静风条件下烟尘扩散模式研究

大气污染物的传输与扩散模拟在现代城市中，大气污染已经成为一项严峻的问题。

空气中的污染物对人类健康和生态环境造成了极大的影响。

为了解决这一问题，科学家们开始研究大气污染物的传输与扩散规律，并开展各类模拟研究。

大气污染物的传输与扩散受到多种因素的影响。

首先，气象条件是影响大气污染物传播的重要因素之一。

风速、气温和湿度等因素会直接影响大气污染物的传输速度和方向。

风速越大，污染物的传播范围就越广；湿度越高，污染物的浓度就越易被稀释。

其次，地理条件也会对大气污染物的传输与扩散产生重要影响。

城市的地形、高楼大厦等建筑物会影响风的流动，从而影响污染物的扩散。

此外，道路交通、工业排放等人为因素也是大气污染的重要来源，它们直接影响着大气污染物在城市中的传播。

为了研究大气污染物的传输与扩散规律，科学家们利用模型进行模拟研究。

这些模型根据气象条件、地理条件和人为因素等多个因素进行建模，并通过数学计算得出污染物的传输与扩散情况。

这些模型在实际应用中发挥了重要的作用。

例如，在环境保护部门，模型的使用可以帮助监测和评估大气污染物的扩散情况，为制定管控措施提供依据。

在城市规划领域，模型也可以用于预测新建项目对周边环境的影响，从而提前做好环境保护措施。

同时，模型也可以用于指导医疗健康领域的研究，帮助科学家们了解大气污染物对人体健康的潜在危害。

在模拟研究中，科学家们还遇到了一些挑战。

首先，建模需要大量的数据支持，而且这些数据往往来自不同来源，质量和准确性各不相同。

科学家们需要对数据进行采集、整理和校正，以保证模型的可靠性。

其次，建模过程中的参数选择也是一个关键问题。

不同参数的选择可能导致不同的结果，科学家们需要仔细考量，确保模型的准确性和可靠性。

最后，模型的运算也需要消耗大量的时间和计算资源，科学家们需要采用高效的算法和计算平台，以完成模拟研究。

尽管面临诸多挑战，科学家们在大气污染物传输与扩散模拟研究方面取得了重要进展。

他们不断改进和优化模型，提高模拟的准确性和可靠性。

大气污染物气象扩散模型研究引言:大气污染对人类健康和环境造成了严重的影响。

如何准确预测和评估大气污染物的扩散过程成为了环境科学领域的重要研究问题之一。

为了更好地理解和解决这一问题，科学家们开展了大量的研究工作，其中包括大气污染物气象扩散模型的研究。

本文将介绍大气污染物气象扩散模型的研究现状、主要的模型及其应用领域。

一、大气污染物气象扩散模型的研究现状大气污染物气象扩散模型是通过建立数学模型，模拟和预测大气污染物在大气中的传输、扩散和沉降过程。

这些模型基于大气环流、物理过程和化学反应等因素进行计算，以提供精确的大气污染物浓度和传播方向等信息。

目前，大气污染物气象扩散模型研究主要集中在以下几个方面：1.物理参量模型：物理参量模型通过对大气层的物理特性和过程进行建模，如大气环流、湍流扩散和大气边界层等，来描述大气污染物的传输和扩散行为。

