第三章空气污染物的迁移规律.

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天气形势和地理地势的影响 ⑴天气形势 天气形势指大范围气压分布的状况； 不利的天气形势和地理特征结合在一起可使污染程度加剧。 如高压区的下沉逆温，持续时间长，范围分布广，厚度大， 容易造成大的污染事件。 ⑵地理地势 由于不同地形地面之间的物理性质存在着很大差异，从而引 起热状况在水平方向上分布不均匀。 热力差异在弱的天气系统条件下有可能产生局地环流，主要 有：海陆风、城郊风和山谷风等。 局地环流是一种中、小尺度（几公里、几十公里至100多公 里）的区域性环流。
3.3 室内空气污染物的迁移
• 颗粒污染物的迁移： • 降低颗粒污染物的产生量及控制室内空气中的微粒运动是 消除室内颗粒污染物的根本措施。
自然渗风 室外颗粒物质 机械通风 人员进出 室内
3.3 室内空气污染物的迁移
• • • • 1、颗粒物的迁移 建筑物的通风方式可以分为三类： 风机驱动的机械通风。（大型商用建筑） 热压和风压共同作用并且预先设计合理开口的自然通风。（颗粒物穿 透率近似于1） • 通过围护结构缝隙的无组织的渗透换气。（常见于住宅，颗粒穿透率 取决于围护结构缝隙的情况、室内外的压差以及颗粒的特性。） • 重力沉降和布朗运动
3.1 大气的组成及其主要污染物
• 二、大气层的结构 • 由于地球旋转作用以及距地面不同高度的各层次大气对 太阳辐射吸收程度上的差异，使得大气的温度、成分、电荷 性质等气象要素在垂直方向上呈不均匀的分布。
3.1 大气的组成及其主要污染物
• 1、对流层 • 特点： • 大气层的底层，平均厚度为12km；它同时是地球大气层里 密度最高的一层，它蕴含了整个大气层约75%的质量，以及 几乎所有的水蒸气及气溶胶。 • 对流层内大气的重要热源是来自地面的长波辐射，气温随高 度的增加而降低（0.65℃/100m）； • 有发生气体的垂直对流运动。 • 对流层可分为
第3章 空气污染物的迁移规律
• 3.1 大气的组成及其主要污染物 • 3.2 大气中污染物的迁移 • 3.3 室内空气污染物的迁移
3.1 大气的组成及其主要污染物
• 一、大气的主要组分 • 主要成分：N2 78.08%,O2 20.95%,Ar0.934%,CO20.0314%
• 稀有气体：He、Ne…… • 水：1%~3%（可变） • 痕量组分：H2,CH4,CO,SO2,NH3,N2O,O3
3.2 大气中污染物的迁移
• 大气中污染物的迁移：是指由污染源排放出来的污染物由于 空气的运动使其传输和分散的过程。 • 迁移过程可使污染物浓度降低。 • 大气圈中空气的运动主要是由于温度差异而引起的。 • 影响大气污染物迁移的因素：
机械运动（风和湍流）
天气形势和地理地势造成的逆温现象
污染源本身的性质
3.3 室内空气污染物的迁移
• 湿：如果围护结构设计不当，水蒸气会在表面或内部材料 的空隙中冷凝成水珠或冻结为冰，使保温材料受潮，导热 系数增大，保温能力降低。 • 水蒸气凝结或冻结将使围护结构传热系数增大，加大围护 结构的传热量，加速围护结构的损坏。 • 余热迁移：在由大尺度构件组成的现代建筑中，围护结构 的空气渗透性严重影响室内的热状况、热损失及通过各围 护结构的传热。 • 当围护结构具有空气渗透时，在围护结构的内表面上的热 流值最大，随着逐渐靠近外表面，热流值逐渐减小，这是 由于加热通过围护结构渗透的室外空气时的热再生而产生 的。
3.2 大气中污染物的迁移
3.2 大气中污染物的迁移
