1x1
z 2x2
式中γ1、γ2、α1、α2均为常数。
Q u y z
（3）静风和小风条件下△H的计算
H5.50Q h1/4(d d T za0.0098)3/8
(5-20)
3. 非点源大气污染物扩散预测
（1）连续线源扩散模式 ： （P113）
在高斯模式中，连续线源等于连续点源在线源长度上的 积分。直线型线源等简单情形，可求出连续线源浓度的解 析公式（线源与风向垂直、平行、成一定角度）。
稳定度等级 A B
B~C C
C~D D
D~E E F
α1
0.901074 0.850934 0.914370 0.865014 0.919325 0.875086 0.924279 0.885157 0.926849 0.886940 0.929418 0.888723 0.925118 0.896864 0.920818 0.896864 0.929418 0.888723
0.44
0.24
γ02
u10<0.5m/s
1.5m/s>u10 ≥0.5m/s
1.57
1.57
0.47
0.47
0.21
0.21
0.12
0.12
0.07
0.07
0.05
0.05
• *有效源高的计算
有效源高H等于烟囱实体高度Hs与烟流抬升高度△H之和：
He=Hs+△H
（1）有风时，中性和不稳定条件下，△H按下述方法计算。
下风距离,m
0~300 300~500
>500 0~500 >500 0~500 >500
0~2000 2000~10000
>10000 1~1000 1000~10000 >10000 1~2000 2000~10000 >10000 1~1000 1000~10000 >10000 1~1000 1000~10000 >10000
1.2 高斯模式的四点假设
（1）污染物在空间中呈正态分布（高斯分布）； （2）在整个空间中风速是均匀的、稳定的； （3）源强是连续均匀的； （4）在扩散过程中污染物质量是守恒的。
对后述的模式只要没有特殊指明，以上四点假设 条件都是遵守的。
1.3 连续点源高斯模式(P111)
当有风时（u10≥1.5m/s）
数
据
稳定度等级 A B
B~C C
C~D D
D~E E F
α2
1.12154 1.52360 2.10881 0.964435 1.09356 0.941015 1.00770
0.917595
0.838628 0.756410 0.815575 0.826212 0.632023 0.555360 0.776864 0.572347 0.499149 0.788370 0.565188 0.414743 0.784400 0.525969 0.322659
(2)颗粒物扩散模式（倾斜烟羽扩散模式）
适用于颗粒物粒径＞15μm的污染物。
cp2(1 uy)Qz exp[2Y2y2(Vgu2xz2He)2]
Vg
d 2 g 18 u
式中： α为尘粒子的地面反射系数； Vg为尘粒子的沉降速度。 d、ρ分别为尘粒子的直径和密度； g为重力加速度，μ为空气动力粘性系数。
垂（
向取
扩样
散时
参间
0.5
数
幂小
函 数 表
时 ）
达
式
数
据
说明: P117
平原地区农村及城市远郊区的扩散参数选取方法是： A、B、C级稳定度直接由表查算，D、E、F级稳定度则需向 不稳定方向提半级后由表查算。 工业区或城区中的点源扩散参数选取方法是：A、B级不提 级，C级提到B级，D、E、F级向不稳定方向提一级，再按 表查算。 丘陵山区的农村或城市扩散参数选取方法同工业区。
随x增大而减小，e x p (
He 2
2
2 z
)
随x的增大而增大
两项共同作用的结果，必然在某一距离x处出现浓度c的最大值!
地面最大浓度模式(P112)
Cmax
2Q
euHe2P1
掌握
xmax (He)12 (1
( 1 )
) 1 22
2
2
掌握
(1 )
P1 (1
2 2 12
1(11 ) (11 ) 1(11 )
γ2
0.0799904 0.00854771 0.000211545
0.127190 0.0570251 0.114682 0.0757182
0.106803
0.126152 0.235667 0.136659 0.104634 0.400167 0.810763 0.111771 0.528992 1.03810 0.0927529 0.433384 1.73241 0.0620765 0.370015 2.40691