常见的物理参量模型包括Gaussian模型、Box模型和Lagrangian模型等。

这些模型基于物理方程和统计学原理，能够较好地模拟大气污染物的传输和扩散过程。

2.数值模拟模型：数值模拟模型是通过将大气分为网格单元，利用数值方法求解运动方程和污染物浓度的方程，来模拟大气污染物的传输和扩散过程。

常见的数值模拟模型包括Eulerian模型、Lagrangian模型和Hybrid模型等。

这些模型基于数值计算方法，能够更加精细地模拟大气污染物的传输和扩散过程。

3.数据驱动模型：数据驱动模型是通过利用大量的观测数据和统计方法，来建立大气污染物的传输和扩散模型。

常见的数据驱动模型包括回归模型、神经网络模型和支持向量机模型等。

这些模型基于数据分析和统计学方法，能够从观测数据中发现污染物的扩散规律，对大气污染进行预测和评估。

二、主要的大气污染物气象扩散模型1. Gaussian模型：Gaussian模型是一种基于统计学原理的物理参量模型，常用于描述大气污染物的传输和扩散过程。

该模型假设污染物浓度服从高斯分布，并考虑大气环流、湍流扩散和大气边界层等因素，能够较好地模拟污染物的传输过程。

中央空调系统中污染物扩散的模拟研究中央空调系统是现代建筑中广泛采用的一种空气调节设备。

随着建筑物的密闭性和人口密度不断增加，它们对空气质量的要求也越来越高。

因此，中央空调系统的室内空气质量问题备受关注，其中污染物的扩散问题是一个重要的研究方向。

中央空调系统的室内空气质量问题主要包括两个方面：一是室内空气中的污染物种类和浓度；二是温度、湿度和气流等参数的控制。

其中，污染物的扩散与调节系统的设计、室内物理结构、人员活动等因素密切相关。

因此，在分析室内污染物扩散问题时，需要考虑多种因素。

首先，室内物理结构对污染物扩散的影响是显著的。

建筑物内部有许多区域，如走廊、房间、开放式工作区等，它们的布局和开放程度会对气流的流动和污染物扩散产生影响。

例如，在开放式工作区内，人员的活动和机器设备的工作会导致气流的紊乱，从而加剧了污染物的扩散。

因此，对不同区域的气流和污染物扩散进行模拟和分析是十分必要的。

其次，中央空调系统的参数对室内气流和污染物扩散具有重要影响。

温度、湿度和气流速度等参数的调节可以控制室内气流的流动方向和速度，从而影响污染物的扩散。

例如，将空调送风口设置在室内的高处，可以强制产生从高处到低处的气流，从而促进污染物在室内的扩散。

因此，在进行气流模拟时，需要将中央空调系统的参数和运行状态考虑在内。

最后，人员活动是室内气流和污染物扩散的重要因素之一。

人类的呼吸、语音和活动均会产生污染物，如CO2、PM2.5等。

另外，人员活动也会产生气流，从而影响室内气流的流动方向和速度。

因此，对于不同的人员活动场景，需要进行气流和污染物扩散模拟，以确定适当的气流参数和空气净化方案。

总之，在中央空调系统中进行污染物扩散的模拟研究具有重要的应用价值。

通过模拟不同气流、污染物扩散、人员活动等因素对室内环境的影响，可以为设计合理的空气调节系统和净化方案提供重要参考。

利用扩散和相对运动原理除霾的初步试验研究王连泽㊀牛洪涛㊀彭宁宁㊀沈㊀熊（清华大学工程力学系，北京１０００８４）摘要：通过试验验证了细微颗粒存在较强的浓度梯度扩散现象，及净化设备向污染空气的相对运动可以更快速净化污染空气㊂首先在实验室中通过发烟模拟重度雾霾环境，净化装置由金属丝网和特殊极线按常规电除尘器的布置方式组成㊂装置固定时，房间颗粒物浓度降至５０％时，约需２ ８ｍｉｎ，而降至２０％以及恢复到发烟前初始状态，则分别需要约８ｍｉｎ和１６ｍｉｎ㊂装置移动时，房间颗粒物浓度降至５０％时，约需２０ｓ；距离净化装置１，３，６ｍ处的浓度测量值很接近，浓度梯度在实验工况最大为１５μｇ／（ｍ３㊃ｍ）㊂距离净化装置１，３，６ｍ３个位置中，１ｍ处颗粒迁移速度最大，从约０ ０２ｍ／ｓ增大到约０ ０７ｍ／ｓ㊂户外实验净化装置由ＲＳ芒刺线和铁丝网简易拼凑而成，在距离其３ｍ位置，雾霾浓度双向平均可降低约２５ ５％㊂关键词：浓度梯度；扩散；相对运动；除霾ＤＯＩ：１０ １３２０５／ｊ．ｈｊｇｃ．２０１５１２０１６ＰＲＩＭＡＲＹＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＨＡＺＥＲＥＭＯＶＡＬＭＥＴＨＯＤＢＡＳＥＤＯＮＤＩＦＦＵＳＩＯＮＡＮＤＲＥＬＡＴＩＶＥＭＯＴＩＯＮＷａｎｇＬｉａｎｚｅ㊀ＮｉｕＨｏｎｇｔａｏ㊀ＰｅｎｇＮｉｎｇｎｉｎｇ㊀ＳｈｅｎＸｉｏｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐｕｒｉｆｙｉｎｇｐｏｌｌｕｔｅｄａｉｒｉｎｌａｒｇｅｏｐｅｎｓｐａｃｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｄ，ｂａｓｅｄｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｍｏｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｏｔｈｅｐｏｌｌｕｔｅｄａｉｒ．Ｉｎｔｈｅｉｎｄｏｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｓｅｖｅｒｅｈａｚｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｆｕｍｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｏｆｍｅｔａｌｗｉｒｅａｎｄｇａｕｚｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｆｉｘｅｄ，ｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｍａｔｔｅｒ（ＰＭ）ｉｎｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｔｏ５０％ｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｖａｌｕｅ，２ ８ｍｉｎｕｔｅｓｉｓｎｅｅｄｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｏ２０％ｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｌｅｖｅｌ，８ａｎｄ１６ｍｉｎｕｔｅｓａｒｅｎｅｅｄｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｗｈｅｎｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｍｏｖｅｄ，ｏｎｌｙ２０ｓｅｃｏｎｄｓｉｓｎｅｅｄｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｔｏ５０％．Ｉｎｏｕｔｄｏｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ａ２５ ５％ｃｕｔｄｏｗｎｏｆｈａｚｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｒｅａｃｈｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔ；ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ；ｒｅｌａｔｉｖｅｍｏｔｉｏｎ；ｈａｚｅｒｅｍｏｖａｌ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期：２０１５－０６－０３０㊀引㊀言雾霾的形成原因㊁成分分布㊁迁移特性及对环境和人类健康影响的研究一直吸引着众多科研工作者［１⁃８］㊂雾霾对人们健康的危害已越来越明晰，实用除霾技术已成亟需㊂首先，靠从源头上控制ＰＭ２ ５排放，对中国这样一个人口众多㊁污染源广泛且复杂多样的大国非常困难㊂其次，即使能对各种污染源都采取源头控制，解决雾霾问题也需要数十年时间㊂再有，因除尘技术效率顶点变缓的特点，为多捕集微量的ＰＭ２ ５而继续投入巨额资金，也有失科学性㊂以目前典型电厂系统为例，排放标准从５０ｍｇ／ｍ３降到２０ｍｇ／ｍ３需增加的投入与从初始约５０ｇ／ｍ３降到约５０ｍｇ／ｍ３相当，其效益降低了４００倍㊂而同样的投入，如果用于城市大气除霾，集中处理汽车尾气的颗粒㊁交通扬尘㊁施工扬尘㊁居民生活排烟，以及包含上述电厂排放的难以净化的工业粉尘等等，综合空气质量应该能得到更高效地改善㊂除霾研究吸引了国内外众多科研工作者的兴趣，但由于其本身的特殊性和难度，研究成果还很少㊂目前已提出的如公交车站空气净化装置㊁埋地线圈，空中喷液氮㊁液态二氧化碳㊁化学催化剂，雾炮㊁城市风道［９⁃１３］等方案，仅有少部分开始试用㊂另外，无论雾霾的成因及演化规律如何，从大气中清除颗粒物都是提升空气质量的最彻底途径㊂虽然同属从气体中分离固体颗粒，但大气除霾与工业除尘不同㊂首先，除尘系统颗粒物浓度时常高达约５０ｇ／ｍ３，而颗粒浓度为５００μｇ／ｍ３已达到重度雾霾水平，相差１０万倍㊂所以，大气除霾装置用于吸附雾霾颗粒的表面积和清灰频率相对小得多，由此，可以利用金属丝网或粗网孔碳纤维布做为吸附表面以减小风阻㊁降低成本等㊂本文提出了２种除霾方式，并在改造的密闭实验室和河北沧州某户外实验场地对其原理进行了验证，并认为该除霾方式具有一定的可行性：１）借助扩散原理除霾：如同分子热运动造成的分子扩散一样，粒径极其微小的雾霾颗粒的布朗运动也存在着较强的浓度梯度扩散㊂当靠近净化装置的雾霾颗粒被除去后，远处的雾霾颗粒会在浓度梯度作用下，迁移到净化装置，进而被除去㊂因此，在特定区域的合适位置设置净化装置，如建筑物楼顶结合灯箱广告牌等设置净化装置，建筑物外墙设置净化装置等，这些净化装置（简称 除霾屏风 ）有望对降低大气颗粒物质量浓度起到明显作用㊂有风或存在温度梯度时，空气的流动会强化其净化效果㊂基于主导风向设置的除霾屏风，相当于利用风力将污染空气输送到了净化设备㊂２）利用相对运动原理除霾：污染空气通过收集㊁加压㊁输送等环节到净化设备，是通常的污染空气净化过程㊂但这种传统方式对敞开式大空间除霾难以适用㊂试想把电除尘器去掉外壳，仅保留半个电场，将沉重的碳钢框架改为轻便的碳纤维型材框架，将碳钢收尘极板改为轻质粗网孔碳纤维布，便可形成一个庞大的除霾网㊂其靠飞艇悬挂遥控飞行或气球悬挂㊁下方机动车拖曳行进等方式，均可开始工作㊂但无论哪种除霾方式，都难以把坚直方向３５０ｍ高，水平几乎没有边界的雾霾全部涵盖㊂但与众多颗粒物的散发 源 对应，除霾装置形成的颗粒物的 汇 是能捕集细微颗粒的㊂只要其布点合理㊁容量足够，就能创造出一条类似 浴盆曲线 的浓度分布曲线，使被关心区域处于 盆底 ㊂那么，即使在重度雾霾天气，除霾装置也能形成一个位置由近及远，浓度由低及高的作用区域，空气质量仍属于优良的范围㊂至于除霾网没有扫掠到的空间，同样是扩散作用，也能使附近（下方）未被扫掠空间的颗粒物质量浓度降低，改善地面呼吸带的空气质量㊂１㊀试验部分１ １㊀实验室研究实验房间面积７ｍˑ７ｍ，高度为３ｍ㊂试验流程如图１所示㊂图１㊀试验流程示意Ｆｉｇ．１㊀Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｏｃｅｄｕｒｅ试验模型（净化装置）厚度为４００ｍｍ㊁宽度为１０００ｍｍ㊁高度为２０００ｍｍ，上下端面用绝缘板固定５根放电极线，其他４个表面固定铁丝网㊂该装置极线长度１０ｍ，收尘铁丝网面积５ ６ｍ２㊂净化装置占房间面积０ ８２％，占房间容积为０ ５４％㊂烟雾用燃烧消防演练用的烟饼产生，烟饼由锯末㊁硫磺㊁助燃剂㊁粘接剂等组成㊂供电装置为冶金部安全环保装备研究所生产的ＣＫ１００／１０型高压硅整流器控制器；以Ｑ４⁃Ｖ型静电电压表校验电压，以ＤＹ２１０系列四位半数字万用表校验电流㊂颗粒信息检测分别用ＰＤＳＡ⁃２型相位多普勒粒径测速仪（北京飞骊佳科技服务有限公司）系统测量表征颗粒物浓度的光电流信号和颗粒迁移速度，用ＡＱＭ⁃８０００型ＰＭ２ ５监测仪（北京聚道合盛科技有限公司）测量颗粒浓度，以更深入分析试验数据并使两种测量仪器相互校验㊂１ ２㊀户外除霾研究部分试验场地为四周厂房围成的１个Ｌ型小院，试验模型（净化装置）及测量仪器与周围建筑物的相对关系如图２所示㊂图２㊀户外试验相对位置示意Ｆｉｇ．２㊀Ｏｕｔｄｏｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌａｙｏｕｔ净化装置用ＲＳ芒刺线和两种铁丝网拼凑而成，阴极线悬挂在上方铁丝上，铁丝通过塑料板绝缘固定在两侧墙壁上，接地阳极板用的铁丝网固定在地面上㊂阴极线长１２０ｍ㊁铁丝网面积３８ｍ２㊂供电装置为ＨＥＰ８０００超高频高压静电电源（北京国电龙富科技有限公司）㊂ＰＭ２ ５监测仪器布置在净化装置两侧，间距各３ｍ㊂２㊀结果及分析２ １㊀静止空间除霾效果将净化装置放置在房间中央，ＰＤＳＡ⁃２系统放置在距离净化装置３ｍ的房间一端㊂在接近房间中央燃烧一块烟饼，关闭所有已进行过密封处理的门窗，待烟雾均匀扩散在整个房间后等待３０ｍｉｎ以上㊂使得无论是从视觉效果还是从光电流信号，在确信不启动净化装置，不开启门窗通风等情况下，烟雾基本等浓度弥散在实验房间后，启动净化装置，并定义此时时间为０㊂净化装置上施加电压５３ｋＶ，此时电流约８ｍＡ，装置启动前与启动后的第３，６，１０ｍｉｎ时房间灰霾外观对比照片见图３㊂ａ 净化装置启动前；ｂ 启动后３ｍｉｎ；ｃ 启动后６ｍｉｎ；ｄ 启动后１０ｍｉｎ㊂图３㊀净化装置启动前后视觉对比Ｆｉｇ．