• 海陆风 • 海洋由于有大量水其表面温度变化缓慢，而大陆表面温度变 化剧烈。 • 白天陆地上空的气温比海面上空高，在海陆之间形成指向大 陆的气压梯度，较冷的空气从海洋流向大陆而生成海风。 • 夜间海面的温度较陆地高，在海陆之间形成指向海洋的气压 梯度，于是陆地上空的空气流向海洋生成陆风。
3.1 大气的组成及其主要污染物
• • • • 2、平流层 指对流层顶部到50km的大气空间 高度增加 气温升高（平流层顶部约0℃） 在15-35km处存在臭氧层，可吸收太阳中的紫外线，使此 层温度随高度升高而升高。 • O3+紫外线 O2+O O3 +热量 • 平流层垂直对流运动很小，只有因地球自转而产生的平流 运动
3.2 大气中污染物的迁移
• • • • 山谷风 是山坡和谷地受热不均匀而产生的一种局地环流。 白天形成由谷底流向山坡的谷风。 夜间山坡上的冷空气沿坡下滑形成山风。
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• 夜间冷空气沿坡下滑，在谷底聚积，往往造成严重的空气污染。 • 例：兰州市位于黄河河谷地带，南北两侧被两座山脉夹住，整个城市是 狭长的地形。空气的不流通使污染物无法散尽。更重要的是，在兰州西 部有一个全国大的化学工业基地，加重了兰州的污染。
3.1 大气的组成及其主要污染物
• 三、大气中的主要污染物
分类
• 按物理状态分类：气态污染物、颗粒物 • 按形成过程分类： • 一次污染物：直接从污染源排放的污染物质（CO，SO2， NO） • 二次污染物：一次污染物经过化学反应形成的污染物质 （O3、硫酸盐颗粒物） • 按化学组成分类：含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物、 含卤素化合物。
3.2 大气中污染物的迁移
• • • • • 海陆风对空气污染的影响作用 ①循环作用 污染物可循环积累达到较高浓度 ②往返作用 在海陆风转换时，污染物可往返于海陆间。
3.2 大气中污染物的迁移
• 城郊风 • 在城市中大量燃料的燃烧，造成了市区温度比郊区高，这个现象称为城 市热岛效应。这样，城市暖而轻的空气上升，四周郊区的冷空气向城市 流动，形成城郊环流。 • 城郊风对空气污染的影响： • 由于城市风的存在，城区的污染物随热空气上升，往往在城市上空笼罩 着一层烟尘等形成的穹形尘盖，使上升的气流受阻，污染物不易扩散， 所以上升的气流转向水平运动，到了郊区下沉，下沉气流又流向城市的 中心。如果城市的四周有工厂，这时工厂排出的污染物一并集中到城市 的中心，致使城市的空气更加混浊。所以城市风在某种情况下能加重市 区的大气污染。例如日本北海道的旭川市，人口仅20万，市郊是山地丘 陵，市区为平地，在市郊周围山地建了工厂，本意是想让市区避开空气 污染源。结果事与愿违，城市风使市郊的烟尘涌入市区，反而使没有污 染源的市区污染浓度比有污染源的郊区高出了3倍左右，造成了市区的 严重污染。
3.1 大气的组成及其主要污染物
• • • • • • • • • • • 3、中间层 处于50~80km高度。 气温随高度的增加而降低。 垂直分布特征与对流层相似。 该层内空气垂直运动相当强烈。 4、热层 在80~800km之间。 温度随高度的增加而迅速上升。 空气稀薄，在紫外线和宇宙射线的辐射下，空气高度电离。 5、散逸层 位于800km以上，空气更为稀薄，大气质点不断地向星际空 间逃逸。
3.3 室内空气污染物的迁移
• 2、气态污染物的迁移 • TVOC • VOC散发模型基于假定污染物在室内分布均匀等6个假设条 件 • 3、热湿气体的迁移分析 • 室内余湿迁移 • 当围护结构两侧空气的水蒸气分压力不相等时，水蒸气将 从分压力高的一侧向分压力低的一侧转移。 • 温：由于围护结构两侧空气温度不同，围护结构内部形成 一定的温度分布；