３㊀Ｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｖｉｓｕａｌｓｅｎｓｅｏｆｔｈｅｉｎｄｏｏｒａｉｒｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｄｅｖｉｃｅｓｔａｒｔｕｐ㊀㊀光电流值随时间的变化情况如表１所示㊂表１㊀净化装置固定时光电流值随时间的变化Ｔａｂｌｅ１㊀Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｌｉｇｈｔｃｕｒｒｅｎｔｗｉｔｈｔｉｍｅｗｈｉｌｅｍｏｄｅｌｆｉｘｅｄ时间／ｍｉｎ－１０１２３４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６光电流值／μＡ６１１０９１７２５２４１３３２９２６２２１９１７１４１２１０８７６㊀㊀注：时刻 ０ 为净化装置启动时刻， －１ 代表发烟前的数据㊂㊀㊀从表１可知：与净化装置有一定距离的测量仪器处颗粒物浓度随时间降低㊂颗粒物浓度降低至原浓度５０％时约需２ ８ｍｉｎ，降低至２０％时约需８ｍｉｎ，降低至发烟前初始状态约需１６ｍｉｎ㊂由此可以推论，原始浓度越低，达到相同净化效率的时间就越长㊂根据上述实验结果，完全密闭房间远离净化设备的空气中颗粒物浓度降低可以判定，细微颗粒存在较强的扩散能力㊂空间中细微颗粒浓度趋向于均等的趋势，可以使一个净化设备清洁远距离的污染空气㊂另一方面，从净化装置的工作过程可以知道，如果用于有一定风速的环境，造成颗粒物的湍流输运，其净化效果将会更好㊂２ ２㊀净化装置相对运动的除霾效果用与２ １相同的实验方法，在启动的同时以约１ｍ／ｓ的速度移动净化装置，使净化装置在平面上扫掠到整个房间，此过程耗时约２０ｓ时，颗粒物浓度降低至５０％㊂由此可以看出：装置与颗粒物直接接触时的净化能力要远高于被动等待颗粒物扩散过来再净化的能力㊂２ ３㊀浓度梯度的测量为修正ＰＭ２ ５浓度监测仪的固有系统误差，首先在距离净化装置３ｍ处集中布置３台，根据它们的测量结果计算出每台仪器的修正系数㊂然后将净化装置放置在房间最远端，在距离其１，３，６ｍ的位置分别布署这３台ＰＭ２ ５浓度监测仪㊂将各台仪器的测量值修正后，分别计算两两之间的浓度差值，并根据相对距离不同进行了加权平均的浓度梯度值，然后再计算相对浓度数据段，如５０００ ６０００μｇ／ｍ３的浓度梯度平均值㊂并根据均方根误差，剔除了数据中的坏点㊂图４给出了实验期间随着房间颗粒浓度降低，浓度梯度的变化情况㊂由此可见：颗粒物浓度梯度的分布情况与预先估计基本吻合，流场颗粒浓度高时，浓度梯度就大㊂图４中的浓度梯度数据，只是在该净化效率下由该组数据计算所得，不同实验工况㊁净化效率下，浓度梯度的数值将不同㊂实验工况下，１，３，６ｍ处的浓度测量值很接近，因此浓度梯度并不大㊂在流场中颗粒物浓度最高阶段为６０００ ７０００μｇ／ｍ３，浓度梯度约为１５μｇ／（ｍ３㊃ｍ）㊂Ң 颗粒浓度平均值； ʏ 浓度梯度加权平均值；浓度梯度加权平均值多项式似合曲线㊂图４㊀浓度梯度随浓度及时间的变化Ｆｉｇ．４㊀ＴｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔｏｆＰＭ２ ５ｗｉｔｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｔｉｍｅ２ ４㊀颗粒迁移速度的测量基于分子动理论，在流场稳定且均匀时，颗粒受分子碰撞和相互碰撞作用，满足统计平衡，故颗粒运动和扩散都无规则㊂当流场中出现浓度梯度时颗粒间的碰撞不平衡，高浓度侧碰撞次数多，使得颗粒受到一个指向低浓度侧的作用力（合力），因而将产生一个指向低浓度方向的速度㊂图５展示了迁移速度的测量结果㊂Ң １ｍ处迁移速度； ʏ ３ｍ处迁移速度； һ ６ｍ处迁移速度；１ｍ处迁移速度时段平均值；⁃⁃⁃３ｍ处迁移速度时段平均值；－－－６ｍ处迁移速度时段平均值㊂图５㊀不同位置迁移速度随时间的变化Ｆｉｇ．５㊀ＴｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆＰＭ２ ５ｗｉｔｈｔｉｍｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎ㊀㊀实验是将ＰＤＳＡ⁃２系统分别放置在距净化装置１，３，６ｍ位置，重复进行３次实验，以判断颗粒汇流过程中颗粒迁移的速度及与距离的关系㊂图中将３次实验数据做了归一化处理，均平移到以００：００：００为起点，净化装置上电时间分２次，分别为第５ １５ｍｉｎ和第２５ ３５ｍｉｎ㊂由于所用ＰＤＳＡ⁃２系统的一维特性，净化装置启动前所测得的约０ ０２ｍ／ｓ的迁移速度实际上是布朗随机运动的速度㊂当净化装置启动后，颗粒才变成定向迁移㊂从实验过程可以发现：由于迁移速度量级很小，测量过程受干扰大，数值波动相对较大，甚至常常采集失败㊂但净化装置工作后，不同位置的迁移速度都有较明显增加，１，３，６ｍ处分别增大到约０ ０７，０ ０５，０ ０４ｍ／ｓ，证明了颗粒汇流的存在㊂至于净化装置停运后，颗粒迁移速度比先前停运时增大，估计原因是随着净化装置的运行，从其中运动到空间的离子数增多，使空间有更多的颗粒荷上了电荷，而荷电颗粒表现出了比中性颗粒更大的布朗运动速度㊂与浓度测量结果类似，从迁移速度测量结果也未发现不同位置的滞后时间明显不同的情况，同样说明颗粒浓度场与流体压力场具有同样的快速均衡的特性㊂２ ５㊀供电参数对实验结果的影响为检验实验装置净化效率与电场施加电压的关系，实验中变换了几种供电电压，分别测量颗粒物浓度随时间的变化㊂实验结果表明：该净化装置与常规静电除尘器一样，净化效率会随着施加电压的增高而增高㊂图６给出了５２ｋＶ和４３ｋＶ时，３台仪器浓度测量平均值的比较，图中净化装置启动时刻是１０：１０：５５㊂图６㊀不同施加电压对净化效率的影响Ｆｉｇ．６㊀ＴｈｅｃｈａｎｇｅｏｆＰＭ２ ５ｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅ颗粒迁移速度与净化效率一样，也表现出随电压㊀㊀增加而增加的趋势，如图７所示㊂图７㊀不同施加电压对迁移速度的影响Ｆｉｇ．７㊀ＴｈｅｃｈａｎｇｅｏｆＰＭ２ ５ｖｅｌｏｃｉｔｙｗｉｔｈｔｉｍｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅ迁移速度依然表现出很强的波动，但随电压的变化趋势很明显㊂２ ６㊀户外实验ＰＭ２ ５监测数据随时间的变化由于现场条件限制，并未取得不同方位㊁距离㊁风向和风速下的系统测试数据㊂另外，由于场地的特殊性，实验期间实验场地一直有间歇㊁不定向的０ ２ ３ｍ／ｓ的风力㊂净化装置启动时，电场施加了６３ ７１ｋＶ的直流高压㊂不同时间段测量数据变化趋势基本相同，两侧仪器所测数据基本相同㊂图８给出了２０１４年１０月２３日８：３４：２４ １０：３７：５８期间一侧ＰＭ２ ５监测仪所测数据㊂Ә 灰霾浓度； һ 时段平均㊂图８㊀户外实验期间净化装置启停期间ＰＭ２ ５浓度监测数据Ｆｉｇ．８㊀ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｏｕｔｄｏｏｒＰＭ２ ５㊀㊀由图８可以看出：净化装置启动后，测量点的ＰＭ２ ５浓度明显降低，停运后ＰＭ２ ５浓度再次升高㊂净化装置停运期间，ＰＭ２ ５数据虽有波动，但波动幅度很小，这与一定区域短时间内大气雾霾浓度基本稳定相符合㊂净化装置启动后，ＰＭ２ ５数据波动很大，这可能是因为实验场地风向不定造成的㊂但从装置启动期间，波动的最大数值依然小于装置停运期间的最小数值可以判断，净化装置在一定风速范围，一定距离范围内，对下风侧空气有一定的净化能力，这也证明了细微颗粒具有较强的浓度梯度扩散能力㊂图８同时给出了净化装置启动与停止期间的ＰＭ２ ５浓度平均值，该平均值是无风㊁顺风和逆风双向状态的平均值，４次启停期间ＰＭ２ ５的降幅平均值约为２５ ５％（不计每次切换的前后各１ｍｉｎ）㊂实际除霾操作时，净化装置放置在上风侧，如此近距离的下㊀㊀（下转第８３页）。

空气污染物扩散机理分析
空气污染物扩散机理分析
空气污染已经成为一个全球性的问题，严重影响人们的健康和环境的质量。

了解空气污染物的扩散机理对于制定有效的污染防治措施至关重要。

首先，空气污染物的扩散是由气象条件和污染物本身的特性共同决定的。

气象条件包括风速、风向、湍流强度和大气稳定度等。

风速和风向是最重要的因素，它们决定了污染物从源头传输到其他地区的路径。

湍流强度决定了空气中的混合程度，较高的湍流强度有助于将污染物快速稀释和分散。

大气稳定度是指空气的垂直运动性质，不稳定的大气条件会导致污染物上升到大气中层，而稳定的大气条件则会使污染物停留在地面附近。

其次，污染物的物理和化学特性也会影响其扩散。

物理特性包括污染物的粒径、密度和挥发性等。

较小的粒径会使污染物更容易悬浮在空气中，并且具有较长的传输距离。

挥发性污染物会以气态形式存在于大气中，因此更容易扩散。

化学特性包括污染物的反应活性和稳定性。

反应活性较高的污染物会与大气中的其他组分发生化学反应，从而影响其扩散行为。

最后，地形和建筑物也会对空气污染物的扩散产生影响。

地形的高低起伏会影响地面风速的分布，从而改变污染物的传输路径。

建筑物会阻挡风的传播，并产生垂直和水平的湍流，使污染物在其周围积聚。

综上所述，了解空气污染物的扩散机理对于制定有效的污染防治措施至关重要。

风速、风向、湍流强度和大气稳定度等气象条件，污染物的物理和化学特性，以及地形和建筑物等因素都会影响空气污染物的扩散行为。

只有全面了解这些因素，才能更好地预测和控制空气污染物的扩散过程，从而保护人类健康和环境的质量。

大气环境中空气动力学与污染扩散的关联性研究近年来，随着城市化进程的加快和工业化的快速发展，大气污染问题成为了人们关注的焦点。

大气环境中的空气动力学与污染扩散之间的关联性研究，对于我们制定科学合理的环境保护措施具有重要意义。

在大气环境中，气体污染物的扩散主要受到风向、风速等空气动力学参数的影响。

风是大气污染扩散的推动因素之一，它的方向和速度直接影响了污染物的传播路径和速度。

研究表明，风向会影响污染物的传输距离以及不同地点之间的浓度差异。

其中，风向正好与地形分布相一致时，污染物扩散速度会较慢，而当二者方向相背时，污染物则会快速扩散到远距离的区域。

除了风向之外，风速也是影响大气污染扩散的重要因素。

风速的大小将决定污染物在大气中的传输速度。

在风速较大的情况下，污染物可迅速扩散到较远距离，降低了局部污染的风险。

而在风速较小的情况下，污染物容易积聚在特定区域，导致污染局部严重。

因此，了解和预测风速变化对于污染控制具有重要意义。

大气环境中的温度和湿度也会对空气动力学和污染扩散产生影响。

温度的变化会引起大气运动的变化，进而影响大气中污染物的传播。

湿度的变化则与大气污染的形成和分布密切相关。

湿度较高的情况下，污染物容易与水蒸气发生反应，形成含有颗粒物的雾霾。

温湿度因素的研究有助于我们了解大气污染的成因及其扩散规律，为环境治理提供科学依据。

此外，大气环境中的地形、建筑物、植被等因素也会对污染物的扩散和分布产生影响。

地形的起伏会导致气流的变化，进而影响污染物的传播路径和范围。

建筑物的高度和布局会妨碍污染物的扩散，增加了局部污染的风险。

而植被则具有吸附和过滤污染物的功能，有助于改善大气质量。

因此，综合考虑这些因素对于评估污染扩散的影响至关重要。

综上所述，大气环境中的空气动力学与污染扩散之间存在着紧密的关联性。

风向、风速、温湿度以及地形、建筑物和植被等环境因素都会对污染物的传播和分布产生重要影响。

通过对这些因素的深入研究，可以更好地了解和预测大气污染的发展趋势，为环境治理和保护提供科学依据。

火灾烟气扩散模拟技术的研究与实现引言火灾是一种常见的生命财产安全事故，其爆发和发展过程中产生的大量的烟气是造成人员伤亡和财产损失的主要因素之一。

因此，烟气扩散模拟技术的研究与实现成为了火灾应对和扑救中非常重要的一项任务。

近年来，随着计算机技术的发展和应用，烟气扩散模拟技术得到了广泛应用，成为火灾预防、控制和扑救的重要手段之一。

一、火灾烟气扩散模拟技术的概述1.1 烟气特性火灾爆发时，会产生大量的烟气，不仅影响人员逃生和搜救，还会对燃烧物质、建筑物结构等产生严重的损害。

因此，了解烟气的特性对于火灾的防范和控制具有非常重要的意义。

烟气的主要成分是二氧化碳、水蒸气、氧气、氮气和一些有毒有害气体。

随着火灾的发展，烟气将越来越浓密，温度和压力会不断升高，对人员和环境的危害也会逐渐增加。

此外，烟气的流动状况和扩散规律也影响着火灾的蔓延和控制。

1.2 烟气扩散模拟技术的作用烟气扩散模拟技术是利用物理学、数学和计算机等知识对火灾烟气的扩散规律进行预测和模拟的一种技术。

其主要作用有：1）预测火灾烟气的扩散范围和扩散速度，为火灾应对和扑救提供可靠的依据；2）优化建筑物的设计和布局，避免火灾发生和发展；3）评估火灾事故的危害程度和后果，为应急决策提供科学依据；4）指导火灾的控制和扑救，减小人员和财产损失。

1.3 烟气扩散模拟技术的研究进展烟气扩散模拟技术的研究始于20世纪60年代，早期的模拟方法主要是基于物理模型和经验公式的手工计算，随着计算机技术的发展，数字计算和计算机模拟成为了烟气扩散预测的主要手段。

目前，烟气扩散模拟技术已经发展到了第三代，主要特点有：1）模型精度不断提高，包括大气边界层模型、气流跨越障碍物的模型、烟气的传热模型、污染物输运模型等；2）计算精度和效率不断提高，计算烟气扩散和输运机理的复杂性和真实性越来越接近实际情况；3）计算结果的可视化和分析功能越来越强，可以直观地展示烟气扩散效果和预测结果，便于分析和研判。

大气污染物迁移与扩散模拟模型近年来，随着工业化的迅猛发展，大气污染问题成为世界各国共同面临的挑战。

大气污染物的迁移与扩散模拟模型的研究，对于理解和预测大气污染物的传播路径和浓度分布具有重要意义。

大气污染物的迁移与扩散过程受到多种因素的影响，包括气象条件、地形地貌和污染源的特征等。

为了将这些复杂情况模拟并预测大气污染物的迁移与扩散，研究者们开发了各种模拟模型。

在大气污染物迁移与扩散模拟模型中，气象条件起着重要的作用。

气象因素如风速、风向和大气稳定度可以直接影响污染物的传播路径和浓度分布。

通过使用气象数据，可以对大气污染物的迁移与扩散进行预测和模拟。

此外，地形和地貌也对大气污染物的传播具有重要影响。

地形中的山脉、山谷和河流等地貌特征会影响风的流动，从而改变污染物的传播路径和浓度分布。

通过对地形和地貌的建模，并与气象数据结合，可以更准确地模拟大气污染物的迁移与扩散过程。

污染源的特征也是影响大气污染物迁移与扩散的重要因素。

不同污染源的类型和排放强度将影响污染物在大气中的浓度分布。

对于不同类型的污染源，研究者们利用不同的排放模型进行模拟和预测。

通过与实际监测数据进行对比验证，可以提高模拟模型的准确性。

在大气污染物迁移与扩散模拟模型的研究中，数学模型和计算机模拟技术起着核心作用。

利用数学和物理方程来描述气象条件、地形地貌和污染源的特征，再结合计算机模拟技术进行模拟计算和预测。

这些模型可以提供各种研究大气污染问题的工具和方法。

近年来，随着计算机性能的提升和数据获取的便捷，大气污染物迁移与扩散模拟模型的研究也得到了迅猛发展。

研究者们不断改进和完善模型，提高其预测准确性和适用性。

同时，也将模型与实际监测数据相结合，对模拟结果进行验证和修正，以提高模拟模型的可靠性。

大气污染物迁移与扩散模拟模型的研究对于环境管理和政策制定具有重要意义。

通过预测和模拟大气污染物的传播路径和浓度分布，可以为各国政府提供科学依据，制定相关政策和措施来减少大气污染。

空气污染物扩散条件分析空气污染是一个全球性问题，对人类健康和环境造成了严重威胁。

为了更好地理解和应对这一问题，需要进行空气污染物扩散条件的分析。

本文将从几个关键方面进行讨论和分析。

首先，气象条件是影响空气污染物扩散的重要因素之一。

风速和风向对于空气污染物的传播具有决定性的影响。

风速越大，空气污染物的扩散能力就越强，因为风能将其带走。

而风向则决定了污染物传播的方向。

例如，如果污染物扩散方向与人口密集区相同，将对居民的健康造成直接威胁。

此外，气温和大气稳定度也是影响空气污染物扩散的因素。

较高的气温和强烈的大气对流会促使空气混合，使污染物更容易被稀释和扩散。

而较低的气温和较弱的大气对流则会导致污染物积聚，造成污染严重的情况。

地形条件也对空气污染物的扩散起着重要作用。

山脉、山谷和河流等地形特征都会影响风的流动和空气的稀释。

例如，山脉会阻碍风的流动，从而使空气污染物积聚在山谷中。

而河流则可以促使污染物快速扩散，因为河流可以将污染物迅速输送到更远的地方。

此外，排放源的位置和性质也会对空气污染物扩散条件产生影响。

如果排放源位于人口密集区附近，将对当地居民的健康产生重大影响。

而排放源的性质，如排放浓度和排放方式，也会对污染物在大气中的扩散形式产生重要影响。

在实际情况中，经常会出现多种污染物同时排放的情况。

这些污染物的相互作用也会对空气污染物的扩散产生重要影响。

有些污染物具有协同作用，互相加强其毒性和危害程度。

因此，不仅需要考虑单一污染物的扩散条件，还需要综合考虑多污染物排放的影响。

综上所述，空气污染物扩散条件的分析涉及多个因素，包括气象条件、地形条件、排放源的位置和性质以及多种污染物的相互作用等。

只有综合考虑这些因素，才能更好地理解和应对空气污染问题，保障人类健康和环境的可持续发展。

中央空调系统中污染物扩散的模拟研究中央空调系统是大型建筑物必备的设施之一，能够在室内提供舒适的温度、湿度、新鲜空气等条件。

但是，在空调系统中，由于设备使用时间长、维护不当、建筑物本身的污染物等原因，存在着污染物扩散的风险。

为了有效应对空调系统中的污染物扩散问题，需要进行相关的模拟研究，以找出污染物扩散的规律和控制污染物扩散的方法。

首先，为了模拟空调系统中污染物的扩散，需要了解空气在建筑物中的运动规律。

在建筑物中，空气的流动受到建筑结构的影响，通常呈现出三种运动形式，即对流、扩散和过滤。

对流是指空气在建筑内部经由自然或强制的气流传输，而扩散是指在空气中分子的热运动带动下，污染物分子沿着混合层由高浓度处向低浓度处传输。

而过滤是指通过建筑物外部的空气进入建筑物内部，经过各种过滤手段去除空气中的污染物，然后再进入空调系统。

其次，对于空调系统中污染物的扩散，还需要考虑采暖、通风和空调系统的运行方式等因素。

采暖会使室内的温度升高，从而加快污染物的扩散速度。

通风通常是在建筑物开窗通风或通过通风设备对室内空气进行循环，从而提高室内空气的质量，但是也可能会使得室内外的空气污染物互相交换，导致室内空气质量下降。

空调系统的运行方式决定了空气的循环方式，因此需要根据系统的具体运行模式进行模拟计算。

最后，在模拟空调系统中污染物扩散过程时，需要考虑污染物的来源、污染物的类型和浓度等因素。

污染物来源通常有室内外空气污染物、建筑材料的挥发物、室内人群物质代谢产生的微生物和VOCs等。

污染物的类型和浓度则决定了对人体的危害程度，因此需要进行严格的监测和控制。

综上所述，针对中央空调系统中污染物扩散的问题，需要进行多方面的模拟研究，以分析空气的运动规律、考虑系统的运行方式和污染物来源以及控制污染物扩散。

这些研究成果能够为今后的建筑空气质量监管和控制提供重要的理论和技术支持。

大气污染物传输与扩散模拟研究近年来，随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题逐渐凸显。

为了解决这一问题，科学家们进行了大量的大气污染物传输与扩散模拟研究。

本文将对这一研究进行探讨，并介绍相关的方法和技术。

一、大气污染物传输与扩散模拟的意义大气污染物传输与扩散模拟研究的意义在于提供科学依据和决策参考，以实施有效的环境保护措施。

通过模拟和预测大气污染物的传播路径和浓度分布，可以及时采取相应的措施来减少大气污染对人类健康和环境的影响。

二、大气污染物传输与扩散模拟的方法1. 数值模拟方法数值模拟方法是大气污染物传输与扩散模拟中常用的方法之一。

它通过建立各种影响因素的数学方程和模型，计算大气污染物在大气中的传输和扩散过程。

其中，最常用的数值模拟方法包括Eulerian模型和Lagrangian模型。

2. 实地观测方法实地观测方法是大气污染物传输与扩散模拟中不可或缺的方法之一。

通过布设观测站点，并利用现代化的气象仪器和大气污染物监测设备，可以实时测量和记录大气污染物的浓度和传输情况。

这些观测数据有助于验证模拟结果的准确性。

三、大气污染物传输与扩散模拟的技术1. 模型选择模型选择是大气污染物传输与扩散模拟中的重要环节。

根据研究的目标和需求，选择合适的模型可以提高模拟结果的可靠性和准确性。

常用的模型包括CALPUFF模型、CALINE4模型等。

2. 数据处理与分析在进行大气污染物传输与扩散模拟研究时，对观测数据进行处理与分析至关重要。

通过对观测数据的质量检验、插值以及统计分析，可以得出污染物浓度分布的空间和时间特征，为模拟提供准确的输入数据。

四、大气污染物传输与扩散模拟的应用大气污染物传输与扩散模拟的应用广泛。

它可以应用于污染源的评估与控制、环境影响评价、气象灾害预警等领域。

此外，大气污染物传输与扩散模拟在城市规划和交通设计中也有重要的作用，可以为城市环境改善和交通优化提供科学依据。

综上所述，大气污染物传输与扩散模拟研究对于解决大气污染问题具有重要的意义。

火灾中央空调系统烟气扩散模拟研究随着人们生活水平和经济发展水平的提高，现今的建筑物越来越高层化、大型化，其中不乏一些垂直绿化和空气净化的创新设施，如中央空调系统。

空调系统在提高生活体验和舒适度的同时，也带来了火灾安全的压力。

这是因为，空调系统的风管系统可作为火场烟气传播廊道，其烟气含量和扩散模式的分布会极大地影响中央空调系统的火灾安全。

烟气扩散影响因素分析火灾烟气主要由一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、苯等复杂有机化合物等多种组分组成，其特点是具有浓烟弥漫性，能够迅速地扩散至整个建筑。

空气动力学流场计算模拟可为烟气扩散研究提供重要参考。

建筑本身具有自然通风状态，在火灾发生时，由于建筑立面火灾产生的大量烟气通过各种开启部位进入建筑内部，引起建筑内部压力场、温度场和烟气密度分布场等烟气扩散影响因素的变化，其中降温作用是烟气扩散模拟的一个重要变量。

通过分析火灾发生时的温度场和压力场，可以对烟气扩散途径和特点进行模拟和预测，而中央空调系统的风叶、风管、末端口和烟气排放口的模拟数值计算也应予以关注。

此外，烟气扩散在不同地区的环境、地形和天气条件同样应予以综合考虑，因为这些都会对风场影响产生重要影响。

考虑这些因素，我们可以采用计算流体动力学模型等相关方法对中央空调系统的烟气扩散情况进行数值模拟，并有效地模拟烟气的扩散途径和特点，为消防安全工作提供重要的参数。

空调系统消防应急预案制定基于以上情况，在中央空调系统设计、选型和施工阶段，应建立相关消防安全制度，进行应急预案和应急响应研究。

应急预案设计制定需要综合考虑建筑的使用性质、风险等级、灭火装备等级、灭火命令与行动、应急队伍组织等必要因素，包括识别和评估潜在威胁，确定逃生路线、设置疏散指示标志、训练和演习等方面。

在应急响应方面，应实施相应的珍稀、警报、排烟、电耗等机制，及时提出疏散指示，加强对中央空调系统消防检修和清洗等预防措施的管理和应急响应措施的更新，促进中央空调设施的消防安全管理。

不同气流组织下室内 PM2.5扩散规律研究洪国祥 1 廖春晖 2 刘红 31中交第三航务工程勘察设计院有限公司2重庆科技学院健康环境研究院3重庆大学土木工程学院摘 要： 基于通风房间 PM2.5质量守恒方程， 通过实验研究， 确定了实验环境下污染源中PM2.5的散发速率， 并 得到了上送上回， 上送下回和地板送风气流组织下呼吸区PM2.5平均质量浓度随时间的预测函数。

其中， 在源释 放阶段呈多项式函数形式，在PM2.5衰减阶段呈以e 为底的指数函数形式。

关键词：PM2.5质量浓度 气流组织 质量守恒 扩散方程 Study on the Diffusion Law of IndoorPM2.5under Different Air DistributionHONG Guo­xiang 1 ,LIAO Chun­hui 2 ,LIU Hong31CCCC Third Harbor Consultants Co.,Ltd.2Institute of Health and Environment,Chongqing University of Science and Technology3College of Civil Engineering,Chongqing UniversityAbstract: Based on the PM2.5mass conservation equation of the ventilated room,the PM2.5emission rate of the pollution source in the experimental environment was obtained through experimental research.And the function of the average mass concentration of PM2.5in the respiratory area under the airflow over time under the conditions of up supply with up return air,up supply with back return air and under floor air distribution are predicted.The prediction function took the form of a polynomial function in the source release stage,and took the form of an exponential function with e as the base in the PM2.5attenuation stage.Keywords:PM2.5mass concentration,Air distribution,Conservation of mass,Diffusion equation收稿日期： 2020­12­25作者简介： 洪国祥 （1995~）， 男， 硕士， 助工； 上海市徐汇区肇嘉浜路 831号 （200032）； E­mail:***************************基金项目： 科技部十三五国家重点研发计划项目（2017YFC0702704） 美国环境保护署在1997 年第一次建立PM2.5标 准， 其目的是保护公众健康。

影响大气污染物扩散的因素研究大气污染成为了我们日常生活中必须面对的问题。

其所带来的巨大危害严重威胁着我们的生命安全和健康。

大气污染物的扩散是影响空气质量的一个非常重要的因素。

因此，对影响大气污染物扩散的因素进行研究是非常必要的。

空气稳定度空气稳定度是大气污染物扩散的重要因素之一。

空气稳定度指空气对暖气体上升的抵抗程度。

这决定了大气污染物的浓度和原因。

当空气稳定度较高时，污染物会停留在地面，从而导致空气质量恶化。

反之，当空气稳定度较低时，污染物会通过烟囱排放到空气中的高空区域，从而减少污染物浓度。

风速和风向风速和风向也是影响大气污染物扩散的因素之一。

风速和风向会改变污染物的移动和分散情况。

当大风吹动时，大气污染物会迅速散布，从而减少了浓度，但是当风速过快，也会使得空气中的污染物随着风速一起随风飞散，这将会带来很多环境问题。

地形条件地形条件也会影响大气污染物扩散。

山区和平原区域的大气污染物扩散情况是不同的。

在山区，由于山体的阻挡，大气污染物扩散会受到很大的限制。

而在平原区域，由于没有山体的阻挡，大气污染物的扩散速度要快得多。

大气层结和天气情况大气层结和天气情况也会对大气污染物扩散产生影响。

当大气层结稳定时，大气污染物的扩散速度会减缓，造成污染物的积聚。

当天气不佳时，大气中的水分会凝结成坚硬的雾霾，从而使空气更加污染。

总结综上所述，影响大气污染物扩散的因素很多，包括空气稳定度、风速和风向、地形条件、大气层结和天气情况等等。

这些因素相互作用，会导致污染物在一定范围内扩散或停留，我们必须认真探查，然后尽可能的减少大气污染物的扩散。

从而改善环境，保障我们的健康安全。

大气污染扩散模型的研究及在环境应急系统中的实现的开题报告一、研究背景随着城市化进程的加快，人口增长和工业化进程的加速，大气污染越来越严重。

大气污染对环境和人类健康造成了严重的威胁。

从2010年至今，中国的大气污染问题得到了广泛关注。

随着国家和各地不断推进的治污行动，积累了大量的大气污染监测数据，并对大气污染扩散模型进行了研究。

二、研究目的本研究旨在通过建立大气污染扩散模型，对大气污染的扩散情况进行模拟预测，进而指导环境应急系统的实际操作实现。

三、研究内容1. 论文综述：回顾国内外大气污染扩散模型的研究现状和发展历程，分析现有模型的优缺点，探讨新方法和技术的应用前景。

2. 大气污染扩散模型的建立：本研究将基于现有的气象和污染数据，运用空气质量模型、数值模拟方法、气象环境模拟和反演技术，建立大气污染扩散模型。

3. 模型结果分析：通过对模型结果的分析和比较，研究污染源对污染物浓度的贡献、季节性特征、污染物的总量和浓度分布情况等。

4. 环境应急系统的实现：将完成的大气污染扩散模型应用于环境应急系统，设计并实现相应的应急方案，提供实时的信息服务。

四、研究意义1. 对解决大气污染问题具有重要意义。

指导城市环境规划和管理，提供可靠的技术手段和科学依据。

2. 增强环境应急系统的应对能力。

对应急系统的快速反应和及时响应，提供有效的技术支持。

3. 对推动大气环境质量监测和管理工作开展具有积极影响。

五、研究方法1. 采用 MATLAB、Python、C++ 等编程语言进行模型构建和算法实现。

2. 整理、处理原始数据，包括大量的空气质量监测数据、气象数据、地形地貌数据等。

3. 运用环境模拟软件模拟模型结果，探究模型结果的可行性，进行模型的精度分析，在最终成果上进行整理和总结。

六、预期成果1. 建立符合实际情况的大气污染扩散模型。

2. 分析模型结果和特征，为环境管理和城市规划提供参考。

3. 基于模型结果，实现对环境污染事故的及时应急和预警处理，提高应急处置水平。

大气污染物扩散模型研究及应用大气污染一直是世界性的问题。

各种污染源不断增多，对人们的健康和环境造成了巨大危害。

如何有效地控制大气污染，一直是各国政府、科研机构和媒体关注的焦点。

而大气污染物扩散模型的研究和应用，正成为有效控制大气污染的一种重要手段。

大气污染物扩散模型研究的概述大气污染物扩散模型可以给出污染物浓度的分布、传输和化学反应等信息。

其原理是利用掌握了各种环境参数（如风速、风向、湍流强度、气温、大气压力、相对湿度等）和大气组分的动力学及化学知识，建立数学模型，模拟污染物在大气中的运动、扩散和化学反应过程，以预测空气质量和污染来源。

大气扩散模型的主要类型有：Euler模型、Lagrangian模型和Euler-Lagrangian模型。

其中，Euler模型是通过求解二元方程（即连续质量方程和Navier-Stokes方程）来描述污染物在大气中的输运规律的数值模型，其我们所熟知的复杂数学模型基于丰富的计算化学数据和考虑环境变量的推荐符号来进行计算。

大气污染物扩散模型应用的范围和意义大气污染物扩散模型应用的范围非常广泛。

其在环境污染监测、环境影响评价、污染源排放控制、气象预测、建筑防火设计等领域都有其重要作用。

另外，扩散模型可以评估和标识环境的敏感性，使环境师能够更好地了解环境问题和进行风险评估。

举个例子：在环境影响评价中，大气污染物扩散模型可以预测化工厂扩建工程等的排放对周围环境的影响，帮助规划环境保护和改善措施，减缓环境恶化的影响。

另外，成品油加油站等配有加油站扩建工程中，也需要考虑污染物扩散模型，预测加油站排放对周围环境的影响，避免环境污染和危害。

总之，大气污染物扩散模型的应用具有重要的实践意义，对于有效控制大气污染，保障人类健康和环境品质具有重要作用。

大气污染物扩散模型的研究进展随着各种环境问题的日益严重，大气污染物扩散模型的研究也得到了广泛发展。

近年来，大气污染物扩散模型在以下方面取得了重要进展。